1. 描述
1.1 一般描述
呢款白色LED係用藍色晶片配合螢光粉製成,以實現白光發射。封裝係標準PLCC2(3.50mm x 2.80mm x 1.84mm)表面貼裝器件。呢款LED專為高可靠性同喺嚴苛應用中提供卓越光學表現而設計。
1.2 功能特點
- PLCC2 封裝
- 極寬視角(120°)
- 適用於所有SMT組裝及焊接製程
- 可提供編帶包裝(2000件/卷)
- 濕度敏感等級:Level 2
- 符合RoHS及REACH標準
- 認證:產品認證測試計劃基於AEC-Q101車規級分立半導體指引
1.3 應用範圍
- 汽車內飾照明
- 開關
2. 封裝尺寸
封裝尺寸為3.50毫米(長)x 2.80毫米(寬)x 1.84毫米(高)。此LED採用透明矽膠透鏡。提供建議嘅焊接圖案以確保良好嘅熱力同機械連接。極性標示於封裝上。除非另有註明,所有尺寸單位為毫米,公差為±0.2毫米。
3. 喺Ts=25°C下嘅電氣/光學特性
| 參數 | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正向電壓 | VF | IF=20mA | 2.5 | 2.8 | 3.1 | V |
| 反向電流 | IR | VR=5V | - | - | 10 | µA |
| 發光強度 | IV | IF=20mA | 1800 | 2450 | 3500 | mcd |
| 視角 | 2θ1/2 | IF=20mA | - | 120 | - | deg |
| 熱阻 | RTHJ-S | IF=20mA | - | - | 300 | °C/W |
絕對最大額定值 (Ts=25°C)
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率耗散 | PD | 93 | mW |
| 正向電流 | IF | 30 | mA |
| 峰值正向電流(1/10 佔空比,10ms) | IFP | 50 | mA |
| 反向電壓 | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| 操作溫度 | TOPR | -40 至 +100 | °C |
| 儲存溫度 | TSTG | -40 至 +100 | °C |
| 接面溫度 | TJ | 120 | °C |
備註:正向電壓測量容許公差 ±0.1V。色座標測量容許公差 ±0.005。發光強度測量容許公差 ±10%。
4. 正向電壓同發光強度嘅Bin範圍 (IF=20mA)
為確保一致性,LED 會按正向電壓 (VF) 同發光強度 (IV) 進行分 bin。VF bin 範圍由 2.5-2.6V (E2) 到 3.0-3.1V (H1)。IV bin 包括 N1 (1800-2300 mcd)、N2 (2300-2800 mcd) 同 O1 (2800-3500 mcd)。色度 bin (R00、R01、R02) 喺 CIE 1931 色度圖中有定義。
5. 典型光學特性曲線
以下特性曲線係為設計參考而提供:
- 正向電壓 vs. 正向電流:顯示典型嘅 I-V 關係。
- 正向電流 vs. 相對強度:展示強度隨電流線性增加嘅情況。
- 焊點溫度 vs. 相對強度:指出喺較高焊點溫度下強度會下降。
- 焊接溫度對正向電流:最大允許電流與焊接點溫度嘅降額曲線。
- 正向電壓對焊接溫度:顯示正向電壓嘅負溫度系數。
- 輻射圖:展示寬達120°嘅視角。
- 色度坐標偏移對焊接溫度:顯示色坐標隨溫度嘅輕微偏移。
- 光譜分佈:白色LED嘅典型光譜。
6. 封裝
LED以編帶同卷軸包裝,每卷2000粒。載帶尺寸係為自動貼裝而設。卷軸尺寸為178mm(直徑),配13mm轂孔。使用附有乾燥劑同濕度指示卡嘅防潮袋作防潮保護。標籤上包含零件編號、分揀代碼、數量同日期代碼。
7. 可靠性測試項目與條件
本產品通過基於AEC-Q101嘅嚴格可靠性測試認證。測試包括:
- 回流焊接(260°C,10秒)
- 濕敏等級2(85°C/60%RH,168小時)
- 熱衝擊(-40°C至125°C,1000次循環)
- 壽命測試 (100°C, IF=20mA, 1000小時)
- 高溫高濕壽命測試 (85°C/85%RH, IF=20mA, 1000小時)
驗收標準:順向電壓上限為U.S.L. × 1.1;逆向電流上限為U.S.L. × 2.0;光通量下限為L.S.L. × 0.7。
8. SMT回流焊接說明
Recommended reflow profile parameters: Preheat from 150°C to 200°C for 60-120 seconds. Ramp-up rate ≤3°C/s. 時間 above 217°C: max 60 seconds. Peak temperature: 260°C for max 10 seconds. Cooling rate ≤6°C/s. Total time from 25°C to peak: max 8 minutes. Do not exceed two reflow cycles; if more than 24 hours between soldering, the LEDs may absorb moisture and be damaged. For hand soldering, use iron at <300°C for less than 3 seconds, one time only. Repairing should be avoided but if necessary, use a double-head soldering iron. The silicone encapsulant is soft; avoid excessive pressure during pick-and-place.
9. 處理注意事項
- 避免接觸配合材料中超過100PPM嘅硫化合物。
- Limit bromine and chlorine content in external materials: each <900PPM, total <1500PPM.
- 防止揮發性有機化合物(VOCs)令矽膠變色。
- 使用合適工具從側邊處理組件;切勿觸摸鏡頭表面。
- 設計驅動電路時確保電流唔超過絕對最大額定值,並使用串聯電阻作保護。避免反向電壓。
- 熱設計好關鍵;要考慮發熱情況,以防止亮度同顏色衰減。
- 矽膠封裝材料容易吸附灰塵;建議使用異丙醇清潔。不建議使用超聲波清洗。
10. 儲存條件
| 條件 | 溫度 | 濕度 | 時間 |
|---|---|---|---|
| 打開鋁袋之前 | ≤30°C | ≤75% | 一年內 |
| 打開袋後 | ≤30°C | ≤60% | 建議於24小時內使用 |
| 烘烤(若存放超時或包裝破損) | 60±5°C | - | ≥24小時 |
處理及組裝時應採用ESD及EOS防護措施,因LED對靜電放電較為敏感。
LED規格術語
LED技術術語完整解釋
光電性能
| 術語 | 單位/表示方式 | 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,通常叫做「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 (Kelvin),例如 2700K/6500K | 光線嘅暖度/冷度,數值越低越偏黃/暖,越高越偏白/冷。 | 決定照明氛圍同適用場景。 |
| CRI / Ra | 無單位,0–100 | 準確呈現物件顏色嘅能力,Ra≥80 就算良好。 | 影響色彩真實度,用於商場、博物館等高要求場所。 |
| SDCM | MacAdam橢圓階梯,例如「5-step」 | 色彩一致性指標,數值越小代表顏色越一致。 | 確保同一批次LED嘅顏色均勻一致。 |
| Dominant Wavelength | nm(納米),例如 620nm(紅色) | 對應彩色LED顏色的波長。 | 決定紅色、黃色、綠色單色LED的色調。 |
| 光譜分佈 | 波長對強度曲線 | 顯示各波長嘅強度分佈。 | 影響色彩呈現同品質。 |
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 | 正常LED運作嘅電流值。 | 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可承受嘅最大反向電壓,超出可能會引致擊穿。 | 電路必須防止反接或者電壓尖峰。 |
| 熱阻 | Rth (°C/W) | 從晶片到焊點嘅熱傳導阻力,數值越低越好。 | 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晶片內部嘅實際運作溫度。 | 每降低10°C可能令壽命延長一倍;過高會導致光衰同色偏。 |
| 流明衰減 | L70 / L80 (小時) | 亮度降至初始值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%) | 經過一段時間後保留嘅亮度百分比。 | 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 | 因长期高温导致嘅劣化。 | 可能引致亮度下降、颜色改变或开路失效。 |
Packaging & Materials
| 術語 | 常见类型 | 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/熱學介面。 | EMC:耐熱性佳,成本低;陶瓷:散熱更好,壽命更長。 |
| 晶片結構 | 正裝、覆晶 | 晶片電極排列。 | 覆晶技術:散熱更佳、效能更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、Silicate、Nitride | 覆蓋藍光晶片,將部分光轉換為黃光/紅光,混合成白光。 | 不同螢光粉會影響效能、CCT 及 CRI。 |
| 鏡頭/光學 | 平面、微透鏡、TIR | 控制光線分佈嘅表面光學結構。 | 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。 | 確保同一批次亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如:6W, 6X | 按順向電壓範圍分組。 | 有助驅動器匹配,提升系統效率。 |
| 顏色分 bin | 5-step MacAdam ellipse | 按顏色座標分組,確保範圍緊湊。 | 保證顏色一致性,避免燈具內出現顏色不均。 |
| CCT Bin | 2700K、3000K等。 | 按CCT分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅CCT需求。 |
Testing & Certification
| 術語 | Standard/Test | 簡單解釋 | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫下長期點燈,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。 | 業界公認嘅測試基礎。 |
| 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,有助提升競爭力。 |