目錄
1. 產品概覽
LTL-R42NGYADH229Y係一款專為簡單整合入印刷電路板(PCB)而設計嘅電路板指示燈(CBI)組件。佢由一個黑色塑膠直角座(外殼)同一個特定嘅LED燈珠組成。呢個設計係一系列指示燈嘅一部分,有唔同配置可供選擇,包括頂視(間隔)或直角方向,仲可以排成水平或垂直陣列。外殼嘅可堆疊特性,令到需要多個指示燈嘅應用組裝起嚟更加方便。
1.1 主要特點
- 專為方便電路板組裝同安裝而優化。
- 黑色外殼物料增強咗視覺對比度,令發光指示燈更加顯眼。
- 配備一個覆蓋喺黃綠色光源上面嘅綠色霧面透鏡。
- 提供低功耗同高發光效率。
- 採用無鉛製程生產,並符合RoHS(有害物質限制)指令。
- 使用AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體晶片作為光源,封裝喺T-1(3mm)直徑嘅外殼內。
1.2 目標應用
呢款LED燈珠適用於廣泛嘅電子設備,包括電腦、通訊設備、消費電子產品同工業設備。佢主要功能係作為狀態或電源指示燈。
2. 技術規格詳解
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲極限下或超過呢啲極限操作並唔保證。
- 功耗(Pd):最大52 mW。呢個係器件可以安全散發為熱量嘅總功率。
- 峰值順向電流(IFP):60 mA,只允許喺脈衝條件下(工作週期 ≤ 1/10,脈衝寬度 ≤ 0.1ms)。
- 連續順向電流(IF):最大20 mA直流。
- 電流降額:當環境溫度(TA)高過30°C時,最大允許順向電流必須以每攝氏度0.27 mA嘅速率線性降低。
- 操作溫度範圍:-30°C 至 +85°C。
- 儲存溫度範圍:-40°C 至 +100°C。
- 引腳焊接溫度:最高260°C,持續5秒,測量點距離LED本體2.0mm(0.079英寸)。
2.2 電氣及光學特性
除非另有說明,否則規格係喺環境溫度(TA)為25°C下指定。呢啲係典型性能參數。
- 發光強度(IV):喺順向電流(IF)為10mA時,8.7 mcd(最小),19 mcd(典型),50 mcd(最大)。請注意,呢啲數值有±15%嘅測試公差。
- 視角(2θ1/2):100度(典型)。呢個係發光強度下降到其軸向(中心)值一半時嘅全角。
- 峰值發射波長(λP):572 nm(典型)。呢個係光譜輸出最強嘅波長。
- 主波長(λd):喺IF=10mA時,566 nm(最小),569 nm(典型),574 nm(最大)。呢個係最能代表光線感知顏色嘅單一波長。
- 譜線半寬度(Δλ):15 nm(典型)。呢個表示發射光嘅光譜純度或頻寬。
- 順向電壓(VF):喺IF=10mA時,2.0V(最小),2.5V(典型)。
- 反向電流(IR):喺反向電壓(VR)為5V時,100 µA(最大)。重要提示:呢個器件並非設計用於反向偏壓下操作;呢個測試條件僅用於特性描述。
3. 分級系統說明
為確保應用中嘅一致性,LED會根據關鍵光學參數進行分類(分級)。LTL-R42NGYADH229Y使用兩個主要分級標準。
3.1 發光強度分級
LED根據喺IF=10mA時測量到嘅發光強度分類入唔同級別。每個級別嘅上下限有±15%嘅公差。
- L3:8.7 mcd 至 12.6 mcd
- L2:12.6 mcd 至 19 mcd
- L1:19 mcd 至 29 mcd
- M1:29 mcd 至 50 mcd
特定級別代碼(例如L2)會標示喺產品包裝上。
3.2 主波長(色調)分級
LED亦會根據其主波長進行分類,以控制顏色一致性。每個級別界限嘅公差為±1 nm。
- H06:566.0 nm 至 568.0 nm
- H07:568.0 nm 至 570.0 nm
- H08:570.0 nm 至 572.0 nm
- H09:572.0 nm 至 574.0 nm
4. 機械及包裝資料
4.1 外形尺寸
器件採用直角通孔設計。主要外殼物料係黑色塑膠。LED組件本身直徑為T-1(3mm)。喺呢個特定型號(LTL-R42NGYADH229Y)中,座內嘅LED1位置係空嘅,而LED2位置則裝有一個黃綠色AlInGaP晶片,並覆蓋有綠色霧面透鏡。除非尺寸圖上另有規定(請參閱規格書中嘅詳細圖紙),否則所有尺寸公差均為±0.25mm(0.010\")。
4.2 包裝規格
LED以適合自動化組裝流程嘅包裝供應。具體包裝方法(例如帶裝、散裝)同數量喺規格書嘅包裝規格部分有定義。分級代碼會清晰標示喺包裝袋上,以便追溯。
5. 焊接及組裝指引
5.1 引腳成形
如果需要彎曲引腳,必須喺焊接前同室溫下進行。彎曲點應距離LED透鏡/座底部至少3mm。彎曲時切勿以引線框架嘅基部作為支點,以免對內部晶片連接造成應力。
5.2 焊接製程
必須保持透鏡/座底部同焊點之間至少有2mm嘅最小間隙。透鏡絕對唔可以浸入焊料中。
- 電烙鐵:最高溫度350°C。每條引腳最大焊接時間3秒(只限一次)。
- 波峰焊:最高預熱溫度120°C,最多100秒。最高焊波溫度260°C,最多5秒。浸入位置必須距離環氧樹脂透鏡底部不低於2mm。
警告:超過建議溫度或時間可能會導致透鏡變形或LED嚴重損壞。
5.3 儲存及處理
如需喺原包裝外長期儲存,建議將LED存放喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境中。從包裝中取出嘅LED最好喺三個月內使用。建議嘅儲存環境唔超過30°C同70%相對濕度。
5.4 清潔
如果需要清潔,請只使用酒精類溶劑,例如異丙醇。
6. 應用及設計考慮
6.1 驅動電路設計
LED係電流驅動器件。為確保並聯驅動多個LED時亮度均勻,強烈建議每個LED串聯一個獨立嘅限流電阻(電路模型A)。唔建議並聯驅動LED而唔使用獨立電阻(電路模型B),因為LED之間順向電壓(VF)特性嘅微小差異會導致電流分配同亮度出現顯著差異。
6.2 靜電放電(ESD)保護
LED對靜電放電敏感。喺處理同組裝過程中必須實施適當嘅ESD控制措施:
- 操作人員應佩戴接地腕帶或防靜電手套。
- 所有設備、工作台同儲物架必須妥善接地。
- 使用離子發生器中和可能積聚喺塑膠透鏡上嘅靜電荷。
- 保持靜電安全工作站,並有適當標識。
6.3 熱管理
雖然功耗較低(最大52mW),但遵守30°C以上嘅電流降額曲線對於長期可靠性至關重要。如果喺接近最高溫度極限下操作,請確保最終應用中有足夠嘅氣流。
7. 性能曲線及典型特性
規格書包含典型性能曲線,為設計提供寶貴參考。呢啲圖表直觀地展示咗唔同條件下關鍵參數之間嘅關係。雖然具體曲線數據點唔喺度列出,但設計師應參考呢啲曲線了解:
- 相對發光強度 vs. 順向電流:顯示光輸出如何隨電流增加,通常喺較高電流時呈次線性關係。
- 順向電壓 vs. 順向電流:說明二極管嘅I-V特性。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:展示隨接面溫度升高,光輸出會減少。
- 光譜分佈:顯示跨波長嘅相對輻射功率圖,以572 nm嘅峰值波長為中心,典型半寬度為15 nm。
呢啲曲線對於預測非標準條件下(例如唔同驅動電流或環境溫度)嘅性能,以及優化設計以提高效率同壽命至關重要。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |