目录
- 1. 产品概述
- 2. 技术参数详解
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性
- 3. 性能曲线分析
- 3.1 超深红 (SDR) 特性
- 3.2 亮黄绿 (SYG) 特性
- 4. 机械与封装信息
- 5. 焊接与组装指南
- 5.1 引脚成型
- 5.2 存储
- 5.3 焊接工艺
- 6. 包装与订购信息
- 6.1 包装规格
- 6.2 标签说明
- 7. 应用建议
- 7.1 典型应用场景
- 7.2 设计考量
- 8. 技术对比与差异化
- 9. 常见问题解答 (基于技术参数)
- 9.1 我可以持续以25mA驱动这颗LED吗?
- 9.2 为什么会有两个不同的波长规格 (峰值波长和主波长)?
- 9.3 对于双色LED,“白色漫射”树脂颜色意味着什么?
- 10. 工作原理简介
- 11. 行业趋势与背景
1. 产品概述
1259-7SDRSYGW/S530-A3 是一款将两颗半导体芯片集成于单一封装内的双色LED灯。该器件设计用于发射两种不同的颜色:超深红 (SDR) 和亮黄绿 (SYG)。其主要结构对两颗芯片均采用AlGaInP (铝镓铟磷) 材料,该材料以在红至黄绿光谱范围内的高效率而闻名。该灯珠采用白色漫射树脂封装,通过散射芯片发出的光,有助于实现更宽、更均匀的视角。
该元件设计具有固态可靠性,与传统白炽灯或荧光指示灯相比,提供更长的使用寿命。它兼容集成电路,这意味着由于其低正向电压和电流要求,可以直接由微控制器或其他数字电路的标准逻辑电平输出驱动。该产品符合多项环境和安全标准,包括欧盟的RoHS (有害物质限制) 指令、REACH (化学品注册、评估、授权和限制) 法规,并被归类为无卤素产品,对溴 (Br) 和氯 (Cl) 含量有严格限制。
2. 技术参数详解
2.1 绝对最大额定值
绝对最大额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。为确保可靠运行,即使在瞬间也不应超过这些极限。
- 连续正向电流 (IF): SDR和SYG芯片均为25 mA。这是可以持续流过LED的最大直流电流。
- 反向电压 (VR): 5 V。施加高于此值的反向电压可能会击穿LED的PN结。
- 功耗 (Pd): 每颗芯片60 mW。这是在环境温度25°C下,LED封装可以耗散为热量的最大功率。
- 工作温度 (Topr): -40°C 至 +85°C。保证器件在此环境温度范围内正常工作。
- 存储温度 (Tstg): -40°C 至 +100°C。器件可以在未加电的情况下在此范围内存储。
- 焊接温度 (Tsol): 对于回流焊,规定峰值温度为260°C,最长5秒。
2.2 光电特性
这些参数在标准测试条件 (Ta=25°C) 下测量,代表器件的典型性能。
- 正向电压 (VF): 范围从1.7V到2.4V,在测试电流20mA下,两种颜色的典型值为2.0V。这种低电压对于低功耗和电池供电应用至关重要。
- 反向电流 (IR): 在反向电压5V下最大为10 µA,表明结完整性良好。
- 发光强度 (IV): SDR芯片的典型强度为32 mcd,而SYG芯片更亮,为50 mcd (均在 IF=20mA 条件下)。最小值分别为16 mcd和25 mcd。
- 视角 (2θ1/2): 两种颜色的典型半角均为50度,提供了相当宽的视野。
- 波长规格:
- SDR: 峰值波长 (λp) 为650 nm,主波长 (λd) 为639 nm。
- SYG: 峰值波长 (λp) 为575 nm,主波长 (λd) 为573 nm。
- 光谱辐射带宽 (Δλ): 两者均约为20 nm,定义了发射光的光谱纯度。
请注意所述的测量不确定度:VF为 ±0.1V,IV为 ±10%,λd.
为 ±1.0nm。
3. 性能曲线分析
3.1 超深红 (SDR) 特性
- 提供的曲线揭示了SDR芯片在不同条件下的行为。相对强度 vs. 波长
- : 此图显示了以650 nm为中心的光谱功率分布。指向性图
- : 说明了光强度的角度分布,与50度视角相关。正向电流 vs. 正向电压 (I-V曲线)
- : 展示了典型的二极管指数关系。该曲线有助于设计限流电路。相对强度 vs. 正向电流
- : 显示光输出随电流增加而增加,但可能不是完全线性的,尤其是在较高电流下。相对强度 vs. 环境温度
- : 表明发光强度随着环境温度升高而降低,这是LED由于非辐射复合增加而产生的常见特性。正向电流 vs. 环境温度
: 可能显示了最大允许正向电流随温度升高而降额,以保持在功耗限制内。
3.2 亮黄绿 (SYG) 特性
- SYG芯片与SDR共享相似的曲线类型,但在特定波长的图表上存在关键差异。相对强度 vs. 波长
- : 以575 nm为中心。色度坐标 vs. 正向电流
- : 这是SYG芯片的一个重要图表,显示了感知颜色 (由其x,y坐标在CIE色度图上的位置定义) 如何随着驱动电流的变化而轻微偏移。这对于需要稳定颜色感知的应用至关重要。
其他曲线 (指向性、I-V、强度 vs. 电流/温度) 遵循与SDR芯片相似的趋势,但具有SYG材料特性特定的数值。
4. 机械与封装信息
- 规格书包含详细的封装尺寸图。关键的机械规格包括:
- 所有尺寸均以毫米为单位提供。
- 一个关键注释规定元件法兰的高度必须小于1.5mm (0.059英寸)。这可能是为了与自动贴片机兼容,并确保在PCB上正确就位。
- 未指定尺寸的一般公差为 ±0.25mm。
图纸通常显示引脚间距、本体尺寸和极性指示器 (可能是平边或标记的阴极)。正确的方向对于双色功能至关重要,因为反转极性会点亮另一颗芯片。
5. 焊接与组装指南
5.1 引脚成型
- 如果引脚需要弯曲以进行通孔安装,必须小心操作,以避免损坏LED。
- 弯曲点应距离环氧树脂透镜底部至少3mm。成型必须在 soldering.
- 焊接前
- 完成。弯曲过程中对封装施加过大的应力可能导致环氧树脂开裂或损坏内部键合线。
- 引脚应在室温下切割。
PCB孔必须与LED引脚完美对齐,以避免安装应力。
5.2 存储
- 正确的存储可防止吸湿和性能退化。
- 推荐存储条件:≤30°C 且 ≤70% 相对湿度 (RH)。
- 在此条件下,运输后的保质期为3个月。
- 对于更长时间的存储 (最长1年),器件应保存在带有干燥剂的密封、充氮容器中。
避免在潮湿环境中温度骤变,以防止冷凝。
5.3 焊接工艺
- 提供了详细的焊接说明以确保可靠性。
- 保持焊点到环氧树脂灯泡的最小距离为3mm。手工焊接
- : 烙铁头最高温度300°C (针对30W烙铁),焊接时间最长3秒。波峰焊/浸焊
- : 预热最高100°C,持续60秒;焊锡槽最高260°C,持续5秒。
- 提供了推荐的回流焊温度曲线,通常包括预热、保温、回流 (峰值约260°C) 和冷却阶段,并控制升温/降温速率以最小化热冲击。
- 避免在LED发热时对引脚施加机械应力。
- 不要多次焊接 (浸焊或手工焊)。
- 焊接后,在LED冷却至室温前,保护其免受冲击/振动。
不建议使用快速热工艺。
6. 包装与订购信息
6.1 包装规格
- LED的包装旨在防止运输和存储过程中的静电放电 (ESD) 和湿气损坏。一级包装
- : 防静电袋。二级包装
- : 内盒。三级包装
- : 用于批量运输的外箱。包装数量
: 每袋200-500片,每内盒5袋,每外箱10个内盒。
6.2 标签说明
- CPN包装上的标签包含用于追溯和分档选择的关键信息。
- : 客户零件号。P/N
- QTY: 制造商零件号 (例如,1259-7SDRSYGW/S530-A3)。
- CAT: 包装内数量。
- HUE: 发光强度的等级或分档代码。
- REF: 主波长的等级或分档代码。
- : 正向电压的等级或分档代码。LOT No
: 生产批号,用于追溯。
7. 应用建议
7.1 典型应用场景
- 规格书列出了指示灯的几个经典应用:电视机与显示器
- : 用作电源、待机或功能状态指示灯。电话
- : 线路状态、留言等待或模式指示灯。计算机
: 台式机、笔记本电脑或外设上的电源、硬盘活动或网络状态灯。
双色特性允许单个元件实现双状态指示 (例如,红色表示“关闭/错误”,绿色表示“开启/正常”),从而节省电路板空间。
- 7.2 设计考量限流
- : 始终使用串联电阻或恒流驱动器将正向电流设定为所需值 (例如,20mA),切勿直接连接到电压源。极性
- : 对于双色操作,一颗芯片的阳极通常是另一颗芯片的阴极。电路设计必须考虑这种共阴极或共阳极配置。热管理
- : 虽然功耗较低,但确保足够的通风并避免放置在其他热源附近有助于维持光输出和寿命,尤其是在高环境温度下。ESD防护
: 在组装过程中采取适当的ESD预防措施进行处理。
8. 技术对比与差异化
- 虽然本规格书中未明确与其他产品进行比较,但可以推断出该元件的关键优势:双芯片集成
- : 在一个3mm或5mm灯珠封装中结合两种指示颜色,与使用两个独立的LED相比,减少了零件数量和PCB占用面积。材料选择 (AlGaInP)
- : 在红-橙-黄-绿光谱范围内提供高效率和良好的色彩饱和度。合规性
- : 符合现代环境标准 (RoHS、REACH、无卤素),这对于在全球市场销售的产品至关重要。宽工作温度范围
: -40°C 至 +85°C 的范围使其适用于消费类、工业以及部分汽车内饰应用。
9. 常见问题解答 (基于技术参数)
9.1 我可以持续以25mA驱动这颗LED吗?
可以,25mA是连续正向电流的绝对最大额定值。为了获得最佳寿命并考虑电源电压或温度的潜在变化,通常的做法是以低于最大值的电流驱动LED,例如测试中使用的20mA。如果在高环境温度下运行,请务必参考降额指南。
9.2 为什么会有两个不同的波长规格 (峰值波长和主波长)?p)峰值波长 (λ是光谱功率分布最高的波长。d)主波长 (λ
是单色光的波长,该单色光在人眼看来与LED的颜色相同。对于光谱较宽或光谱与人眼灵敏度不完全匹配的LED,这两个值可能不同。主波长通常对于颜色指示应用更为相关。
9.3 对于双色LED,“白色漫射”树脂颜色意味着什么?
白色漫射树脂充当光散射介质。它能更有效地混合来自两颗紧密排列芯片的光,有助于在任一芯片点亮时,在整个透镜上形成更均匀的颜色外观。与透明树脂相比,它还拓宽了有效视角。
10. 工作原理简介
LED是一种半导体二极管。当施加超过其阈值电压的正向电压时,来自n型半导体的电子和来自p型半导体的空穴被注入到有源区 (PN结)。当这些电子和空穴复合时,能量以光子 (光) 的形式释放。发射光的特定波长 (颜色) 由有源区使用的半导体材料的能带隙决定。在本产品中,使用了AlGaInP,其能带隙适合发射可见光谱中红至黄绿部分的光。封装内的两颗独立芯片具有略微不同的材料成分或结构,以产生独特的超深红和亮黄绿颜色。
11. 行业趋势与背景
- 所描述的元件代表了用于通孔指示灯应用的成熟且广泛使用的技术。与此类器件相关的行业趋势包括:小型化
- : 虽然这是一款灯珠式LED,但为了节省空间并实现自动化组装,指示灯普遍向表面贴装器件 (SMD) 封装 (如0603、0402) 转变。然而,通孔LED在原型制作、维修以及需要更高个体可见性或鲁棒性的应用中仍然很受欢迎。效率提升
- : 持续的材料科学改进不断提高所有LED (包括AlGaInP类型) 的发光效率 (流明每瓦),从而允许在相同电流下获得更亮的输出,或在更低功率下获得相同的亮度。颜色一致性与分档
- : 在状态指示灯等品牌标识很重要的应用中,对更严格颜色公差的需求促使制造商提供更精确的波长和强度分档,如标签上的CAT、HUE和REF代码所示。集成化
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦电能发出的光通量,越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源发出的总光量,俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度(Viewing Angle) | °(度),如120° | 光强降至一半时的角度,决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温(CCT) | K(开尔文),如2700K/6500K | 光的颜色冷暖,低值偏黄/暖,高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数(CRI / Ra) | 无单位,0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力,Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性,用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差(SDCM) | 麦克亚当椭圆步数,如"5-step" | 颜色一致性的量化指标,步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长(Dominant Wavelength) | nm(纳米),如620nm(红) | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布(Spectral Distribution) | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压(Forward Voltage) | Vf | LED点亮所需的最小电压,类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf,多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流(Forward Current) | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动,电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流(Pulse Current) | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流,用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制,否则过热损坏。 |
| 反向电压(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受的最大反向电压,超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 热量从芯片传到焊点的阻力,值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计,否则结温升高。 |
| 静电放电耐受(ESD Immunity) | V(HBM),如1000V | 抗静电打击能力,值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施,尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小时) | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率(Lumen Maintenance) | %(如70%) | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低;陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装(Flip Chip) | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高,适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上,部分转化为黄/红光,混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构,控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组,每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配,提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组,确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性,避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组,每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命(结合TM-21)。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质(如铅、汞)。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目,提升市场竞争力。 |