陶瓷3535系列1W蓝光LED规格书 - 尺寸3.5x3.5x?mm - 电压3.2V - 功率1W - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款采用坚固陶瓷3535封装的高功率1W蓝光LED的技术规格。与传统塑料封装相比，陶瓷封装提供了卓越的热管理性能，使得这款LED非常适合在严苛热环境下要求高可靠性和稳定性能的应用。其主要目标市场包括专业照明、汽车照明模块以及需要稳定色输出和长期耐用性的特种工业应用。

1.1 核心优势

陶瓷基板提供了出色的散热能力，这直接有助于降低结温、提升光效维持率并延长工作寿命。封装设计确保了良好的机械稳定性和抗热应力能力。该LED具有120度的宽视角，使其适用于需要广角照明的各种光学设计。

2. 技术参数与客观解读

2.1 绝对最大额定值（T_s=25°C）

• 正向电流（I_F）：500 mA（连续）
• 正向脉冲电流（I_FP）：700 mA（脉冲宽度≤10ms，占空比≤1/10）
• 功耗（P_D）：1700 mW
• 工作温度（T_opr）：-40°C 至 +100°C
• 存储温度（T_stg）：-40°C 至 +100°C
• 结温（T_j）：125°C
• 焊接温度（T_sld）：回流焊温度230°C或260°C，持续时间不超过10秒。

这些额定值定义了工作极限。超出这些值可能导致永久性损坏。脉冲电流额定值允许在频闪或脉冲传感等应用中进行短暂过驱动。

2.2 典型光电特性（T_s=25°C）

• 正向电压（V_F）：典型值3.2V，在I_F=350mA时最大3.4V。
• 反向电压（V_R）：5V（最大）。
• 峰值波长（λ_d）：460 nm（典型）。
• 反向电流（I_R）：最大50 µA。
• 视角（2θ_1/2）：120度（典型）。

正向电压是驱动设计的关键参数。在350mA下的典型值3.2V标明了标称工作点。设计者必须考虑最大V_F以确保电流源能提供足够的电压。

3. 分档系统说明

LED根据关键性能参数进行分选（分档），以确保生产批次内的一致性。这使得设计者能够选择满足特定应用要求的LED。

3.1 光通量分档（在350mA下）

蓝光LED根据其光输出进行分档。分档代码、最小（Min）和典型（Type）光通量值如下：

• 代码 1C：最小 14 lm，典型 16 lm
• 代码 1D：最小 16 lm，典型 18 lm
• 代码 1E：最小 18 lm，典型 20 lm
• 代码 1F：最小 20 lm，典型 22 lm
• 代码 1G：最小 22 lm，典型 24 lm

光通量容差为±7%。选择更高的分档代码可保证更高的最小光输出，这对于在设计实现目标亮度水平至关重要。

3.2 正向电压分档

LED也根据其在测试电流下的正向压降进行分档，以确保多个LED串联时电流分布均匀。分档如下：

• 代码 1：2.8V 至 3.0V
• 代码 2：3.0V 至 3.2V
• 代码 3：3.2V 至 3.4V
• 代码 4：3.4V 至 3.6V

电压测量容差为±0.08V。在串联串中使用相同或相邻电压分档的LED可以最大限度地减少电流不平衡以及V_F.

较低的LED可能被过驱动的风险。

3.3 主波长分档

• 对于颜色要求严格的应用，主波长受到严格控制。蓝光可用的分档如下：代码 B2：
• 450 nm 至 455 nm代码 B3：
• 455 nm 至 460 nm代码 B4：

460 nm 至 465 nm

这允许进行精确的颜色匹配，这在显示背光或多色混光系统等应用中至关重要。

4. 性能曲线分析

规格书提供了几个关键图表，说明了LED在不同条件下的行为。_F4.1 正向电压 vs. 正向电流（V_F-I

）曲线

该曲线显示了电压与电流之间的非线性关系。这对于理解LED的动态电阻和设计恒流驱动器至关重要。曲线通常显示，一旦正向电压超过二极管的阈值，电流就会急剧增加。

4.2 相对光通量 vs. 正向电流曲线

该图说明了光输出如何随驱动电流变化。虽然输出随电流增加而增加，但由于发热增加，光效（每瓦流明数）在较高电流下通常会降低。该曲线有助于针对特定应用在亮度和效率之间进行优化权衡。

4.3 相对光谱功率 vs. 结温曲线_j该曲线展示了结温（T_j）对LED光谱输出的影响。对于蓝光LED，峰值波长可能随温度轻微偏移（通常为0.1-0.3 nm/°C）。在敏感应用中，保持较低的T

对于颜色稳定性至关重要。

4.4 光谱功率分布曲线

该图显示了在整个可见光谱范围内发射的光强度。蓝光LED在其主波长（例如460 nm）附近会有一个狭窄而明显的峰值。该峰值的半高宽（FWHM）表明了LED的色纯度。

5. 机械与封装信息

5.1 外形图与尺寸

该LED采用标准的陶瓷3535封装，尺寸约为3.5mm x 3.5mm。确切的厚度在提供的摘录中未指定。图纸包括关键尺寸，如焊盘间距和整体封装尺寸及其相关公差（例如，.X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm）。

5.2 推荐焊盘图案与钢网设计

规格书提供了PCB布局的推荐焊盘图案和焊膏钢网设计。遵循这些建议可确保形成良好的焊点、可靠的电气连接以及从LED散热焊盘到PCB的最佳热传递。钢网设计控制着沉积的焊膏量。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊参数

该LED兼容标准的回流焊工艺。最大允许焊接温度为230°C或260°C，持续时间不超过10秒。关键是要遵循一个充分预热组件的温度曲线，以最大限度地减少热冲击，并确保峰值温度不超过规定的限制。

6.2 操作与存储注意事项

LED对静电放电（ESD）敏感。在操作过程中应遵守适当的ESD预防措施（例如，接地工作站、腕带）。器件应储存在其原始的防潮袋中，并置于受控环境（规定的存储温度：-40°C至+100°C）中，以防止吸湿和氧化。

7. 包装与订购信息

7.1 载带规格

LED以压纹载带形式提供，用于自动贴片组装。规格书包含载带凹槽尺寸、间距和卷绕方向的详细图纸，以确保与标准表面贴装技术（SMT）设备的兼容性。

7.2 卷盘包装

载带缠绕在标准卷盘上。卷盘类型、每盘数量和外部包装应根据制造商标准或客户要求指定，以方便高效的生产线供料。

7.3 料号系统

型号遵循结构化格式，编码了关键属性：系列、封装类型、芯片配置、颜色和性能分档（例如，光通量、电压）。理解此命名法对于正确指定所需的LED型号至关重要。例如，一个代码表示陶瓷3535封装、单颗大功率芯片、蓝色以及特定的光通量/电压/波长分档。

8. 应用建议

• 8.1 典型应用场景建筑与商业照明：
• 用作RGB混色系统中的主要蓝色光源，用于可调白光或彩色照明。汽车照明：
• 适用于日间行车灯（DRL）、信号灯或需要高可靠性的内饰照明。特种照明：
• 需要高功率蓝光的应用，例如医疗设备、固化系统或娱乐照明。背光：

可用于高亮度LCD背光单元，通常与荧光粉结合以产生白光。

• 8.2 设计考量热管理：_j尽管陶瓷封装有优势，但有效的散热是强制性的。PCB应有一个连接到内部接地层或外部散热器的散热焊盘，以保持T
• 低于125°C。电流驱动：
• 始终使用恒流驱动器。推荐工作电流为350mA，但通过适当的温度降额，可驱动至500mA。光学设计：
• 120度的视角可能需要次级光学元件（透镜、反射器）来实现所需的光束图案。陶瓷表面的反射特性可能与塑料封装不同。分档选择：

对于多LED阵列，应指定严格的光通量、电压和波长分档，以确保外观和性能均匀。

9. 技术对比与差异化

• 与标准的塑料3535封装相比，这款陶瓷LED具有明显优势：卓越的热性能：_{陶瓷材料比塑料具有更高的导热性，导致从结到焊点的热阻（R}th-Js
• ）更低。这导致在相同功率水平下工作结温更低，直接转化为更高的光输出维持率（L70、L90寿命）和更好的颜色稳定性。增强的可靠性：
• 陶瓷是惰性的，在高温或高紫外线照射下不会降解或变黄，这与某些塑料不同。这使其成为恶劣环境的理想选择。机械坚固性：
• 陶瓷基板更坚固，在热循环应力下不易开裂。

权衡之处通常是单位成本略高于塑料封装。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

10.1 连续电流（500mA）和典型工作电流（350mA）有什么区别？

绝对最大连续电流额定值（500mA）是LED在不立即失效的情况下能承受的最高电流。典型工作电流（350mA）是为实现指定性能（光通量、光效）同时为结温和长期可靠性保持安全工作裕度的推荐电流。在350mA下工作通常能提供性能与寿命之间更好的平衡。

10.2 为什么电压分档很重要？_F当LED串联时，相同的电流流过每一个。如果正向电压差异很大，则串联串所需的总电压会增加。更重要的是，对于相同的电流，V_F较低的LED将以热的形式耗散较少的功率，但驱动器必须为V_F最高的LED提供足够的电压。使用紧密匹配的V

分档可确保系统电压可预测且功率分布均匀。

10.3 我可以用恒压源驱动这款LED吗？

不可以。LED是电流驱动器件。它们的正向电压具有负温度系数，并且可能因器件而异。恒压源会导致电流不受控制，可能超过最大额定值并导致快速失效。始终需要恒流驱动器或限流电路。

10.4 如何解读光通量分档？

分档代码（例如1E）定义了在350mA和25°C壳温下测量时保证的最小光输出（18 lm）和典型值（20 lm）。在设计灯具时，使用“最小”值进行计算可确保最终产品即使存在器件间差异也能达到最低亮度目标。

11. 实用设计案例研究场景：

设计一款需要纯蓝色光束的高可靠性水下潜水灯。

1. 实施方案：LED选择：
2. 选择这款陶瓷3535蓝光LED，因其坚固性和热性能。选择严格的波长分档（例如B3：455-460nm）以获得一致的蓝色，并选择高光通量分档（例如1G）以获得最大输出。热设计：
3. 灯壳由铝加工而成，充当散热器。PCB是带有高导热介电层的金属基板（MCPCB）。LED的散热焊盘直接焊接到MCPCB的大面积铜区域上，然后通过导热膏紧密安装到铝壳上。电气设计：
4. 设计了一个防水、高效的恒流降压驱动器，从锂离子电池组提供稳定的350mA电流。驱动器包括过压、反接和热关断保护。光学设计：
5. 在LED上方使用了一个次级全内反射（TIR）准直透镜，将光束从120度窄化为10度光斑，以实现水中的长距离穿透。结果：

最终灯具实现了高亮度、即使长时间使用后颜色输出稳定，并在挑战性环境中具有出色的可靠性，充分利用了陶瓷LED的固有优势。

12. 工作原理简介

发光二极管（LED）是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光。在蓝光LED中，半导体材料（通常基于氮化铟镓 - InGaN）被设计成具有特定的带隙。当电子在器件内与空穴复合时，能量以光子的形式释放。发射光的波长（颜色）由半导体材料的能带隙决定。陶瓷封装作为机械支撑，通过键合线提供到阳极和阴极的电连接，最重要的是，作为将热量从半导体结传导出去的有效途径，这对于性能和寿命至关重要。

13. 技术趋势与发展

• 高功率LED市场持续发展，呈现出几个明显的趋势：效率提升（lm/W）：
• 外延生长、芯片设计和光提取技术的持续改进稳步推动光效提高，在相同光输出下降低能耗。颜色质量与一致性改善：
• 更严格的分档公差和先进的荧光粉技术使得LED具有更高的显色指数（CRI）和跨生产批次更一致的颜色点。先进封装：
• 像此处使用的陶瓷封装，在高端应用中正变得越来越普遍。进一步的趋势包括芯片级封装（CSP）和板级集成（例如COB - 板上芯片），以降低成本并提高光学密度。更高功率密度：
• 正在开发能够在更高电流密度下工作的LED，允许在更小的光源上实现同等或更大的输出，从而实现更紧凑和创新的灯具设计。智能与互联照明：