目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 主要特性
- 1.2 應用領域
- 2. 封裝尺寸
- 3. 電氣與光學特性(Ts=25°C時)
- 3.1 順向電壓(Vf)
- 3.2 光通量(Φv)在IF=30mA時
- 3.3 視角、演色性指數與熱阻
- 4. 絕對最大額定值
- 5. 分檔系統
- 6. 典型光學特性曲線
- 6.1 正向電壓與正向電流關係(I-V曲線)
- 6.2 正向電流與相對光強
- 6.3 焊點溫度效應
- 6.4 輻射模式
- 6.5 光譜分佈
- 7. 機械與包裝資訊
- 7.1 載帶與捲盤
- 7.2 標籤資訊
- 7.3 防潮包裝
- 8. 焊接與組裝指南
- 8.1 回流焊接曲線
- 8.2 手工焊接
- 8.3 機械操作
- 9. 儲存與操作注意事項
- 9.1 儲存條件
- 9.2 ESD防護
- 9.3 化學兼容性
- 9.4 熱設計
- 10. 可靠性測試
- 11. 應用說明
- 12. 工作原理
- 13. 市場趨勢與發展
- 14. 常見問題
- 14.1 我可以以60 mA驅動這些LED嗎?
- 14.2 建議的儲存濕度是多少?
- 14.3 如何確保多個LED之間的顏色一致性?
- 14.4 該LED是否耐硫環境?
- 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、品質控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
該白色SMD LED採用藍光晶片搭配螢光粉製作白光。採用PLCC-2封裝,具有極寬的視角,適用於所有SMT組裝和焊接製程。產品以編帶盤裝形式提供,每盤4000顆,符合RoHS要求。濕敏等級為3級。
1.1 主要特性
- PLCC-2表面貼裝封裝
- 極寬視角(50% Iv時120度)
- 適用於所有SMT組裝和焊接工藝
- 提供編帶盤裝包裝(4000顆/盤)
- 濕敏等級:3級
- 符合RoHS要求
1.2 應用領域
- 光學指示
- 室內顯示
- 裝飾照明
- 通用照明應用
2. 封裝尺寸
封裝尺寸為3.0 x 1.4 x 0.8 mm(長x寬x高)。除非另有說明,所有尺寸單位為毫米,公差為±0.2 mm。極性透過封裝體上的標記指示。
3. 電氣與光學特性(Ts=25°C時)
除非另有說明,以下參數在正向電流30 mA條件下提供。
3.1 順向電壓(Vf)
正向電壓按檔位分檔:G1(2.7-2.8V)、G2(2.8-2.9V)、H1(2.9-3.0V)、H2(3.0-3.1V)、I1(3.1-3.2V)、I2(3.2-3.3V)、J1(3.3-3.4V)。
3.2 光通量(Φv)在IF=30mA時
根據色溫檔位,光通量範圍如下:
- 對於6000-6500K(RF-65HK13DS-ED-F-Y):OFA(9-10 lm)、OHA(10-11 lm)、PEA(11-12 lm)、PFA(12-13 lm)
- 對於5510-6120K(RF-60HK13DS-ED-F-Y):類似範圍,OGA(10-11 lm)、OHA(10-11 lm)、PEA(11-12 lm)、PFA(12-13 lm)、PGA(14-15 lm)
- 對於3700-4258K(RF-40HK13DS-ED-F-Y):OGA(10-11 lm)、OHA(10-11 lm)、PEA(11-12 lm)、PFA(12-13 lm)、PGA(14-15 lm)
- 對於2825-3050K(RF-30HK13DS-ED-F-Y):OGA(10-11 lm)、OHA(10-11 lm)、PEA(11-12 lm)、PFA(12-13 lm)
- 對於2650-2868K(RF-27HK13DS-ED-F-Y):OGA(10-11 lm)、OHA(10-11 lm)、PEA(11-12 lm)、PFA(12-13 lm)、PGA(14-15 lm)
典型光通量在6000-6500K時約為10.9 lm,在4000K時約為11.5 lm。測量公差為±10%。
3.3 視角、演色性指數與熱阻
- 50% Iv時的視角:120度
- 顯色指數(Ra):80(最小值)
- 熱阻Rth(j-s):115 °C/W
- 反向電流(IR)在VF=5V時:10 μA(最大值)
4. 絕對最大額定值
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率耗散 | Pd | 136 | mW |
| 正向電流 | IF | 40 | mA |
| 峰值正向電流(1/10占空比,0.1ms脈衝) | IFP | 100 | mA |
| 反向電壓 | VR | 5 | V |
| ESD(HBM) | ESD | 2000 | V |
| 工作溫度 | Topr | -40至+85 | °C |
| 儲存溫度 | Tstg | -40至+100 | °C |
| 結溫 | Tj | 95 | °C |
必須注意確保功率耗散不超過絕對最大額定值。最大電流應根據熱管理來確定,以保持結溫低於95°C。
5. 分檔系統
LED 根據順向電壓、光通量及色度座標進行分檔。色度圖包含多個檔位,例如 WP2、WK2、WP3、WK3、NP3、NK3 等,每個檔位由四個 CIE xy 座標定義。這確保了每個應用中的顏色與亮度一致性。
6. 典型光學特性曲線
6.1 正向電壓與正向電流關係(I-V曲線)
在 30 mA 時,順向電壓典型值約為 3.0V。曲線顯示在閾值以上電壓增加時,電流呈現預期的指數增長。
6.2 正向電流與相對光強
在10 mA至40 mA之間,相對光強度幾乎隨順向電流線性增加。
6.3 焊點溫度效應
隨著焊點溫度從25°C升至95°C,相對光通量逐漸下降。順向電壓也隨溫度略有下降(約-2 mV/°C)。在更高溫度下應降低順向電流,以避免超過最大接面溫度。
6.4 輻射模式
輻射圖顯示寬光束角,相對光強度在-60°至+60°範圍內幾乎恆定,在約±60°處降至50%,與120°視角規格一致。
6.5 光譜分佈
光譜顯示晶片發出的藍光峰值(約450 nm)和螢光粉發出的寬黃光發射。對於不同色溫(6500K、4000K、3000K),藍光峰值的相對強度隨CCT降低而降低,從而呈現更暖的外觀。
7. 機械與包裝資訊
7.1 載帶與捲盤
LED封裝在間距4 mm的載帶中,捲盤直徑180 mm(標準)。極性標記在載帶上。每盤包含4000顆。
7.2 標籤資訊
標籤包含部件號、規格號、批號、光通量檔位代碼、色度檔位、正向電壓等級、數量和日期代碼。
7.3 防潮包裝
產品使用防潮袋包裝並附帶乾燥劑以保持低濕度。打開後,若儲存條件為≤30°C和≤60% RH,LED必須在24小時內使用;否則必須在60±5°C下烘烤超過24小時。
8. 焊接與組裝指南
8.1 回流焊接曲線
推薦回流曲線:預熱150°C至200°C持續60-120秒;升溫至217°C,超過217°C的時間不超過60秒;峰值溫度260°C不超過10秒;冷卻速率≤6°C/s。回流焊接不得超過兩次,若兩次回流間隔超過24小時,LED必須烘烤。
8.2 手工焊接
手工焊接應使用烙鐵溫度低於300°C,時間小於3秒,僅限一次。
8.3 機械操作
封裝材料為柔軟的矽膠。避免對頂部表面施加壓力。使用合適的取放吸嘴並控制力度。焊接後不要彎曲PCB。
9. 儲存與操作注意事項
9.1 儲存條件
打開鋁箔袋前:在≤30°C和≤75% RH下儲存,自交貨起最多一年。打開後:在≤30°C和≤60% RH下24小時內使用。若未使用,在60±5°C下烘烤24小時。
9.2 ESD防護
此LED對靜電放電(ESD)敏感,最高可承受2000V HBM。在操作與組裝過程中,應採取適當的ESD防護措施。
9.3 化學兼容性
避免暴露於硫化物濃度超過100 ppm的環境。必須控制鹵素(氯與溴)含量。僅使用經核准的清潔溶劑,如異丙醇;不建議使用超音波清洗。
9.4 熱設計
發熱會降低光效並導致顏色偏移。確保充分的熱管理,以保持接面溫度低於95°C。熱阻115°C/W意味著在30 mA時,功率耗散約0.1W,導致焊點溫度上升約11.5°C。
10. 可靠性測試
該產品已通過以下可靠性測試:回流焊接(260°C兩次)、熱衝擊(-40°C至100°C,300次循環)、高溫儲存(100°C,1000小時)、低溫儲存(-40°C,1000小時)、30 mA和25°C下的壽命測試(1000小時)以及高溫高濕壽命測試(60°C/90%RH,30 mA,1000小時)。判定標準:Vf變化≤10%,光通量維持率≥90%,無開路/短路/閃爍。
11. 應用說明
為獲得最佳性能,應使用恆流驅動並配備適當的限流電阻。典型正向電流為30 mA,但可調整至絕對最大值40 mA。考慮分檔公差以確保陣列中顏色和亮度的一致性。寬視角使這些LED適用於指示和背光應用。由於採用矽膠封裝,避免灰塵污染,必要時可使用異丙醇清潔。
12. 工作原理
該白光LED使用發藍光的InGaN晶片激發黃色螢光粉(通常為YAG:Ce)。藍光和黃光的混合產生白光。透過調整螢光粉成分和濃度實現不同色溫。
13. 市場趨勢與發展
行業趨勢持續朝著更高光效、更小封裝和更好的色彩品質發展。此PLCC-2封裝在尺寸與熱性能之間提供了良好的平衡。螢光粉技術的改進實現了更寬的色域和更高的CRI值。該產品符合RoHS要求,適用於通用照明應用。
14. 常見問題
14.1 我可以以60 mA驅動這些LED嗎?
不可以,絕對最大正向電流為40 mA。為確保可靠運行,請保持在典型值30 mA以內,或根據溫度進行適當的降額設計。
14.2 建議的儲存濕度是多少?
打開包裝袋前,在≤75% RH下儲存。打開後,在≤60% RH下24小時內使用,或在使用前烘烤。
14.3 如何確保多個LED之間的顏色一致性?
使用來自同一檔位(色度檔和光通量檔)的LED,並確保良好的熱管理。
14.4 該LED是否耐硫環境?
LED封裝為矽膠,對硫化物敏感。確保環境中硫濃度低於100 ppm。
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。 |
| 演色性指數(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布。 | 影響演色性與顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 正向電壓(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。 |
| 正向電流(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。 | 脈衝寬度與占空比需嚴格控制,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,數值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則接面溫度升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),如1000V | 抗靜電打擊能力,數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 |
|---|---|---|---|
| 接面溫度(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、色飄移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需的時間。 | 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、色溫與演色性。 |
| 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、品質控制與分檔
| 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 | 按顏色座標分組,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,每組有對應的座標範圍。 | 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。 | 業界公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含危害物質(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。 |