目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場與應用
- 2. 技術參數深入解析
- 2.1 絕對最大額定值(Ta=25 °C)
- 2.2 電光特性(Ta=25 °C)
- I_F = 20mA
- I_R
- 條件
- 單位
- 分級代碼
- 條件
- 4. 性能曲線分析
- 4.2 指向性圖案
- 4.3 順向電流 vs. 順向電壓(I-V 曲線)
- 4.4 相對強度 vs. 順向電流
- 順向電流 vs. 環境溫度
- 。通常,LED 的發光輸出會隨著接面溫度升高而降低。此外,對於恆壓驅動,由於半導體特性的變化,順向電流可能會隨溫度升高而增加,若未妥善管理,可能導致熱失控。這些曲線強調了在高可靠性應用中,有效散熱和恆流驅動器的重要性。
- 法蘭下方樹脂的最大允許突出量為 1.5mm。
- (註:此處將根據 PDF 圖表包含詳細的尺寸圖,標明引腳直徑、透鏡直徑、總高度和引腳間距。)
- 確保 PCB 孔位與 LED 引腳完美對齊,以避免安裝應力。
- 避免在潮濕環境中溫度劇烈變化,以防止凝結。
- 焊接後,在環氧樹脂燈泡完全冷卻前,保護其免受衝擊或振動。
- 7. 包裝與訂購資訊
- 包含 10 個內盒。
- 生產批號
- 8.1 電路設計
- 電流限制:
- 窄 15 度視角產生聚焦光束。如需更寬的照明,則需要二次光學元件(擴散片或透鏡)。
- 9.1 峰值波長與主波長有何不同?
- 9.2 我可以連續以 30mA 驅動此 LED 嗎?
- 雖然 30mA 是連續順向電流的絕對最大額定值,但在該極限下運作會產生更多熱量,並可能縮短 LED 的使用壽命。為了獲得最佳可靠性和效率,建議在或低於典型測試條件 20mA 下運作。
- 追求更高效率(每瓦更多流明)和改善可靠性仍然是 LED 技術的主要趨勢。晶片設計、磊晶生長和螢光粉技術(用於白光 LED)的進步不斷推動性能邊界。此外,整個產業強烈關注封裝尺寸、光度測試和顏色分級的標準化,以簡化設計並確保終端用戶的品質。如本規格書所示,符合無鹵素和其他環保法規也是現代電子元件的標準要求。
- .3 How do I select the right bin for my application?
- . Technical Principles & Trends
- .1 Operating Principle
- .2 Industry Trends
- 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
本文件詳述一款專為需要卓越光輸出之應用所設計的高亮度 LED 燈珠規格。此元件採用 InGaN 晶片以產生亮綠色光,並封裝於帶有通用引腳的常見 T-1 3/4 圓形封裝中。
1.1 核心優勢
- 高效率:針對相對於輸入功率的最大光輸出進行工程設計。
- 堅固結構:採用抗紫外線環氧樹脂,增強在戶外環境中的耐用性。
- 環保合規:本產品符合 RoHS、歐盟 REACH 及無鹵素標準(Br <900 ppm,Cl <900 ppm,Br+Cl <1500 ppm)。
- 選擇靈活性:提供不同顏色、光強及環氧樹脂透鏡顏色,以滿足各種設計需求。
1.2 目標市場與應用
此 LED 系列專門針對高可見度標誌與顯示應用。典型使用案例包括:
- 彩色圖形標誌
- 訊息看板
- 可變訊息標誌
- 商業戶外廣告
2. 技術參數深入解析
2.1 絕對最大額定值(Ta=25 °C)
這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。不保證在此條件下運作。
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 反向電壓 | VR | 5 | V |
| 順向電流 | IF | 30 | mA |
| 峰值順向電流(工作週期 1/10 @1KHz) | IFP | 100 | mA |
| 功率消耗 | Pd | 110 | mW |
| 工作溫度 | TT_opr | -40 ~ +85 | °C |
| 儲存溫度 | TT_stg | -40 ~ +100 | °C |
| 焊接溫度 | TT_sol | 260°C,持續 5 秒。 | °C |
2.2 電光特性(Ta=25 °C)
這些是在標準測試條件下測得的典型性能參數(I_F = 20mA)。F參數
| 符號 | 單位 | Min. | Typ. | Max. | 條件 | 發光強度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I_V | Iv | 18000 | 28500 | 45000 | mcd | IFI_F = 20mA |
| 視角(2θ_1/2)2θ_1/2) | -- | -- | 15 | -- | 度 | IFI_F = 20mA |
| 峰值波長 | λp | -- | 518 | -- | λ_p | IFnm |
| I_F = 20mA | λd | 525 | 530 | 535 | 主波長 | IFλ_d |
| nm | VF | 2.8 | 3.2 | 3.6 | V | IFI_F = 20mA |
| 順向電壓 | IR | -- | -- | 50 | V_F | VRV |
I_F = 20mA
反向電流
I_R
| μA | Min. | Max. | V_R = 5V | 3. 分級系統說明 |
|---|---|---|---|---|
| X | 18000 | 22500 | 為確保生產中的顏色與亮度一致性,LED 會根據關鍵參數進行分級。 | IF3.1 發光強度分級 |
| Y | 22500 | 28500 | ||
| Z | 28500 | 36000 | ||
| 分級代碼 | 36000 | 45000 |
單位
條件
| mcd | Min. | Max. | I_F = 20mA | Z1 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 525 | 530 | 發光強度容差:±10% | IF3.2 主波長分級 |
| 2 | 530 | 535 |
分級代碼
單位
| 條件 | Min. | Max. | nm | I_F = 20mA |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 2.8 | 3.0 | V | IF主波長容差:±1nm |
| 1 | 3.0 | 3.2 | ||
| 2 | 3.2 | 3.4 | ||
| 3 | 3.4 | 3.6 |
3.3 順向電壓分級
分級代碼
單位
條件
VpI_F = 20mAd順向電壓容差:±0.1V
4. 性能曲線分析
規格書提供了數個對電路設計與熱管理至關重要的特性曲線。4.1 相對強度 vs. 波長此曲線顯示光譜功率分佈,典型峰值波長(λ_p)為 518nm,主波長(λ_d)為 530nm,確認了亮綠色的光輸出。
4.2 指向性圖案
視角(2θ_1/2)為 15 度,表示光束非常窄。這使得此 LED 非常適合需要將光線聚焦於一定距離的定向照明應用,例如訊息標誌。
4.3 順向電流 vs. 順向電壓(I-V 曲線)
I-V 曲線對於設計限流電路至關重要。在典型工作電流 20mA 下,順向電壓為 3.2V。此曲線有助於確定所需的電源電壓和串聯電阻值。
4.4 相對強度 vs. 順向電流
此曲線展示了驅動電流與光輸出之間的關係。雖然強度隨電流增加而增加,但切勿超過絕對最大額定值(連續 30mA,脈衝 100mA),以防止加速老化或故障。4.5 溫度相依性兩條關鍵曲線說明了溫度效應:相對強度 vs. 環境溫度以及
順向電流 vs. 環境溫度
。通常,LED 的發光輸出會隨著接面溫度升高而降低。此外,對於恆壓驅動,由於半導體特性的變化,順向電流可能會隨溫度升高而增加,若未妥善管理,可能導致熱失控。這些曲線強調了在高可靠性應用中,有效散熱和恆流驅動器的重要性。
5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 此 LED 採用標準 T-1 3/4(5mm)圓形封裝。關鍵尺寸註記包括:
- 除非另有說明,所有尺寸單位均為毫米。
標準公差為 ±0.25mm。
法蘭下方樹脂的最大允許突出量為 1.5mm。
(註:此處將根據 PDF 圖表包含詳細的尺寸圖,標明引腳直徑、透鏡直徑、總高度和引腳間距。)
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 引腳成型在距離環氧樹脂燈泡底部至少 3mm 處彎折引腳。 soldering.
- 引腳成型應在焊接前進行。
- 成型過程中避免對封裝施加應力,以防止內部損壞或斷裂。
- 在室溫下切割引線框架。
確保 PCB 孔位與 LED 引腳完美對齊,以避免安裝應力。
- 6.2 儲存條件
- 建議儲存條件:收到後溫度 ≤30°C,相對濕度 ≤70%。
- 在此條件下的最長儲存壽命:3 個月。
- 如需更長時間儲存(最長 1 年),請使用帶有氮氣環境和乾燥劑的密封容器。
避免在潮濕環境中溫度劇烈變化,以防止凝結。
6.3 焊接製程
| 保持焊接點與環氧樹脂燈泡之間的最小距離為 3mm。 | 製程 | 參數 |
|---|---|---|
| 數值 / 條件 | 手工焊接 | 烙鐵頭溫度 |
| 最高 300°C(功率最高 30W) | 焊接時間 | |
| 最長 3 秒 | 浸焊 | 預熱溫度 |
| 最高 100°C(最長 60 秒) | 焊錫槽溫度與時間 | |
| 最高 260°C,最長 5 秒 | 與燈泡距離 |
最小 3mm
- 重要注意事項:
- 當 LED 處於高溫時,避免對引腳施加機械應力。
- 請勿進行超過一次的浸焊或手工焊接。
焊接後,在環氧樹脂燈泡完全冷卻前,保護其免受衝擊或振動。
7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 包裝規格防靜電袋:
- 每袋最少 200 件,最多 500 件。內盒:
- 包含 5 袋。外箱:
包含 10 個內盒。
7.2 標籤說明
- 包裝上的標籤提供可追溯性與分級資訊:CPN:
- 客戶產品編號P/N:
- 產品編號(例如:333/G1C1-AVYA/X/MS)QTY:
- 包裝數量CAT:
- 發光強度等級(例如:X, Y, Z, Z1)HUE:
- 主波長等級(例如:1, 2)REF:
- 順向電壓等級(例如:0, 1, 2, 3)LOT No:
生產批號
7.3 型號命名規則零件編號 333/G1C1-AVYA/X/MS 可解碼如下(基於提供的生產命名格式):333:
- 可能表示系列或基本封裝類型(T-1 3/4)。G1:
- 指定晶片材料/類型(InGaN)。C1:
- 表示發光顏色(亮綠色)。AVYA:
- 可能指特定的光學或性能特性。X:
- 代表發光強度分級代碼。MS:
- 可能表示樹脂顏色(透明)及是否有止擋件(無)。8. 應用建議與設計考量
8.1 電路設計
電流限制:
- 務必使用串聯電阻或恆流驅動器將順向電流設定至所需水平(通常為 20mA)。使用公式 R = (V_supply - V_F) / I_F 計算電阻值。反向電壓保護:最大反向電壓僅為 5V。若 LED 可能暴露於反向偏壓(例如在交流電路或多 LED 陣列中),應加入保護措施(例如並聯二極體)。8.2 熱管理F儘管功率消耗相對較低(最大 110mW),但維持低接面溫度對於長期可靠性和穩定的光輸出至關重要,特別是在高環境溫度或密閉燈具中。F.
- 若多個 LED 密集排列,請確保足夠的通風或散熱。8.3 光學整合
窄 15 度視角產生聚焦光束。如需更寬的照明,則需要二次光學元件(擴散片或透鏡)。
- 透明樹脂透鏡提供最高的光輸出。如需更柔和的外觀或混色效果,可考慮選用本系列中帶有擴散或著色透鏡的 LED(若有提供)。
- 9. 常見問題解答(基於技術參數)
9.1 峰值波長與主波長有何不同?
- 峰值波長(λ_p = 518nm)是發射光功率達到最大值時的波長。
- 主波長(λ_d = 530nm)是人眼感知到的、與光色相匹配的單一波長。對於綠色 LED,由於人眼靈敏度曲線(明視覺響應)的形狀,主波長通常長於峰值波長。
9.2 我可以連續以 30mA 驅動此 LED 嗎?
雖然 30mA 是連續順向電流的絕對最大額定值,但在該極限下運作會產生更多熱量,並可能縮短 LED 的使用壽命。為了獲得最佳可靠性和效率,建議在或低於典型測試條件 20mA 下運作。
9.3 如何為我的應用選擇合適的分級?p對於需要外觀均勻的應用(如多 LED 標誌),應指定嚴格的主波長(HUE)和發光強度(CAT)分級。例如,要求所有 LED 均來自分級 "Y"(22500-28500 mcd)和分級 "1"(525-530 nm),將確保顯示器具有一致的亮度和顏色。對於要求不高的應用,較寬的分級範圍可能可以接受且更具成本效益。10. 技術原理與趨勢10.1 工作原理d此 LED 基於 InGaN(氮化銦鎵)半導體晶片。當順向電壓施加於 p-n 接面時,電子和電洞重新結合,以光子的形式釋放能量。InGaN 合金的特定成分決定了能隙能量,進而決定了發射光的波長(顏色)——在本例中為亮綠色。10.2 產業趨勢
追求更高效率(每瓦更多流明)和改善可靠性仍然是 LED 技術的主要趨勢。晶片設計、磊晶生長和螢光粉技術(用於白光 LED)的進步不斷推動性能邊界。此外,整個產業強烈關注封裝尺寸、光度測試和顏色分級的標準化,以簡化設計並確保終端用戶的品質。如本規格書所示,符合無鹵素和其他環保法規也是現代電子元件的標準要求。
While 30mA is the Absolute Maximum Rating for continuous forward current, operating at this limit will generate more heat and potentially reduce the LED's lifespan. For optimal reliability and efficiency, it is recommended to operate at or below the typical test condition of 20mA.
.3 How do I select the right bin for my application?
For applications requiring uniform appearance (like a multi-LED sign), specify tight bins for both Dominant Wavelength (HUE) and Luminous Intensity (CAT). For example, requesting all LEDs from bin "Y" (22500-28500 mcd) and bin "1" (525-530 nm) will ensure consistent brightness and color across your display. For less critical applications, a wider bin range may be acceptable and more cost-effective.
. Technical Principles & Trends
.1 Operating Principle
This LED is based on an InGaN (Indium Gallium Nitride) semiconductor chip. When a forward voltage is applied across the p-n junction, electrons and holes recombine, releasing energy in the form of photons. The specific composition of the InGaN alloy determines the bandgap energy, which in turn defines the wavelength (color) of the emitted light—in this case, brilliant green.
.2 Industry Trends
The drive for higher efficiency (more lumens per watt) and improved reliability continues to be the primary trend in LED technology. Advances in chip design, epitaxial growth, and phosphor technology (for white LEDs) are constantly pushing performance boundaries. Furthermore, there is a strong industry-wide focus on standardization of footprints, photometric testing, and color binning to simplify design and ensure quality for end-users. The compliance with halogen-free and other environmental regulations, as seen in this datasheet, is also a standard requirement in modern electronic components.
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 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出的光通量,越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出的總光量,俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),如120° | 光強降至一半時的角度,決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),如2700K/6500K | 光的顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力,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,如"5-step" | 顏色一致性的量化指標,步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(奈米),如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
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點亮所需的最小電壓,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正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受的最大反向電壓,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) | 熱量從晶片傳到焊點的阻力,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),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晶片內部的實際工作溫度。 | 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的"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 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 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
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,確保顏色落在極小範圍內。 | 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,每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
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 | 在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的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(如鉛、汞)。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |