目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 一般說明
- 1.2 特色
- 1.3 應用
- 2. 技術參數分析
- 2.1 電氣/光學特性(Ts=25°C, IF=3mA)
- 2.2 絕對最大額定值(Ts=25°C)
- 2.3 分檔系統(IF=3mA)
- 3. 性能曲線分析
- 4. 機械與包裝資訊
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 載帶與捲盤
- 4.3 防潮包裝
- 5. 焊接與組裝指南
- 5.1 迴流焊曲線
- 5.2 手工焊接與維修
- 5.3 操作注意事項
- 6. 包裝與訂購資訊
- 7. 應用建議
- 8. 技術比較
- 9. 常見問題
- 10. 實際應用案例
- 11. 工作原理
- 12. 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
1.1 一般說明
此款白光LED採用藍光晶片搭配螢光粉製程以產生白光。封裝尺寸為3.50mm x 2.80mm x 1.84mm(PLCC2封裝)。專為表面貼裝技術(SMT)組裝設計,適用於多種焊接製程。
1.2 特色
- PLCC2封裝
- 超寬視角(120°)
- 適用於所有SMT組裝與焊接製程
- 提供捲帶包裝(2000顆/捲)
- 濕度敏感等級:Level 2
- 符合RoHS與REACH規範
- 通過AEC-Q101應力測試指南認證,符合車用級分立半導體標準
1.3 應用
典型應用包括車內照明與開關,因其高可靠性與廣視角特性。
2. 技術參數分析
2.1 電氣/光學特性(Ts=25°C, IF=3mA)
| 參數 | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 順向電壓 | VF | 2.5 | 2.7 | 3.1 | V |
| 逆向電流 | IR | - | - | 10 | µA |
| 發光強度 | IV | 23 | 37 | 53 | mcd |
| 視角 | 2θ1/2 | - | 120 | - | 度 |
| 熱阻 | RTHJ-S | - | - | 300 | °C/W |
2.2 絕對最大額定值(Ts=25°C)
| 參數 | 符號 | 數值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率消耗 | PD | 91 | mW |
| 順向電流 | IF | 30 | mA |
| 峰值順向電流 | IFP | 100 | mA |
| 逆向電壓 | VR | 5 | V |
| 靜電放電(HBM) | ESD | 2000 | V |
| 工作溫度 | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| 儲存溫度 | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| 接面溫度 | TJ | 120 | °C |
備註:脈衝寬度10ms,峰值電流佔空比1/10。量測公差:VF ±0.1V,色度座標 ±0.005,發光強度 ±10%。ESD良率>90% (2000V HBM)。
2.3 分檔系統(IF=3mA)
順向電壓分檔範圍從E2(2.5-2.6V)到H1(3.0-3.1V)。發光強度分檔範圍從C20(23-28mcd)到E10(43-53mcd)。CIE色度分檔可用:M02、M03、P02、P03。詳細座標請參閱規格書。
3. 性能曲線分析
典型光學特性曲線可深入了解LED在不同條件下的行為:
- 順向電壓 vs. 順向電流:呈指數關係,典型值在3mA時為2.7V。
- 順向電流 vs. 相對亮度:線性增加至5mA,之後趨於飽和。
- 焊接溫度 vs. 相對亮度:高溫下略微降低(從25°C到120°C約下降20%)。
- 順向電流 vs. 焊接溫度:超過80°C需降額使用。
- 順向電壓 vs. 焊接溫度:負溫度係數(約-2mV/°C)。
- 輻射圖:對稱圖案,具有寬廣視角。
- 色彩偏移 vs. 順向電流:色度座標變化極小。
- 光譜分布:典型螢光粉轉換白光LED在450nm(藍光)和550nm(黃光)附近有寬峰值。
4. 機械與包裝資訊
4.1 封裝尺寸
俯視圖:3.50mm x 2.80mm。側視高度:1.84mm。底視圖顯示極性標記。建議焊接佈局:焊盤2.40mm x 1.25mm,總長4.45mm。所有尺寸單位為mm,公差±0.2mm,除非另有標註。
4.2 載帶與捲盤
載帶間距8.0mm,捲盤直徑178mm,輪轂直徑60mm。膠帶寬度8.0mm。每捲含2000顆。標籤包含料號、規格號、批號、分檔代碼、數量與日期。
4.3 防潮包裝
LED以防潮袋包裝,內含乾燥劑與濕度指示卡。MSL等級2,若儲存條件超出規定則需烘烤。
5. 焊接與組裝指南
5.1 迴流焊曲線
建議迴流焊參數:預熱150°C至200°C持續60-120秒,溫度高於217°C最多60秒,峰值溫度260°C最多10秒(在峰值溫度5°C以內最多30秒)。冷卻速率最大值6°C/s。從25°C至峰值總時間最多8分鐘。請勿進行超過兩次迴流焊。
5.2 手工焊接與維修
手工焊接:烙鐵頭溫度<300°C,時間<3秒,僅一次。若無法避免維修,使用雙頭烙鐵。加熱時請勿對矽膠表面施加壓力。
5.3 操作注意事項
封裝膠體為矽膠(柔軟)。避免對透鏡施加機械應力。請勿安裝在翹曲的PCB上。焊接後請勿快速冷卻。使用適當的取放吸嘴以避免損壞。
6. 包裝與訂購資訊
標準包裝:每捲2000顆裝於載帶中。附標籤之防潮袋。外箱(標準尺寸)。開封前儲存條件:≤30°C,≤75% RH,最長一年。開封後:請在24小時內使用完畢,條件≤30°C,≤60% RH。若超出上述條件,請在60±5°C下烘烤>24小時。
7. 應用建議
此LED非常適合車內照明與開關。設計時確保電流不超過30mA。使用限流電阻以防止燒毀。熱管理至關重要:接面溫度不得超過120°C。提供足夠的散熱措施。驅動電路不得施加逆向電壓。避免含硫材料(S<100ppm)。溴與氯含量應受限制。
8. 技術比較
與傳統白熾燈泡相比,此款白光LED使用壽命更長(>50,000小時),功耗更低(91mW vs 1-2W),體積更小。在LED類別中,AEC-Q101認證確保了車用應用的高可靠性,優於未經認證的通用型LED。寬廣的120°視角對於車內氛圍照明極為有利。
9. 常見問題
問:最大順向電流是多少?答:30mA(峰值100mA,佔空比10%)。
問:可以在沒有電阻的情況下使用嗎?答:不行,必須使用限流電阻以防止電流漂移與損壞。
問:儲存壽命是多久?答:未開封且儲存條件正確時為1年。開封後請在24小時內使用或進行烘烤。
問:此LED對ESD敏感嗎?答:是的,需要ESD保護。HBM閾值為2000V。
問:可以用於戶外應用嗎?答:專為車內設計,但若做好密封或許可行。不建議直接暴露。
10. 實際應用案例
在車內照明中,這些LED用於儀表板背光、腳窩氛圍燈以及開關指示燈。由於通過AEC-Q101認證,它們能承受振動與熱循環。例如:中控台的發光按鈕,使用3mA驅動電流以獲得均勻亮度。
11. 工作原理
白光LED透過藍光InGaN晶片的電致發光運作。藍光(峰值約450nm)激發黃色螢光粉(摻鈰釔鋁石榴石),發出寬頻黃光(峰值約550nm)。藍光與黃光的混合對人眼呈現白色。螢光粉直接塗佈在晶片上,實現均勻色彩。
12. 發展趨勢
車用LED照明正朝向更高效率、更小封裝與更高可靠性發展。未來發展包括晶片級封裝(CSP)與覆晶設計,以改善熱性能。與智慧照明系統(例如矩陣式頭燈)的整合正推動對小型化及認證LED的需求。此PLCC2封裝因其性能與成本的平衡,在車內應用中仍廣受歡迎。
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。 |