目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 特點
- 1.2 應用
- 2. 封裝尺寸同配置
- 3. 額定值同特性
- 3.1 絕對最大額定值
- 3.2 建議嘅 IR 回流焊接溫度曲線
- 3.3 電氣同光學特性
- 4. 分級系統
- 4.1 正向電壓(VF)級別
- 4.2 發光強度(IV)級別
- 4.3 色調 / 主波長(λd)級別
- 5. 典型性能曲線
- 6. 用戶指南同處理
- 6.1 清潔
- 6.2 推薦嘅 PCB 焊盤佈局
- 6.3 載帶同捲盤包裝
- 7. 重要注意事項
- 7.1 應用範圍
- 7.2 儲存條件
- 7.3 焊接指引
- 8. 技術深入探討同設計考量
- 8.1 光度學同色度學分析
- 8.2 電氣設計同驅動
- 8.3 熱同機械設計
- 8.4 製造同組裝兼容性
- 8.5 比較同選型指引
- 9. 常見問題(FAQ)
1. 產品概覽
呢份文件提供咗一款表面貼裝器件(SMD)LED燈嘅完整技術規格。呢個元件專為自動化印刷電路板(PCB)組裝而設計,非常適合用喺各種電子設備中空間有限嘅應用。
1.1 特點
- 符合 RoHS 環保標準。
- 擁有極薄嘅封裝厚度,僅為 0.55 毫米。
- 採用超光嘅磷化鋁銦鎵(AlInGaP)半導體晶片。
- 以業界標準嘅 8mm 載帶包裝,捲喺 7 吋直徑嘅捲盤上,方便自動化處理。
- 兼容標準 EIA 封裝外形。
- 輸入邏輯電平兼容集成電路(I.C.)。
- 設計上兼容自動貼片組裝設備。
- 適用於紅外線(IR)回流焊接製程。
1.2 應用
呢款 LED 適用於多種應用,包括但不限於:
- 通訊設備、辦公室自動化設備、家用電器同工業控制系統。
- 鍵盤同按鍵嘅背光。
- 狀態同電源指示燈。
- 微型顯示器同面板指示燈。
- 信號燈同符號照明。
2. 封裝尺寸同配置
器件採用緊湊嘅矩形 SMD 封裝。透鏡為水清色,光源採用 AlInGaP 技術發出黃色光。除非詳細機械圖紙另有規定,否則關鍵尺寸公差通常為 ±0.1 毫米。
3. 額定值同特性
3.1 絕對最大額定值
額定值喺環境溫度(Ta)為 25°C 時指定。超過呢啲值可能會導致永久損壞。
- 功耗(Pd):75 mW
- 峰值正向電流(IF(peak)):80 mA(喺 1/10 佔空比,0.1ms 脈衝寬度下)
- 連續正向電流(IF):30 mA DC
- 電流降額:從 50°C 開始線性降低,每°C 降低 0.4 mA
- 反向電壓(VR):5 V
- 工作溫度範圍(Topr):-55°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍(Tstg):-55°C 至 +85°C
- 紅外線回流焊接:可承受 260°C 峰值溫度 10 秒。
3.2 建議嘅 IR 回流焊接溫度曲線
對於無鉛焊接製程,建議使用峰值溫度為 260°C、最長 10 秒嘅溫度曲線。具體嘅熱曲線應根據特定嘅 PCB 設計、焊錫膏同所用嘅爐具進行表徵,並遵循 JEDEC 標準同焊錫膏製造商嘅指引。
3.3 電氣同光學特性
典型性能喺 Ta=25°C 同 IF=20mA 下測量,除非另有說明。
- 發光強度(IV):28.0 - 180.0 mcd(使用 CIE 人眼響應濾波器測量)。
- 視角(2θ1/2):130 度(發光強度為軸上值一半時嘅離軸角度)。
- 峰值發射波長(λP):588 nm。
- 主波長(λd):584.5 - 597.0 nm(定義感知顏色)。
- 譜線半寬(Δλ):15 nm。
- 正向電壓(VF):1.8 - 2.4 V。
- 反向電流(IR):10 μA(最大值),喺 VR=5V 時。
- 電容(C):40 pF(典型值),喺 VF=0V,f=1MHz 時。
關於 ESD 嘅注意事項:呢個器件對靜電放電(ESD)敏感。處理時必須採取適當嘅 ESD 預防措施,包括使用接地手環同防靜電工作站。
4. 分級系統
元件根據關鍵參數分入唔同嘅級別,以確保生產批次嘅一致性。級別代碼係完整產品訂購信息嘅一部分。
4.1 正向電壓(VF)級別
- 級別 F2:1.8V(最小值)至 2.1V(最大值)
- 級別 F3:2.1V(最小值)至 2.4V(最大值)
- 公差:每級 ±0.1V。
4.2 發光強度(IV)級別
- 級別 N:28.0 mcd(最小值)至 45.0 mcd(最大值)
- 級別 P:45.0 mcd(最小值)至 71.0 mcd(最大值)
- 級別 Q:71.0 mcd(最小值)至 112.0 mcd(最大值)
- 級別 R:112.0 mcd(最小值)至 180.0 mcd(最大值)
- 公差:每級 ±15%。
4.3 色調 / 主波長(λd)級別
- 級別 H:584.5 nm(最小值)至 587.0 nm(最大值)
- 級別 J:587.0 nm(最小值)至 589.5 nm(最大值)
- 級別 K:589.5 nm(最小值)至 592.0 nm(最大值)
- 級別 L:592.0 nm(最小值)至 594.5 nm(最大值)
- 級別 M:594.5 nm(最小值)至 597.0 nm(最大值)
- 公差:每級 ±1 nm。
5. 典型性能曲線
提供圖形數據以說明器件喺唔同條件下嘅行為。呢啲曲線對於詳細嘅電路設計同熱管理至關重要。
- 相對發光強度 vs. 正向電流:顯示驅動電流同光輸出之間嘅非線性關係。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:展示結溫升高時光輸出嘅減少。
- 正向電壓 vs. 正向電流:說明二極管嘅 I-V 特性曲線。
- 光譜分佈:描繪咗圍繞峰值波長嘅波長光譜上嘅相對輻射功率。
6. 用戶指南同處理
6.1 清潔
如果焊接後需要清潔,請只使用指定嘅溶劑。將 LED 浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中,時間少於一分鐘。請勿使用超聲波清潔或未指定嘅化學品。
6.2 推薦嘅 PCB 焊盤佈局
提供詳細嘅焊盤圖案設計,以確保回流焊接期間形成良好嘅焊點、元件對齊同散熱。遵循呢個圖案對於製造良率同長期可靠性至關重要。
6.3 載帶同捲盤包裝
元件以壓花載帶包裝,用蓋帶密封,並捲喺 7 吋(178 毫米)直徑嘅捲盤上。標準包裝每捲包含 5000 件。包裝符合 ANSI/EIA-481 規格。
7. 重要注意事項
7.1 應用範圍
呢款產品專為標準商業同工業電子設備而設計。未經事先諮詢同特定認證,唔適用於故障可能直接危及生命或健康嘅安全關鍵應用(例如,航空、醫療生命維持、交通控制)。
7.2 儲存條件
密封包裝:儲存於 ≤ 30°C 同 ≤ 90% 相對濕度(RH)。當防潮袋(連乾燥劑)未打開時,保質期為一年。
已開封包裝:對於從密封袋中取出嘅元件,儲存環境不得超過 30°C / 60% RH。元件應喺暴露於環境空氣後 672 小時(28 天)內進行 IR 回流焊接(MSL 2a)。如果暴露時間更長,應喺組裝前以約 60°C 烘烤至少 20 小時,以去除吸收嘅水分,防止回流焊接期間出現 \"爆米花\" 現象。
7.3 焊接指引
回流焊接:
- 預熱:150°C 至 200°C。
- 預熱時間:最長 120 秒。
- 峰值溫度:最高 260°C。
- 高於 260°C 嘅時間:最長 10 秒。
- 最大回流次數:兩次。
手動焊接(烙鐵):
- 烙鐵頭溫度:最高 300°C。
- 每引腳焊接時間:最長 3 秒。
- 最大手動焊接次數:一次。
8. 技術深入探討同設計考量
8.1 光度學同色度學分析
使用 AlInGaP 晶片係一個關鍵區別。相比傳統嘅熒光粉轉換或舊式半導體材料,AlInGaP 喺琥珀-黃-綠光譜範圍內具有更高嘅固有效率,從而實現 \"超光\" 特性。主波長分級確保咗緊密嘅顏色一致性,呢點對於狀態指示燈等需要多個單元顏色感知一致嘅應用至關重要。130 度嘅寬視角令呢款 LED 適合需要廣泛可見性嘅應用,而不僅僅係窄光束。
8.2 電氣設計同驅動
喺 20mA 下,1.8V 至 2.4V 嘅正向電壓範圍相對較低,當配合簡單嘅限流電阻使用時,可以直接由許多邏輯電平輸出(3.3V,5V)驅動。正向電流嘅降額曲線至關重要:最大允許連續電流從環境溫度 50°C 時嘅 30mA 開始線性下降。為咗喺高環境溫度或密閉空間中可靠運行,必須相應降低驅動電流,以將結溫保持喺安全限度內,並防止光通量加速衰減。
8.3 熱同機械設計
超薄嘅 0.55mm 厚度對於現代纖薄設備係一個顯著優勢。然而,最小嘅封裝質量亦意味住其熱質量有限。散熱主要通過焊盤進入 PCB。因此,推薦嘅 PCB 焊盤設計以及喺器件下方使用散熱連接或小型銅澆注對於管理結溫非常重要。確保高質量嘅焊點對於電氣連接同熱傳導都至關重要。
8.4 製造同組裝兼容性
符合 EIA 標準並以 8mm 載帶包裝,確保咗可以無縫集成到大批量、自動化嘅 SMT 組裝線中。指定嘅 IR 回流製程兼容性已經過驗證,但設計師必須仔細制定其爐溫曲線。預熱階段對於緩慢升溫同最小化熱衝擊至關重要,而高於液相線(TAL)嘅時間同峰值溫度必須受控,以完全熔化焊錫膏,同時唔損壞 LED 嘅環氧樹脂透鏡或內部引線鍵合。
8.5 比較同選型指引
選擇 LED 時,工程師必須平衡規格書中嘅幾個參數。對於高亮度需求,應指定 IV範圍高端嘅級別(例如,Q 或 R)。對於對功耗或串聯電路中發熱敏感嘅應用,較低 VF嘅級別(F2)更可取。對於嚴格嘅顏色匹配,應選擇並喺整個生產過程中保持窄 λd級別(例如,J 或 K)。0.55mm 嘅高度相比標準 0.6mm 或 0.8mm LED 喺超薄產品中係一個關鍵優勢,但可能需要更精確地控制焊錫膏量同回流曲線,以避免立碑現象。
9. 常見問題(FAQ)
問:呢款 LED 嘅典型工作電流係幾多?
答:特性喺 20mA 下測試,呢係一個常見嘅工作點。喺適當嘅熱管理下,可以驅動至絕對最大值 30mA DC,但壽命同效率可能喺較低電流下更優化。
問:訂購時點樣解讀級別代碼?
答:完整嘅產品型號包括 VF、IV同 λd嘅級別代碼。您必須指定所需嘅組合(例如,F2,R,K)以獲得您設計所需嘅精確電氣同光學性能。
問:我可以將呢款 LED 用於汽車內飾照明嗎?
答:雖然佢嘅工作範圍係 -55°C 至 +85°C,但汽車應用通常需要特定嘅 AEC-Q102 認證,以確保喺惡劣環境壓力下嘅可靠性,呢份商業規格書並未暗示呢一點。必須諮詢製造商以獲取汽車級產品。
問:點解打開包裝袋後嘅儲存條件咁重要?
答:SMD 封裝會從空氣中吸收水分。喺回流焊接嘅高溫下,呢啲被困住嘅水分會迅速蒸發,導致內部分層或開裂(\"爆米花\" 現象)。672 小時嘅車間壽命同烘烤程序係防止呢種失效模式嘅關鍵控制措施。
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。 |