目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 一般說明
- 1.2 功能特點
- 1.3 應用範圍
- 2. 封裝尺寸
- 2.1 機械輪廓
- 3. 電氣與光學特性
- 3.1 25°C 下嘅電氣/光學參數(除非另有說明,IF=50mA)
- 3.2 絕對最大額定值(除非另有說明,Ts=25°C)
- 3.3 在 IF=50mA 下嘅分級資訊
- 4. 典型光學特性曲線
- 4.1 順向電壓 vs. 順向電流
- 4.2 相對強度 vs. 順向電流
- 4.3 焊接溫度 vs. 相對光通量
- 4.4 焊接溫度 vs. 正向電流降額
- 4.5 正向電壓 vs. 焊接溫度
- 4.6 輻射模式
- 4.7 主波長與正向電流嘅關係
- 4.8 光譜分佈
- 5. 封裝資訊
- 5.1 載帶與捲盤尺寸
- 5.2 標籤與防潮保護
- 6. 可靠性測試項目及條件
- 7. SMT回流焊接說明
- 7.1 建議回流焊接曲線
- 7.2 手焊
- 7.3 返修
- 7.4 注意事項
- 8. 處理注意事項
- 8.1 環境兼容性
- 8.2 處理與組裝
- 8.3 電路設計
- 8.4 散熱設計
- 8.5 清潔
- 8.6 儲存條件
- 8.7 靜電放電 (ESD)
- 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
呢款黃色LED係基於AlGaInP(鋁鎵銦磷)磊晶層生長喺基板上,並封裝成PLCC4(塑膠引腳芯片載體)結構。緊湊嘅封裝尺寸為3.50mm x 2.80mm x 1.85mm(長 x 闊 x 高),適合空間受限嘅應用場合。器件發出主波長約590nm嘅黃光,專為需要高亮度同高可靠性嘅一般照明同汽車照明應用而設計。
1.2 功能特點
- PLCC4封裝,方便SMT組裝。
- 非常寬闊嘅120度視角(半強度時),實現廣泛嘅光線分佈。
- 兼容所有標準SMT組裝同回流焊接工藝。
- 提供編帶同捲盤包裝,適用於自動化拾取貼裝。
- 根據JEDEC標準,濕度敏感等級為2 (MSL 2)。
- 符合RoHS(有害物質限制指令)及REACH(化學品註冊、評估、授權與限制法規)嘅要求。
- 已通過AEC-Q101應力測試認證,符合汽車級分立半導體嘅資格。
1.3 應用範圍
- 汽車內部照明(例如:儀錶板指示燈、環境照明)。
- 汽車外部照明(例如:方向燈、煞車燈、後組合燈)。
- 一般指示同標示。
- 任何需要高亮度黃色SMD LED同寬光束角嘅應用。
2. 封裝尺寸
2.1 機械輪廓
呢個LED封裝嘅總尺寸係3.50mm(長)× 2.80mm(闊)× 1.85mm(高)。除非另有說明,所有尺寸公差為±0.2mm。頂視圖顯示一個矩形本體,右上角有極性標記(倒角)。側視圖顯示總高度為1.85mm。底視圖顯示四個焊盤:焊盤1同2(陰極/陽極)位於下方,而焊盤3同4位於上方。詳細排列請參閱顯示連接方案嘅極性圖。同時提供PCB上嘅建議焊接圖案(land pattern)以優化熱能同電氣性能。圖案尺寸為:中央矩形區域2.60mm × 1.60mm,外部連接嘅延伸焊盤總長度4.60mm,闊度0.80mm。呢個圖案可確保可靠嘅焊點形成同足夠嘅散熱。
3. 電氣與光學特性
3.1 25°C 下嘅電氣/光學參數(除非另有說明,IF=50mA)
| 參數 | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | Max | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正向電壓 | VF | IF=50mA | 2.0 | 2.3 | 2.6 | V |
| 反向電流 | IR | VR=5V | — | — | 10 | μA |
| 發光強度 | IV | IF=50mA | 1800 | 2300 | 3500 | mcd |
| 主波長 | λD | IF=50mA | 584.5 | 590 | 594.5 | nm |
| 可視角(半功率) | 2θ1/2 | IF=50mA | — | 120 | — | deg |
| 熱阻(接點至焊點) | RthJS | IF=50mA | — | — | 180 | K/W |
3.2 絕對最大額定值(除非另有說明,Ts=25°C)
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率耗散 | PD | 182 | mW |
| 正向電流 | IF | 70 | mA |
| 峰值正向電流(1/10 工作週期,10ms 脈衝) | IFP | 100 | mA |
| 反向電壓 | VR | 5 | V |
| ESD (人體放電模型) | ESD | 2000 | V |
| 操作溫度範圍 | TOPR | -40 至 +100 | °C |
| 儲存溫度範圍 | TSTG | -40 至 +100 | °C |
| 接面溫度 | TJ | 120 | °C |
3.3 在 IF=50mA 下嘅分級資訊
LED會根據順向電壓(VF)、發光強度(IV)及主波長(λD). 分級範圍如下:
正向電壓分級: C1 (2.0-2.1V)、C2 (2.1-2.2V)、D1 (2.2-2.3V)、D2 (2.3-2.4V)、E1 (2.4-2.5V)、E2 (2.5-2.6V)。
發光強度分級: N1 (1800-2300 mcd)、N2 (2300-2800 mcd)、O1 (2800-3500 mcd)。
主波長分級: A2 (584.5-587 nm)、B1 (587-589.5 nm)、B2 (589.5-592 nm)、C1 (592-594.5 nm)。
分級代碼標示於產品標籤上,可用於選擇應用所需的特定性能範圍。
4. 典型光學特性曲線
4.1 順向電壓 vs. 順向電流
隨著正向電流由0增加至70 mA,正向電壓會由大約1.9V上升至2.6V。該曲線遵循典型嘅指數型二極管特性。喺50 mA嘅測試條件下,正向電壓典型值為2.3V。
4.2 相對強度 vs. 順向電流
相對發光強度隨正向電流增加而近乎線性上升,直至70 mA。喺50 mA時,相對強度約為70 mA時最大值嘅90%。呢種特性容許透過喺額定範圍內調整驅動電流,嚟精細調節亮度。
4.3 焊接溫度 vs. 相對光通量
隨著焊錫溫度(Ts)由25°C升至120°C,相對光通量會下降。喺100°C時,光通量會降至約25°C時嘅75%。因此,熱管理對於維持穩定嘅光輸出至關重要。
4.4 焊接溫度 vs. 正向電流降額
為咗將接面溫度維持喺限制範圍內,最大容許順向電流必須隨住環境/焊錫溫度上升而進行降額。喺Ts=100°C時,最大順向電流會降至約40 mA,相比喺25°C時嘅70 mA。
4.5 正向電壓 vs. 焊接溫度
順向電壓會隨溫度上升而輕微下降。喺25°C至120°C嘅範圍內,順向電壓會下降約0.2V。喺設計恆流或恆壓驅動器時,應考慮呢個負溫度系數。
4.6 輻射模式
輻射模式接近朗伯分佈,半角寬度達120°。相對強度在0°(軸向)時最大,並在±60°時降至50%。該模式對稱,可在預期應用中提供均勻的光線分佈。
4.7 主波長與正向電流嘅關係
當正向電流從0 mA增加到70 mA時,主波長會輕微向較長波長偏移(紅移)。在整個電流範圍內,偏移量大約為1 nm,對大多數應用而言可忽略不計,但在對顏色有嚴格要求的設計中則需考慮。
4.8 光譜分佈
光譜顯示一個以590 nm為中心的單一峰值,半高全寬(FWHM)約為20 nm。發射光位於可見光譜的黃色區域,沒有明顯的二次峰值。光譜純度高,使此LED適用於需要特定黃色的應用。
5. 封裝資訊
5.1 載帶與捲盤尺寸
LED 採用間距 4.00 mm、寬度 8.00 mm 嘅載帶包裝。載帶設有容納 3.5×2.8mm 封裝嘅凹槽,並附有覆蓋帶作保護。每個捲盤可裝 2000 件。捲盤外徑為 330 mm,輪轂直徑為 100 mm,主軸孔直徑為 13 mm。載帶送料方向由捲盤上嘅箭頭標示。
5.2 標籤與防潮保護
每個捲盤都會標示零件編號、規格編號、批次編號、分 bin 代碼、光通量代碼(或亮度)、色度 bin、順向電壓代碼、波長代碼、數量同日期代碼。捲盤會放入防潮袋,內附乾燥劑同濕度指示卡,然後密封以保持低濕環境。外層紙箱會裝載多個捲盤作運送。
6. 可靠性測試項目及條件
| 測試項目 | 參考標準 | 條件 | 持續時間 / 循環次數 | 樣本數量 | 接受/拒絕 (c=0) |
|---|---|---|---|---|---|
| 回流焊接 | JESD22-B106 | 溫度:最高260°C,時間=10秒 | 2次 | 20件 | 0/1 |
| 濕敏等級2 (MSL2) | JESD22-A113 | 85°C/60%RH | 168小時 | 20件 | 0/1 |
| Thermal Shock | JEITA ED-4701 300307 | -40°C 15min ↔ 125°C 15min, transition <10s | 1000 cycles | 20件 | 0/1 |
| 壽命測試 | JESD22-A108 | Ta=100°C, IF=50mA | 1000 hours | 20件 | 0/1 |
| 高溫高濕壽命測試 | JESD22-A101 | 85°C/85%RH, IF=50mA | 1000 hours | 20件 | 0/1 |
失效準則: 測試完成後,需符合以下限制:正向電壓變化 ≤ 規格上限 (USL) 嘅 1.1 倍。反向電流 ≤ 規格上限 (USL) 嘅 2.0 倍。光通量 ≥ 規格下限 (LSL) 嘅 0.7 倍。
7. SMT回流焊接說明
7.1 建議回流焊接曲線
呢款 LED 適用於無鉛回流焊接。應使用以下曲線:
- 預熱:150°C 至 200°C,持續60‑120秒。
- 從Tsmax升溫至TL(217°C),升溫速率 ≤ 3°C/s。
- 高於217°C(tL)的時間:60‑120秒。
- 峰值溫度(TP):260°C,且峰值溫度5°C範圍內(tp)的最長時間為10秒。
- 從峰值降溫至25°C,降溫速率 ≤ 6°C/s。
- 從25°C升至峰值的總時間:≤ 8分鐘。
唔可以超過兩次回流焊接循環。如果兩次回流焊接操作之間嘅時間超過24小時,LED必須進行烘烤以避免濕氣損壞。喺加熱期間唔好對LED施加機械應力。
7.2 手焊
如果有需要手焊,請使用設定低於300°C嘅烙鐵,並喺3秒內完成焊接。只允許進行一次手焊操作。
7.3 返修
唔建議喺焊接後進行返修。如果無可避免,請使用雙頭熱風工具同時加熱兩個焊點,並小心移除元件。確認返修唔會損壞LED嘅特性。
7.4 注意事項
- LED嘅封裝膠係矽膠,表面比較軟。避免喺頂部表面施加過大壓力,以免影響可靠性。請使用合適嘅吸嘴並控制力度。
- 唔好將LED安裝喺彎曲嘅PCB上。焊接之後,避免彎曲PCB。
- 焊接後冷卻期間,唔好施加機械力或震動。唔好急速冷卻器件。
8. 處理注意事項
8.1 環境兼容性
與LED接觸嘅材料唔可以含有超過100 ppm嘅硫化合物。周圍材料中溴同氯嘅總含量應低於1500 ppm,而每種元素各自應低於900 ppm。揮發性有機化合物(VOCs)可以滲透矽膠封裝,並喺熱同光嘅作用下導致變色。因此,燈具結構中只應使用兼容嘅材料。Refond建議喺使用前,喺預期環境中測試所有化學品同黏合劑。
8.2 處理與組裝
一定要用鉗仔或合適工具夾住LED嘅側面嚟處理。避免直接掂到矽膠透鏡,以防損壞內部電路。喺拾取同放置時,要用唔會令矽膠表面變形嘅吸嘴。
8.3 電路設計
設計驅動電路時,要確保流過每個LED嘅電流唔超過絕對最大額定值(70 mA DC)。加入串聯電阻嚟限制電流同補償電壓波動。唔好向LED施加反向電壓,因為咁會引致遷移同永久損壞。喺處理同組裝期間要提供ESD保護(HBM高達2 kV)。
8.4 散熱設計
由於LED特性會隨住結溫升高而變差(例如亮度降低、色偏),所以充足嘅熱管理係好重要。確保PCB有足夠嘅銅面積同導熱孔嚟散熱。結溫唔可以超過120°C。
8.5 清潔
如果焊接後需要清潔,建議使用異丙醇。其他溶劑必須確認唔會侵蝕封裝或樹脂。唔建議使用超聲波清潔,因為可能會損壞LED。
8.6 儲存條件
| 條件 | 溫度 | 濕度 | 最長時間 |
|---|---|---|---|
| 打開真空袋之前 | ≤30°C | ≤75% RH | 由日期代碼起計1年 |
| 開袋後(建議使用期限) | ≤30°C | ≤60% RH | ≥24 小時 |
| 烘烤(若存放時間過長或濕度指示劑有變化) | 60±5°C | — | ≥24 小時 |
如果防潮袋破損或濕度指示劑顯示濕度過高,請在使用前將LED喺60±5°C下烘烤至少24小時。
8.7 靜電放電 (ESD)
呢款LED對ESD敏感。超過90%嘅元件能夠承受2000 V HBM。不過,喺處理同組裝過程中必須採取適當嘅ESD預防措施(例如接地工作枱、靜電手帶、導電容器),以避免潛在損壞。
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 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 發光效率 | lm/W(流明每瓦特) | 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」。 | 決定光線係咪夠光。 |
| 發光角度 | °(度),例如 120° | 光強度衰減到一半時嘅角度,決定光束嘅寬度。 | 影響照明範圍同均勻度。 |
| CCT (色溫) | K (Kelvin),例如:2700K/6500K | 光嘅冷暖感覺,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 | 準確呈現物體顏色嘅能力,Ra≥80即係良好。 | 影響顏色真實性,用喺商場、博物館等高要求場所。 |
| SDCM | MacAdam橢圓步階,例如「5-step」 | 顏色一致性指標,步階越細代表顏色越一致。 | 確保同一批次LED嘅顏色均勻一致。 |
| 主波長 | nm(納米),例如620nm(紅色) | 對應彩色LED顏色嘅波長。 | 決定紅、黃、綠單色LED嘅色調。 |
| 光譜分佈 | 波長對強度曲線 | 顯示強度喺唔同波長上嘅分佈。 | 影響顯色性同品質。 |
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 | 如果 | 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可承受嘅最大反向電壓,超出可能導致擊穿。 | 電路必須防止反向連接或電壓尖峰。 |
| Thermal Resistance | 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。 |
| 靜電放電耐受能力 | V (HBM),例如 1000V | 抵受靜電放電嘅能力,數值越高代表越唔易受損。 | 生產時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晶片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;溫度過高會導致光衰同色偏。 |
| 流明衰減 | L70 / L80(小時) | 亮度衰減到初始值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。 |
| 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。 |
| Thermal Aging | 材料退化 | 長期高溫導致嘅劣化。 | 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、倒裝晶片 | 晶片電極排列 | 倒裝晶片:散熱更好,效能更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、Silicate、Nitride | 覆蓋藍光晶片,將部分光轉換成黃/紅色,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/光學元件 | 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 |
|---|---|---|---|
| 光通量分級 | 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。 |
| Voltage Bin | 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。 |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | 按顏色坐標分組,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 分組 | 2700K, 3000K 等 | 按 CCT 分組,每個都有對應的坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅CCT需求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 標準/測試 | 簡單解釋 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持率測試 | 喺恆溫環境下長期點燈,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。 |