目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 最高 260°C,持續時間最長 5 秒,測量點距離 LED 本體 2.0mm。
- R
- 在逆向電壓 (V
- =20mA 時的光輸出進行分類。分級代碼標示於包裝上。
- 3E:
- 4E:
- 5E:
- 6E:
- 順向電壓測量容差為 ±0.1V。
- LED 被分類到 CIE 色度圖上的特定區域,以控制顏色一致性。定義了五個色調等級(U22, U31, U32, U41, U42),每個等級指定一個可接受的 (x, y) 座標四邊形區域。典型座標 (x=0.29, y=0.28) 落在這些定義區域內。色度座標的測量容差為 ±0.01。
- 4. 效能曲線分析
- 4.3 溫度依賴性
- 5. 機械與封裝資訊
- 此 LED 符合標準 T-1 (5mm) 圓形插件式封裝。關鍵尺寸註記包括:
- 標準公差為 ±0.25mm (±0.010\"),除非另有說明。
- 插件式 LED 通常具有較長的陽極 (+) 引腳和較短的陰極 (-) 引腳。此外,陰極側的塑膠透鏡法蘭上通常有一個平面。組裝時必須注意正確的極性。
- 最高溫度 350°C,每根引腳不超過 3 秒。僅焊接一次。
- 預熱最高至 100°C,持續最多 60 秒。焊波溫度不應超過 260°C,持續最多 5 秒。
- 警告:
- 產品包裝於防靜電袋中,並標示分級代碼。標準包裝數量為:
- 每包裝袋 1000、500、200 或 100 件。
- = (V
- - V
- ) / I
- ,其中 V
- F
- F
- F
- F
- 8.2 靜電放電 (ESD) 防護
- = 3.6V。
- R
- 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
LTW-42FDV6J 是一款高效能插件式白光LED,專為廣泛電子應用中的狀態指示與照明而設計。其採用標準 T-1 (5mm) 直徑封裝並配備擴散透鏡,提供寬廣視角與均勻的光輸出。此元件符合 RoHS 規範,確保環境安全並相容於現代製造標準。
1.1 核心優勢
- 無鉛且符合 RoHS 規範:製造過程不含危害物質,符合國際環保法規。
- 高效率與低功耗:能以極小的電氣輸入提供高發光強度,有助於實現節能設計。
- 安裝方式靈活:適用於印刷電路板 (PCB) 與面板安裝,提供設計彈性。
- 積體電路相容性:可在低電流位準下工作,使其能直接與大多數積體電路輸出相容,無需複雜的驅動級。
- 標準封裝:廣為使用的 5mm 外形尺寸,確保在現有設計中易於整合與更換。
1.2 目標市場
此 LED 專為跨越多個產業的廣泛應用性而設計,包括但不限於:
- 電腦系統:電源、硬碟與網路狀態指示燈。
- 通訊設備:路由器、交換器與數據機中的訊號強度、連結活動與模式指示燈。
- 消費性電子產品:按鍵背光、家電中的電源指示燈與裝飾性照明。
- 家用電器:微波爐、洗衣機與空調上的運作狀態燈。
- 工業控制:控制系統中的機器狀態、故障指示燈與面板照明。
2. 深入技術參數分析
本節詳細解析 LED 的電氣、光學與熱特性,這些對於可靠的電路設計與效能預測至關重要。
2.1 絕對最大額定值
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。
- 功率耗散 (Pd):90 mW。這是 LED 能以熱形式耗散的最大功率。
- 峰值順向電流 (IF(PEAK)):100 mA。僅允許在脈衝條件下(工作週期 ≤ 1/10,脈衝寬度 ≤ 10ms)。
- 連續順向電流 (IFF):
- 30 mA DC。標準工作電流。降額因子:
- 超過 30°C 時為 0.39 mA/°C。最大允許連續電流隨環境溫度升高而線性降低。工作溫度範圍 (Topr):
- -40°C 至 +85°C。儲存溫度範圍 (Tstg):
- -40°C 至 +100°C。引腳焊接溫度:
最高 260°C,持續時間最長 5 秒,測量點距離 LED 本體 2.0mm。
2.2 電氣與光學特性A測量條件為環境溫度 (TFa
- ) 25°C 與順向電流 (IVF) 20mA,除非另有說明。
- 發光強度 (Iv):2500 - 8500 mcd(典型值:4800 mcd)。光輸出使用符合人眼明視覺響應(CIE 曲線)的濾光感測器測量。為保證極限值,應用 ±15% 的測試公差。
- 視角 (2θ1/2
- ):F60 度(典型值)。這是光強度降至其軸向峰值一半時的全角。色度座標 (x, y):
- 典型值為 x=0.29, y=0.28,將白點定位於 CIE 1931 色度圖上的特定區域。實際分級定義於第 6 節。R順向電壓 (VFR):2.8V - 3.6V(典型值:3.0V)。當 LED 導通 20mA 時,其兩端的電壓降。逆向電流 (I
R
):
在逆向電壓 (V
RF) 5V 下,最大值為 10 μA。
- 重要:此元件並非設計用於逆向偏壓下工作;此參數僅供測試用途。
- 3. 分級系統規格為確保量產的一致性,LED 會根據關鍵效能參數進行分級。LTW-42FDV6J 採用三維分級系統。
- 3.1 發光強度分級LED 根據其在 I
F
=20mA 時的光輸出進行分類。分級代碼標示於包裝上。
U1:F2500 - 4500 mcd
- V1:4500 - 6500 mcd
- W1:6500 - 8500 mcd
- 每個分級極限的公差為 ±15%。3.2 順向電壓分級
- LED 根據其在 IF
=20mA 時的順向電壓降進行分類。
3E:
2.8V - 3.0V
4E:
3.0V - 3.2V
5E:
3.2V - 3.4V
6E:
3.4V - 3.6V
順向電壓測量容差為 ±0.1V。
3.3 色調(色度)分級
LED 被分類到 CIE 色度圖上的特定區域,以控制顏色一致性。定義了五個色調等級(U22, U31, U32, U41, U42),每個等級指定一個可接受的 (x, y) 座標四邊形區域。典型座標 (x=0.29, y=0.28) 落在這些定義區域內。色度座標的測量容差為 ±0.01。
4. 效能曲線分析
雖然提供的文本中未詳細說明具體的圖形曲線,但可以推斷此類 LED 的典型效能趨勢,這對設計至關重要。
- 4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)
- 其關係呈指數型,為二極體的典型特性。在建議的 20mA 工作點,順向電壓典型值為 3.0V,但根據分級表,可能在 2.8V 至 3.6V 之間變化。當多個 LED 並聯連接到電壓源時,這種變化使得必須為每個 LED 串聯使用限流電阻,以確保亮度均勻。
- 4.2 發光強度 vs. 順向電流
- 在工作範圍內,光輸出大致與順向電流成正比。超過絕對最大額定值運作不會產生成比例的增加,並有損壞元件的風險。
4.3 溫度依賴性
發光強度通常隨著接面溫度升高而降低。針對順向電流實施超過 30°C 時 0.39 mA/°C 的降額因子,是為了管理接面溫度並維持可靠性。高溫運作將降低光輸出與長期使用壽命。
5. 機械與封裝資訊
5.1 外形尺寸
此 LED 符合標準 T-1 (5mm) 圓形插件式封裝。關鍵尺寸註記包括:
所有尺寸單位為毫米(公差中提供英吋)。
標準公差為 ±0.25mm (±0.010\"),除非另有說明。
法蘭下方樹脂的最大突出量為 1.0mm (0.04\")。引腳間距在引腳從封裝本體伸出的點測量。5.2 極性識別
插件式 LED 通常具有較長的陽極 (+) 引腳和較短的陰極 (-) 引腳。此外,陰極側的塑膠透鏡法蘭上通常有一個平面。組裝時必須注意正確的極性。
6. 焊接與組裝指南正確的處理對於防止製造過程中的損壞至關重要。
- 6.1 儲存長期儲存時,請維持環境不超過 30°C 與 70% 相對濕度。從原始防潮袋中取出的 LED 應在三個月內使用。若需在原始包裝外延長儲存,請使用帶有乾燥劑的密封容器或充氮乾燥器。
- 6.2 引腳成型彎曲引腳時,彎曲點應距離 LED 透鏡底座至少 3mm。請勿將透鏡底座作為支點。引腳成型必須在焊接前完成,且需在室溫下進行。在插入 PCB 時施加最小的夾緊力,以避免機械應力。
6.3 焊接製程關鍵規則:保持焊點與環氧樹脂透鏡底座之間的最小距離為 2mm。請勿將透鏡浸入焊料中。手工焊接(烙鐵):
最高溫度 350°C,每根引腳不超過 3 秒。僅焊接一次。
波峰焊接:
預熱最高至 100°C,持續最多 60 秒。焊波溫度不應超過 260°C,持續最多 5 秒。
警告:
過高的溫度或時間將導致透鏡變形或造成災難性故障。紅外線 (IR) 迴流焊接不適用於此插件式 LED 產品。
- 6.4 清潔
- 如有必要,僅使用酒精類溶劑(如異丙醇 IPA)進行清潔。
- 7. 包裝與訂購資訊
7.1 包裝規格
產品包裝於防靜電袋中,並標示分級代碼。標準包裝數量為:
每包裝袋 1000、500、200 或 100 件。
每內箱 10 個包裝袋(總計 10,000 件)。每主外箱 8 個內箱(總計 80,000 件)。出貨批次中的最後一包可能不是完整包裝。F8. 應用設計建議CC8.1 驅動電路設計SLED 是電流驅動元件。為確保亮度均勻,特別是當多個 LED 並聯連接時,必須為每個 LED 使用串聯的限流電阻。不建議將 LED 直接並聯到電壓源(不使用個別電阻),因為順向電壓 (V
FS) 的微小差異將導致電流分配顯著不同,從而影響亮度(如規格書中的電路 B 所示)。推薦的電路(電路 A)使用電壓源 (VCCSF)、串聯電阻 (RFSF) 與 LED。F電阻值可使用歐姆定律計算:RFSF LED.
= (V
S
- V
F
) / I
F
,其中 V
F
No.與 I
F
是期望的 LED 順向電壓與電流。為進行保守設計,請使用分級表中的最大 V
F
值,以確保即使使用低 V
F
的 LED 時,電流也不會超過限制。
8.2 靜電放電 (ESD) 防護
LED 對靜電放電敏感。在處理與組裝過程中應遵循標準 ESD 預防措施:使用接地工作站、腕帶與導電容器。避免直接觸摸 LED 引腳。8.3 熱管理
儘管功率耗散較低(最大 90mW),但將 LED 維持在其工作溫度範圍內對於使用壽命與穩定的光輸出至關重要。請確保最終應用中有足夠的氣流,並在高環境溫度下遵循電流降額指南。
- 9. 技術比較與差異化LTW-42FDV6J 定位為一款通用、高可靠性的插件式 LED。其關鍵差異化特點包括針對發光強度、電壓與顏色的穩健分級系統,這讓設計師能根據其一致性要求選擇合適的零件。配備擴散透鏡的寬廣 60 度視角,非常適合需要廣泛可見性而非聚焦光束的應用。其符合嚴格的焊接溫度曲線(260°C 持續 5 秒),表明其封裝足夠堅固,可承受標準波峰焊接製程。F10. 常見問題 (FAQ)
- 10.1 我可以在沒有串聯電阻的情況下驅動此 LED 嗎?F:強烈不建議直接從電壓源驅動 LED,這很可能因電流不受控而損壞元件。電流調節必須使用串聯電阻。F10.2 為什麼發光強度分級極限有 ±15% 的公差?此公差是為了考量生產測試期間測量系統的不準確性。它確保任何落在測試分級範圍內的 LED,在標準條件下測量時,都將達到保證的最低強度。10.3 我可以將此 LED 用於戶外應用嗎?
- 規格書說明其適用於室內與室外標誌。然而,對於惡劣的戶外環境,需要額外的設計考量,例如在 PCB 上塗覆保護塗層以防潮,以及使用抗紫外線的透鏡材料(如果標準環氧樹脂不足)。-40°C 至 +85°C 的工作溫度範圍支援大多數戶外條件。 RS10.4 包裝袋上的 \"U22\" 或 \"V1\" 代碼是什麼意思?CC這是分級代碼。它告訴您內部 LED 的效能組別。例如,\"V1\" 表示發光強度在 4500 至 6500 mcd 之間。您需要參考分級表(第 3 節)來了解該批次的確切電氣與光學特性。11. 實用設計案例研究情境:F設計一個具有 10 個狀態指示燈的控制面板,由 5V 電源軌供電。亮度均勻性至關重要。
- 設計步驟:選擇工作點:F選擇 IFFF= 20mA(標準測試條件)。F確定最壞情況 VFFF:
- 為進行保守設計,使用最寬分級 6E 的最大 VF
- 值:VF(max)
= 3.6V。
計算串聯電阻:
R
S
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。 |