目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 特點
- 1.2 應用
- 2. 技術參數(Ts=25°C)
- 2.1 電氣同光學特性(IF=140mA)
- 2.2 絕對最大額定值
- 3. 分Bin系統(IF=140mA)
- 3.1 正向電壓同光通量Bin
- 3.2 色度Bin
- 4. 典型光學特性曲線
- 4.1 正向電壓 vs 正向電流(圖1-7)
- 4.2 相對光通量 vs 正向電流(圖1-8)
- 4.3 相對光通量 vs 結溫(圖1-9)
- 4.4 最大正向電流 vs 焊點溫度(圖1-10)
- 4.5 電壓偏移 vs 結溫(圖1-11)
- 4.6 輻射圖(圖1-12)
- 4.7 色度坐標偏移 vs 溫度同電流(圖1-13、1-14)
- 4.8 光譜分佈(圖1-15)
- 5. 機械同包裝信息
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接曲線
- 6.2 維修同處理
- 7. 包裝同訂購信息
- 7.1 載帶同卷軸
- 7.2 防潮包裝同標籤
- 7.3 儲存條件
- 8. 可靠性測試項目
- 9. 處理注意事項
- 9.1 環境污染物
- 9.2 靜電放電(ESD)同電氣過應力(EOS)
- 9.3 熱管理
- 10. 應用說明同設計考慮
- 10.1 電路設計
- 10.2 PCB佈局
- 10.3 清潔
- 11. 工作原理
- 12. 與其他LED類型比較
- 13. 典型應用案例
- 14. 常見問題(FAQ)
- 15. 發展趨勢
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
呢款黃色SMD LED係用藍色晶片配黃色熒光粉轉換而成。封裝係EMC(環氧模塑化合物)類型,尺寸為3.00mm x 1.40mm x 0.52mm,適合超薄設計以應對空間受限嘅應用。LED提供極寬嘅120度視角,非常適合用喺車內外照明需要均勻光分佈嘅場合。佢完全兼容標準SMT組裝同回流焊接工藝,以編帶同卷軸包裝提供,濕敏等級為2(MSL2)。產品符合RoHS要求,其認證測試計劃跟從AEC-Q102應力測試標準,適用於車規級分立半導體。
1.1 特點
- EMC封裝提供堅固嘅機械強度同出色嘅散熱能力。
- 極寬嘅視角(2θ1/2 = 120°典型值)。
- 適合所有SMT組裝同焊接工藝。
- 以編帶同卷軸提供(5,000粒/卷)。
- 濕敏等級:Level 2(開封後,儲存≤30°C/60%RH,24小時內使用)。
- 符合RoHS要求。
- 根據AEC-Q102指引通過車規應力測試認證。
1.2 應用
汽車照明 – 包括車內(儀表板、氛圍燈)同車外(側標誌燈、轉向燈、尾燈)。寬視角同高光效令其適合需要均勻外觀嘅指示燈同裝飾照明。
2. 技術參數(Ts=25°C)
2.1 電氣同光學特性(IF=140mA)
- 正向電壓(VF):最小2.8V,典型–,最大3.3V
- 反向電流(IR):VR=5V時,最大10μA
- 光通量(Φ):最小33.4 lm,最大45.3 lm
- 視角(2θ1/2):典型120°
- 熱阻(Rth JS real):典型38°C/W,最大47°C/W
- 熱阻(Rth JS electrical):典型28°C/W,最大35°C/W
- 25°C脈衝模式光電轉換效率:ηe = 27%
2.2 絕對最大額定值
- 功耗(PD):最大660 mW
- 正向電流(IF):最大200 mA
- 峰值正向電流(IFP):最大350 mA(1/10佔空比,10ms脈衝)
- 反向電壓(VR):最大5 V
- 靜電放電(HBM):最大8000 V
- 工作溫度(TOPR):-40°C至+125°C
- 儲存溫度(TSTG):-40°C至+125°C
- 結溫(TJ):最大150°C
3. 分Bin系統(IF=140mA)
3.1 正向電壓同光通量Bin
LED按電壓Bin(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)同光通量Bin(MB:33.4-37 lm,NA:37-40.9 lm,NB:40.9-45.3 lm)分揀。標籤上嘅Bin碼代表電壓同光通量Bin嘅組合,例如G1MB。
3.2 色度Bin
CIE色度圖定義咗兩個黃色發光嘅顏色Bin:AM1同AM2。兩者都喺ECE汽車琥珀色標準區域內。AM1嘅坐標:(0.5490,0.4250)、(0.5620,0.4380)、(0.5790,0.4210)、(0.5625,0.4160)。AM2嘅坐標:(0.5575,0.4195)、(0.5750,0.4250)、(0.5885,0.4110)、(0.5760,0.4070)。
4. 典型光學特性曲線
4.1 正向電壓 vs 正向電流(圖1-7)
曲線顯示,2.8V時電流接近零,3.2V時急劇上升到約140mA,3.4V時達到約200mA。呢個強調需要使用恆流驅動以避免熱失控。
4.2 相對光通量 vs 正向電流(圖1-8)
相對光通量從20mA到200mA幾乎線性增加。140mA時相對光通量約為100%(參考點),200mA時達到約140%。
4.3 相對光通量 vs 結溫(圖1-9)
隨住結溫從-40°C上升到150°C,相對光通量大約線性下降。125°C時,光通量約為25°C時嘅80%,顯示出典型嘅磷光粉轉換LED嘅中等等級熱敏感性。
4.4 最大正向電流 vs 焊點溫度(圖1-10)
為咗將結溫維持喺限制範圍內,最大允許正向電流隨焊點溫度升高而降低。Ts=25°C時,IF,max = 200mA;Ts=125°C時,IF,max下降到約40mA。
4.5 電壓偏移 vs 結溫(圖1-11)
正向電壓隨溫度升高而降低,速率約為-2mV/°C。電路設計時需要考慮呢個效應,以避免恆壓驅動中電流增加。
4.6 輻射圖(圖1-12)
輻射圖案類似朗伯體,強度喺±60°下降到50%,確認咗120°視角(半高寬)。
4.7 色度坐標偏移 vs 溫度同電流(圖1-13、1-14)
ΔCx同ΔCy喺整個溫度範圍內偏移±0.01以內,喺電流範圍內偏移±0.005以內,顯示出良好嘅顏色穩定性。
4.8 光譜分佈(圖1-15)
發射光譜峰值約喺590-595nm(黃色),半高寬約40nm。靠近455nm嘅藍光泵峰完全被磷光粉吸收,確認咗高效轉換。
5. 機械同包裝信息
5.1 封裝尺寸
LED本體尺寸:長度3.00±0.2mm,寬度1.40±0.2mm,高度0.52±0.2mm。俯視圖顯示矩形輪廓,中央有發光區域。背面視圖標示陰極同陽極端子:較大焊盤通常係陰極(標有"-"符號)。建議嘅PCB焊盤佈局:陰極焊盤2.10mm x 0.86mm,陽極焊盤1.60mm x 0.86mm,間距0.50mm。
5.2 極性識別
陰極側通過封裝頂部較細嘅角落標誌(例如凹口或點)指示。背面有清晰嘅"+"同"-"標記。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接曲線
建議嘅回流曲線包括:預熱從150°C到200°C,時間60-120秒;升溫至峰值溫度≤3°C/s;高於217°C(TL)嘅時間最長60秒;峰值溫度(TP)260°C,喺峰值5°C範圍內停留時間≤10秒;冷卻≤6°C/s。從25°C到峰值嘅總時間不應超過8分鐘。請勿進行超過兩次回流焊接;如果兩次之間間隔超過24小時,LED可能因吸濕而損壞。
6.2 維修同處理
不建議焊接後維修。如果不可避免,請使用雙頭烙鐵,並確認LED特性未惡化。處理期間,請勿對矽膠封裝表面施加壓力。使用適當嘅真空吸嘴並控制力度。避免焊接後彎曲PCB,以免對焊點造成機械應力。
7. 包裝同訂購信息
7.1 載帶同卷軸
LED包裝喺載帶(寬度8mm)中,每卷5,000粒。卷軸尺寸:直徑178mm,寬度60mm,輪轂直徑13mm。帶頭同帶尾各有80-100個空袋。
7.2 防潮包裝同標籤
每卷放入防潮袋中,附有乾燥劑同濕度指示卡。袋密封後貼標籤,標明零件號、規格號、批號、Bin碼、數量同日期。標籤仲包括光通量、色度Bin、正向電壓Bin同波長代碼。
7.3 儲存條件
開封前:≤30°C,≤75% RH,自包裝日起1年內。開封後:≤30°C,≤60% RH,24小時內使用。如果乾燥劑變色或儲存時間超標,使用前喺60±5°C烘烤≥24小時。
8. 可靠性測試項目
LED根據AEC-Q102同JEDEC標準通過以下測試:
- 回流焊接(260°C峰值,10秒):2次循環,0/1失效。
- MSL2(85°C/60%RH,168小時):0/1失效。
- 熱衝擊(-40°C至+125°C,1000次循環):0/1失效。
- 壽命測試(Ta=105°C,IF=140mA,1000小時):0/1失效。
- 高溫高濕壽命測試(85°C/85%RH,IF=140mA,1000小時):0/1失效。
失效判據:VF > 1.1×U.S.L,IR > 2.0×U.S.L,光通量<< 0.7×L.S.L。
9. 處理注意事項
9.1 環境污染物
環境或配合材料中嘅硫化合物不得超過100 ppm,以防止銀組件腐蝕。鹵素含量(Br、Cl)應分別<< 900 ppm,總量<< 1500 ppm。燈具材料釋放嘅揮發性有機物可滲入矽膠導致變色;建議進行兼容性測試。
9.2 靜電放電(ESD)同電氣過應力(EOS)
LED嘅ESD耐受電壓為8 kV(HBM)。但必須遵守標準ESD預防措施,包括接地工作站同離子風扇。切勿施加反向電壓;確保電路設計喺運行時僅允許正向偏壓。
9.3 熱管理
由於熱阻高達47°C/W(實際),有效散熱至關重要。結溫不得超過150°C。喺高環境溫度下適當降低正向電流。使用熱模擬或測量驗證設計。
10. 應用說明同設計考慮
10.1 電路設計
強烈建議使用恆流驅動器以維持穩定光通量並防止熱失控。如果使用電阻限流,需考慮VF嘅負溫度係數。對於串並聯陣列,需考慮因VF分Bin同熱耦合導致嘅電流不平衡。
10.2 PCB佈局
使用建議嘅焊盤尺寸。確保有足夠嘅銅區域用於散熱,特別係陰極焊盤(主要熱路徑)。避免走線尖銳邊緣以降低ESD風險。
10.3 清潔
如果需要焊後清潔,請使用異丙醇。請勿使用超聲波清潔,因為可能損壞焊線或矽膠。確認其他溶劑唔會侵蝕封裝。
11. 工作原理
黃色LED使用發藍光嘅InGaN晶片,表面塗有YAG:Ce磷光粉,將部分藍光轉換為黃光。藍光與黃光混合產生感知上嘅琥珀色。磷光粉分散喺矽膠基質中,同時作為主要光學元件。呢種方法可實現高效率(27%光電轉換)同優異嘅顏色穩定性(隨溫度同電流變化)。
12. 與其他LED類型比較
與直接發射型AlInGaP黃色LED相比,磷光粉轉換方式提供更寬嘅顏色可調性、更好嘅波長熱穩定性同更高嘅ESD耐受性(8kV vs AlInGaP典型2kV)。然而,AlInGaP直接發射可能具有更窄嘅光譜,同喺低電流下可能效率更高。對於需要嚴格顏色Bin同長壽命嘅汽車應用,EMC封裝同AEC-Q102認證令呢款LED成為首選。
13. 典型應用案例
- 汽車內飾氛圍照明:沿儀表板或車門面板嘅燈條需要均勻黃光。
- 外部轉向燈:與紅色LED組合實現動態照明。
- 越野車標誌燈:需要高可靠性同寬溫度範圍。
- 儀表板指示燈:用於警告符號嘅背光。
14. 常見問題(FAQ)
- 問:140mA時典型正向電壓係幾多?答:通常約3.0-3.1V,視乎Bin而定。規格書給出嘅範圍係2.8-3.3V。
- 問:我可以連續以200mA驅動呢款LED嗎?答:可以,前提係焊點溫度≤25°C,並且有足夠散熱令結溫低於150°C。喺較高環境溫度下需降額使用。
- 問:熱阻值有咩含義?答:Rth JS real(38°C/W)代表實際條件下從結點到焊點嘅熱路徑;Rth JS electrical(28°C/W)係通過電學方法得出。兩者均喺140mA同25°C下測量。使用實際值進行最壞情況熱設計。
- 問:開封後嘅卷軸應如何儲存?答:開封後,儲存喺乾燥櫃中,溫度<≤30°C,濕度<≤60% RH,並喺24小時內使用。如果超出時間,使用前喺60°C烘烤24小時。
15. 發展趨勢
隨住先進照明系統嘅採用,車規級LED嘅需求持續增長。磷光粉轉換型黃色LED預計將喺效率(例如>30%光電轉換)、色度嘅高溫穩定性以及更細封裝尺寸(例如2.5x1.2mm)方面有所改進。單一封裝集成多種顏色同兼容自適應駕駛光束(ADB)系統係新興趨勢。使用陶瓷基板代替EMC可能進一步提升高功率應用嘅熱性能。
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。 |