Table of Contents
- 1. 產品概述
- 1.1 一般說明
- 1.2 功能特點
- 1.3 應用範圍
- 2. 技術參數
- 2.1 電氣與光學特性(Ta=25°C)
- 2.2 絕對最大額定值
- 3. 分級系統
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電壓 vs 正向電流
- 4.2 正向電流 vs 相對強度
- 4.3 溫度影響
- 4.4 光譜與輻射模式
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 載帶與捲軸尺寸
- 5.3 標籤資訊
- 6. 焊接與組裝指引
- 6.1 回流焊接曲線
- 6.2 手焊與維修
- 6.3 注意事項
- 7. 包裝及訂購資訊
- 8. 應用建議
- 9. 技術比較
- 10. 常見問題
- 10.1 我應該如何處理ESD敏感元件?
- 10.2 如果防潮袋破損咗點算?
- 10.3 我可唔可以用唔同嘅驅動電流嚟調光?
- 10.4 呢款LED適唔適合戶外使用?
- 11. 應用案例
- 12. 運作原理
- 13. 發展趨勢
- LED規格術語
- 光電性能
- 電氣參數
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 產品概述
1.1 一般說明
呢款白色LED係用藍色晶片配合螢光粉製成,以產生白光。封裝尺寸為1.6mm x 0.8mm x 0.4mm,適合用於緊湊型電子設備。專為表面貼裝技術(SMT)組裝而設計,並符合RoHS標準。
1.2 功能特點
- 極寬視角(140度)
- 適用於所有SMT組裝及焊接工藝
- 濕敏等級:第3級
- 符合RoHS標準
1.3 應用範圍
光學指示燈、開關及符號、顯示器,以及一般照明用途。
2. 技術參數
2.1 電氣與光學特性(Ta=25°C)
喺 IF=5mA 下,正向電壓(VF)按 2.6V 至 3.4V 分級,涵蓋 bins F1(2.6-2.7V)、F2(2.7-2.8V)、G1(2.8-2.9V)、G2(2.9-3.0V)、H1(3.0-3.1V)、H2(3.1-3.2V)、I1(3.2-3.3V)、I2(3.3-3.4V)。喺 IF=5mA 下,發光強度(IV)範圍為 90 mcd 至 250 mcd,分佈於以下 bins:1AP(90-120 mcd)、G20(120-150 mcd)、1AW(150-200 mcd)、1AX(200-250 mcd)。視角為 140 度(典型值)。喺 VR=5V 下,反向電流最大值為 10 µA。從晶片到焊點嘅熱阻(RTHJ-S)最大值為 450°C/W。
2.2 絕對最大額定值
以下限制不可超出:功率耗散 68 mW;正向電流 20 mA;反向電壓 5 V;峰值正向電流(脈衝 0.1ms,1/10 佔空比)60 mA;靜電放電(HBM)1000 V;工作溫度 -40 至 +85°C;儲存溫度 -40 至 +85°C;接面溫度 95°C。必須確保接面溫度不超過此額定值。
3. 分級系統
LED 係根據色度(CIE 1931 坐標)同發光強度進行分級。色度分級喺 CIE 圖表中定義,坐標對應 B01-B06 同 K01-K06 分級。呢啲分級涵蓋冷白到中性白區域。發光強度分級如第 2.1 節所述。同時提供正向電壓分級以方便電路設計。標籤上嘅分級代碼指定咗器件嘅確切 VF、色度同光通量等級。
4. 性能曲線分析
4.1 正向電壓 vs 正向電流
典型嘅 VF-IF 曲線呈指數特性:喺低電流時電壓快速上升,然後變得更加線性。喺標稱 5 mA 下,VF 通常喺 2.8-3.2 V 範圍內,視乎分級而定。喺 20 mA 下,VF 會增加約 0.2-0.3 V。
4.2 正向電流 vs 相對強度
相對強度喺0至20 mA範圍內大致隨電流線性增加。喺5 mA時,輸出約為最大值(20 mA)嘅25%。呢條曲線有助於揀選所需亮度嘅驅動電流。
4.3 溫度影響
相對強度會隨環境溫度升高而下降。喺100°C時,強度會降至25°C時數值嘅約85%。為避免過熱,喺高溫下必須降低正向電流額定值。Pin Temperature vs Forward Current曲線顯示,喺100°C時,允許嘅正向電流會降至約15 mA。
4.4 光譜與輻射模式
光譜分佈顯示LED晶片發出約450 nm嘅藍光峰值,以及螢光粉發出嘅寬闊黃光發射,從而產生白光。相關色溫(CCT)屬於典型嘅中性白光。輻射模式類似朗伯體,具有寬達140°嘅視角,可提供均勻嘅光線分佈。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
此LED封裝尺寸為1.6 mm × 0.8 mm × 0.4 mm,公差為±0.2 mm。俯視圖顯示發光區域,底視圖顯示電極焊墊,側視圖則展現其薄型結構。極性由俯視圖上嘅標記指示。建議嘅焊接焊墊圖案為每個焊墊2.4 mm × 0.8 mm,間距0.8 mm,如圖1-5所示。
5.2 載帶與捲軸尺寸
載帶寬度為8 mm,口袋間距為4 mm。捲盤外徑為178 ±1 mm,輪轂直徑為60 ±1 mm,寬度為13.0 ±0.5 mm。每個捲盤包含4000顆LED。
5.3 標籤資訊
每個卷軸都標有零件編號、規格編號、批號、分 bin 代碼(包括 flux 代碼、色度 bin、VF bin、波長代碼)、數量同日期代碼。
6. 焊接與組裝指引
6.1 回流焊接曲線
建議嘅回流焊接曲線跟足 JEDEC 標準。預熱由 150°C 到 200°C,維持 60 至 120 秒。升溫率唔好超過 3°C/s。高過 217°C(液相線)嘅時間係 60 至 150 秒。峰值溫度係 260°C,停留時間最長 10 秒(喺峰值 ±5°C 範圍內)。冷卻率應 ≤6°C/s。由 25°C 到峰值嘅總時間最長係 8 分鐘。唔好進行超過兩次嘅回流焊接。
6.2 手焊與維修
如果需要手焊,請使用溫度 ≤300°C 嘅烙鐵,每個焊盤加熱時間少過 3 秒。只允許進行一次手焊操作。唔建議喺回流焊後進行維修;如果無可避免,請使用雙頭烙鐵,並事先確認工序合格。
6.3 注意事項
避免安裝喺彎曲嘅PCB上;冷卻期間唔好施加機械應力或震動;焊接後唔好快速冷卻。
7. 包裝及訂購資訊
LED 採用防潮袋包裝,內附乾燥劑及濕度指示卡。開封前儲存條件:≤30°C,≤75% RH,有效期為包裝日期起計1年內。開封後:≤30°C,≤60% RH,必須喺24小時內使用。若儲存時間超過或乾燥劑已變色,使用前請將LED喺60±5°C下烘烤至少24小時。外層包裝係標準紙箱,適合運輸。
8. 應用建議
Due to its small size, this LED is ideal for dense PCB layouts. Use current-limiting resistors to ensure the forward current does not exceed 20 mA. Consider thermal design: the LED should be mounted with adequate copper area to assist heat dissipation. Avoid exposing the LED to sulfur-containing environments (>100 ppm) or halogenated compounds (Br>900 ppm, Cl>900 ppm, total >1500 ppm) as they can cause corrosion and discoloration. For cleaning, use isopropyl alcohol; do not use ultrasonic cleaning as it may damage the LED.
9. 技術比較
相比於較大嘅SMD封裝,例如2835(2.8×3.5 mm)或3528,1608封裝嘅佔位面積細咗75%,但仍然能夠為指示燈應用提供足夠嘅亮度(高達250 mcd)。佢嘅140°寬廣視角對於需要均勻光線分佈嘅應用有好處。不過,佢嘅最大正向電流限制喺20 mA,因此總光通量比高功率LED低。佢最適合用喺低功率、空間受限嘅設計。
10. 常見問題
10.1 我應該如何處理ESD敏感元件?
一定要使用接地工作枱、佩戴防靜電手腕帶,並將LED儲存喺防靜電包裝入面。
10.2 如果防潮袋破損咗點算?
If the bag is damaged or if the humidity indicator shows >30%, the LEDs must be baked at 60±5°C for 24 hours before use.
10.3 我可唔可以用唔同嘅驅動電流嚟調光?
可以,LED可以用0至20 mA嘅電流驅動。請注意,色溫可能會隨電流輕微偏移。低佔空比嘅脈衝操作最高可達60 mA峰值。
10.4 呢款LED適唔適合戶外使用?
工作溫度範圍(-40至+85°C)適合好多戶外應用,但需要適當嘅封裝同防潮防污保護。
11. 應用案例
案例1:智能家居恆溫器背光照明——細小體積適合緊湊嘅PCB設計,提供白色狀態指示。案例2:汽車內飾按鈕照明——寬闊視角確保從多個角度都可見。案例3:便攜式電子產品電量指示燈——低功耗延長電池壽命。
12. 運作原理
呢款白色LED採用發出約450 nm藍光嘅InGaN晶片。晶片塗有發出黃光嘅螢光粉(通常係摻鈰嘅YAG)。藍光部分激發螢光粉發出黃光;藍光同黃光混合後,人眼睇到就係白色。藍光同黃光嘅比例決定相關色溫。
13. 發展趨勢
LED行業嘅趨勢係走向更細小封裝同更高效率。晶片級封裝(CSP)同倒裝晶片架構因為更好嘅熱性能同更細體積而越嚟越受歡迎。呢款1608封裝代表成熟技術,仍然廣泛用於指示燈同顯示應用。未來發展包括提高單位面積亮度同改善隨溫度變化嘅顏色穩定性。
LED規格術語
LED技術詞彙完整解釋
光電性能
| 術語 | 單位/表示 | 簡單解釋 | 重要性原因 |
|---|---|---|---|
| 發光效率 | lm/W(每瓦流明) | 每瓦電力嘅光輸出,數值越高代表越節能。 | 直接決定能源效益級別同電費成本。 |
| 光通量 | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,通常稱為「亮度」。 | 判斷光線係咪夠光。 |
| 視角 | °(度),例如 120° | 光強度跌到一半嘅角度,決定光束闊度。 | 影響照明範圍同均勻度。 |
| CCT (色溫) | K (開爾文),例如:2700K/6500K | 光線嘅冷暖程度,數值越低越偏黃/暖,越高越偏白/冷。 | 決定照明氛圍同適合嘅場景。 |
| CRI / Ra | 無單位,0–100 | 能夠準確呈現物件顏色,Ra≥80為良好。 | 影響顏色真實性,用於商場、博物館等高要求場所。 |
| SDCM | MacAdam橢圓階梯,例如「5-step」 | 顏色一致性指標,階梯數值越小代表顏色越一致。 | 確保同一批次LED的顏色均勻一致。 |
| 主導波長 | 納米(nm),例如:620nm(紅色) | 對應於彩色LED顏色的波長。 | 決定紅色、黃色、綠色單色LED的色調。 |
| 光譜分佈 | 波長與強度曲線 | 顯示強度喺唔同波長上嘅分佈。 | 影響色彩還原度同質素。 |
電氣參數
| 術語 | 符號 | 簡單解釋 | 設計考慮因素 |
|---|---|---|---|
| 正向電壓 | Vf | 開啟LED所需嘅最低電壓,類似「啟動門檻」。 | 驅動器電壓必須≥Vf,串聯LED時電壓會疊加。 |
| 正向電流 | If | LED正常運作時嘅電流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脈衝電流 | Ifp | 短時間可承受嘅峰值電流,用於調光或閃爍。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 反向電壓 | Vr | LED可承受嘅最大反向电压,超出可能会引致击穿。 | 电路必须防止反接或电压尖峰。 |
| 热阻 | Rth (°C/W) | 从晶片到焊点嘅热传递阻力,数值越低越好。 | 高熱阻需要更強嘅散熱能力。 |
| ESD 抗擾度 | V (HBM),例如 1000V | 承受靜電放電嘅能力,數值越高代表越唔易受損。 | 生產過程中需要採取防靜電措施,尤其係對靜電敏感嘅 LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 術語 | 關鍵指標 | 簡單解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接面溫度 | Tj (°C) | LED晶片內部實際運作溫度。 | 每降低10°C可能令壽命延長一倍;過高會導致光衰、色偏。 |
| 流明衰減 | L70 / L80(小時) | 亮度下降至初始值70%或80%所需嘅時間。 | 直接定義LED嘅「使用壽命」。 |
| 流明維持率 | %(例如:70%) | 經過一段時間後保持嘅亮度百分比。 | 表示長期使用下嘅亮度保持能力。 |
| 顏色偏移 | Δu′v′ 或 MacAdam ellipse | 使用期間嘅顏色變化程度。 | 影響照明場景中嘅顏色一致性。 |
| 熱老化 | 材料退化 | 因長期高溫而導致嘅劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色改變或開路故障。 |
Packaging & Materials
| 術語 | 常見類型 | 簡單解釋 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC, PPA, 陶瓷 | 外殼材料保護晶片,提供光學/熱介面。 | EMC:耐熱性佳,成本低;陶瓷:散熱更好,壽命更長。 |
| 晶片結構 | 正面,覆晶封装 | 芯片电极排列。 | 覆晶封装:散热更佳,效能更高,适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖蓝光芯片,将部分光线转换为黄/红光,混合成白光。 | 唔同嘅螢光粉會影響效能、色溫同顯色指數。 |
| 透鏡/光學組件 | 平面、微透鏡、TIR | 表面光學結構控制光線分佈。 | 決定視角同光線分佈曲線。 |
Quality Control & Binning
| 術語 | 分級內容 | 簡單解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如:2G, 2H | 按亮度分組,每組有最低/最高流明值。 | 確保同一批次亮度均勻。 |
| 電壓分級 | 代碼例如:6W, 6X | 按順向電壓範圍分組。 | 有助於驅動器匹配,提升系統效率。 |
| 顏色分級 | 5-step MacAdam ellipse | 按色坐标分组,确保范围紧密。 | 保证颜色一致性,避免灯具内出现颜色不均。 |
| CCT Bin | 2700K、3000K等。 | 按CCT分组,每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的CCT需求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 標準/測試 | 簡單解釋 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 恆溫長時間點燈,記錄亮度衰減。 | 用嚟估算LED壽命(配合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命估算標準 | 根據LM-80數據估算實際條件下嘅壽命。 | 提供科學化嘅壽命預測。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 涵蓋光學、電氣、熱能測試方法。 | 業界認可嘅測試基礎。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保唔含有害物質(鉛、水銀)。 | 國際市場准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效益認證 | 照明產品嘅能源效益及性能認證。 | 用於政府採購、資助計劃,提升競爭力。 |