T3B系列蓝色LED规格书 - 3.0x1.4x0.8mm - 3.0V - 102mW - 中文技术文档

1. 产品概述

T3B系列是一款专为现代照明应用设计的高性能蓝色表面贴装器件 (SMD) LED。该系列采用紧凑的3014封装尺寸，在光输出、效率和可靠性之间取得了良好平衡。它适用于需要稳定蓝色光发射的应用，例如背光照明、指示灯、装饰照明，以及作为RGB或白光系统的组件。

该系列的核心优势在于其对光通量、波长和正向电压等关键参数采用了标准化的分档系统，确保了大规模生产中的性能可预测性和颜色一致性。其110度的宽视角使其适用于需要广角照明的应用。

2. 技术参数与规格

2.1 绝对最大额定值 (T_s=25°C)

以下额定值定义了可能对器件造成永久性损坏的极限。在此条件下工作无法得到保证。

• 正向电流 (I_F):60 mA (连续)
• 正向脉冲电流 (I_FP):80 mA (脉冲宽度 ≤10ms, 占空比 ≤1/10)
• 功耗 (P_D):102 mW
• 工作温度 (T_opr):-40°C 至 +80°C
• 存储温度 (T_stg):-40°C 至 +80°C
• 结温 (T_j):125°C
• 焊接温度 (T_sld):230°C 或 260°C，持续10秒 (回流焊)

2.2 光电特性 (T_s=25°C, I_F=40mA)

这些参数定义了标准测试条件下的典型性能。

• 正向电压 (V_F):3.0 V (典型值), 3.4 V (最大值)
• 反向电压 (V_R):5 V
• 峰值波长 (λ_d):455 nm (典型值)
• 反向电流 (I_R):10 µA (最大值) 在 V_R=5V 条件下
• 视角 (2θ_1/2):110° (典型值)

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED会根据测量参数进行分档。

3.1 光通量分档 (40mA条件下)

分档由最小和最大光输出定义。

• 代码 A3:1.0 lm (最小) 至 1.5 lm (最大)
• 代码 A4:1.5 lm (最小) 至 2.0 lm (最大)
• 代码 A5:2.0 lm (最小) 至 2.5 lm (最大)

注：光通量测量容差为 ±7%。

3.2 波长分档

此分档定义了发射蓝光的主波长范围。

• 代码 B1:445 nm 至 450 nm
• 代码 B2:450 nm 至 455 nm
• 代码 B3:455 nm 至 460 nm
• 代码 B4:460 nm 至 465 nm

3.3 正向电压分档

按电压分档有助于设计高效的驱动电路。

• 代码 1:2.8 V 至 3.0 V
• 代码 2:3.0 V 至 3.2 V
• 代码 3:3.2 V 至 3.4 V

注：正向电压测量容差为 ±0.08V。

4. 性能曲线分析

4.1 正向电流与正向电压关系 (I-V曲线)

I-V曲线显示了流过LED的电流与其两端电压之间的关系。它是非线性的，具有二极管的特性。典型正向电压 (V_F) 是在40mA测试电流下指定的。设计人员必须确保驱动电路提供足够的电压以达到所需的工作电流，同时管理功耗。

4.2 正向电流与相对光通量关系

此曲线说明了光输出如何随电流增加而增加。虽然输出随电流增加而增加，但由于热效应增强，效率通常在较高电流下会降低。在推荐连续电流 (60mA) 或以下工作可确保最佳功效和寿命。

4.3 结温与相对光谱功率关系

LED性能与温度相关。随着结温 (T_j) 升高，光通量通常会降低，峰值波长可能会轻微偏移 (对于蓝色LED，通常向更长波长偏移)。应用中的有效热管理对于保持稳定的光学性能和寿命至关重要。

4.4 光谱功率分布

光谱曲线描绘了在不同波长下发射的光强度。对于蓝色LED，这是一个相对较窄的峰值，中心位于主波长 (例如455nm) 附近。该峰值的半高全宽 (FWHM) 决定了色纯度。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸：3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)

LED封装在标准的3014 SMD封装内。关键尺寸包括本体长度3.0mm、宽度1.4mm和高度0.8mm。公差规定为：.X尺寸为±0.10mm，.XX尺寸为±0.05mm。

5.2 焊盘布局与钢网设计

PCB设计的推荐焊盘布局包括两个阳极焊盘和两个阴极焊盘，以确保稳定的机械附着和良好的焊点形成。提供了相应的焊膏钢网图案，以控制组装过程中沉积的焊膏量，这对于实现可靠焊点、避免桥连或焊料不足至关重要。

5.3 极性标识

元件通常在封装上有一个标记或凹口来指示阴极侧。PCB焊盘布局也应清晰标记，以防止组装过程中反向安装。

6. 焊接、组装与操作指南

6.1 湿度敏感性与烘烤

3014封装具有湿度敏感性 (根据IPC/JEDEC J-STD-020C进行MSL分级)。如果原装防潮袋被打开，且元件暴露在超出规定限值 (由袋内湿度指示卡指示) 的环境湿度中，则必须在回流焊接前进行烘烤，以防止爆米花效应开裂或其他湿气引起的损坏。

• 烘烤条件：60°C，持续24小时。
• 烘烤后：元件应在1小时内焊接，或储存在干燥环境 (<20% RH) 中。
• 切勿在超过60°C的温度下烘烤。

6.2 存储条件

• 未开封袋：储存在5°C至30°C，湿度低于85%。
• 开封后：储存在5°C至30°C，湿度低于60%。最佳实践是储存在带有干燥剂的密封容器或氮气柜中。
• 车间寿命：在工厂车间条件下，开封后12小时内使用。

6.3 静电放电 (ESD) 防护

蓝色LED对静电放电敏感。ESD可能导致立即失效 (灾难性) 或潜在损坏，从而缩短寿命并降低性能。

预防措施：

• 使用接地的防静电工作站和地板。
• 操作人员必须佩戴接地腕带、防静电工作服和手套。
• 使用离子发生器中和工作区域的静电荷。
• 使用防静电包装和操作材料。
• 确保所有工具 (例如烙铁) 正确接地。

6.4 应用电路设计

正确的电路设计对于可靠运行至关重要。

• 限流：始终使用串联限流电阻，或者更优选使用恒流驱动器。恒流源可提供稳定的光输出，不受正向电压微小变化的影响。
• 电路配置：连接多个LED时，建议采用每串带单个限流元件的串联配置，而不是纯并联连接，以确保电流均匀分布。
• 电源时序：将LED模块连接到电源时，应先将驱动器输出连接到LED，再将驱动器输入连接到电源，以避免电压瞬变。

6.5 元件操作

避免用手指直接接触LED透镜，因为皮肤油脂会污染硅胶表面，可能降低光输出或导致变色。使用真空拾取工具或镊子。避免对硅胶穹顶施加过大的机械压力，因为这可能损坏内部的键合线或芯片，导致失效。

7. 型号命名规则

产品代码遵循结构化格式：T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□

此代码包含以下信息：

• 封装外形：例如，'3B' 代表3014。
• 透镜/光学：例如，'00' 代表无透镜。
• 芯片配置：例如，'S' 代表单颗小功率芯片。
• 颜色：例如，'B' 代表蓝色。
• 内部代码
• 相关色温 (CCT) 代码：适用于白光LED。
• 光通量分档代码：例如，'A3'、'A4' 等。

8. 应用说明与设计考量

8.1 典型应用场景

• 背光照明：用于LCD显示屏、键盘或标牌。
• 装饰照明：重点照明、氛围照明。
• 指示灯：消费电子产品或工业设备上的状态指示灯。
• RGB系统：作为混色应用中的蓝色元件。

8.2 热管理

尽管功率相对较低 (最大102mW)，但有效的散热对于保持性能和寿命仍然很重要，尤其是在封闭式灯具或高环境温度下。确保PCB有足够的散热设计，必要时使用金属基板 (MCPCB) 以获得更好的散热效果。

8.3 光学设计

110度的宽视角提供了漫射照明。对于需要更聚焦光束的应用，可以在LED上方放置二次光学元件 (透镜或反射器)。硅胶透镜材料应与二次光学元件兼容。

9. 常见问题解答 (FAQ)

9.1 光通量分档A3、A4和A5之间有何区别？

这些分档代表了在40mA标准测试电流下不同的最小和最大光输出水平。A5是最亮的分档，其次是A4，然后是A3。选择特定分档可以在您的应用中实现更精确的亮度控制。

9.2 为什么焊接前需要进行烘烤？

塑料封装会从空气中吸收湿气。在高温回流焊接过程中，这些被困住的湿气会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装开裂或内部界面分层，从而导致失效。烘烤可以去除这些吸收的湿气。

9.3 我能否持续以最大脉冲电流 (80mA) 驱动此LED？

不能。80mA额定值仅适用于脉冲操作 (脉冲宽度≤10ms，占空比≤10%)。在此电流下连续工作将超过最大功耗额定值，并可能因过热导致快速退化或失效。

9.4 如何解读波长分档代码 (例如B2)？

代码B2表示该LED的主波长在450nm至455nm之间。这使得设计人员可以为颜色要求严格的应用选择具有特定蓝色色调的LED。

10. 技术对比与趋势

10.1 与类似封装对比

与较旧的3528封装相比，3014封装占用空间更小，同时通常提供相当或更优的光输出和热性能。与2835封装相比，3014可能具有略微不同的空间辐射模式和热阻，因此选择取决于具体应用。

10.2 行业趋势

SMD LED的总体趋势是朝着更高光效 (每瓦更多流明)、通过更严格的分档提高颜色一致性以及增强可靠性发展。封装技术不断演进，以更好地管理来自半导体芯片的热量，这是限制LED寿命和性能的主要因素。湿度敏感性处理 (MSL) 和ESD防护的原则在所有现代LED封装中仍然至关重要。