1. 产品概述
本文件提供了7343-2SURD/S530-A3 LED灯的完整技术规格。该元件是一款表面贴装器件(SMD),专为要求可靠性能和稳定光输出的应用而设计。其主要设计重点是提供稳定的亮红色光源,适用于各种电子指示灯和背光应用。
1.1 核心优势
The LED offers several key advantages that make it suitable for industrial 和 consumer electronics. It is available in a choice of various viewing angles to suit different application needs. The product is supplied on tape 和 reel for compatibility with automated pick-和-place assembly processes, enhancing manufacturing efficiency. It is designed to be reliable 和 robust, ensuring long-term performance. Furthermore, the device is compliant with major environmental regulations, including the EU RoHS directive, the EU REACH regulation, 和 is manufactured as halogen-free (with Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, 和 Br+Cl < 1500 ppm).
1.2 Target Market & Applications
该LED系列专为需要更高亮度水平的应用而设计。灯珠提供不同的颜色和光强。典型的应用领域包括电视机、电脑显示器、电话以及需要状态指示或背光的一般计算机外设。
2. 技术参数深度解析
透彻理解器件的极限参数和工作特性,对于实现可靠的电路设计和确保产品使用寿命至关重要。
2.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了应力极限,超出此极限可能导致器件永久性损坏。不保证在此极限下或处于此极限时的工作状态。所有数值均在环境温度(Ta)为25°C时指定。
- 连续正向电流(IF): 25 mA。这是可连续施加到LED上的最大直流电流。
- 峰值正向电流 (IFP): 60 mA。这是在频率为1 kHz、占空比为1/10的条件下允许的最大脉冲电流。
- 反向电压 (VR): 5 V。施加超过此值的反向电压可能导致击穿。
- 功耗 (Pd): 60 mW。这是器件能够耗散的最大功率。
- 工作温度 (Topr): -40°C 至 +85°C。此为正常工作的环境温度范围。
- 存储温度 (Tstg): -40°C 至 +100°C。设备在未通电状态下的储存温度范围。
- 焊接温度 (Tsol): 260°C 持续 5 秒。焊接工艺允许的最高温度与时间。
2.2 电光特性
这些参数定义了LED在正常工作条件下的典型性能(除非另有说明,Ta=25°C,IF=20mA)。这些数值对于光学设计至关重要。
- 发光强度 (Iv): 160 mcd(最小值),320 mcd(典型值)。这是对感知到的光功率发射量的度量。
- 视角(2θ1/2): 40°(典型值)。光强为峰值光强一半时所对应的角度。
- 峰值波长(λp): 632 nm (典型值)。光谱辐射强度达到最大值时的波长。
- 主波长 (λd): 624 nm (典型值)。人眼感知到的单一波长,用于定义颜色。
- 光谱辐射带宽 (Δλ): 20 nm (典型值)。峰值强度一半处的发射光谱宽度。
- 正向电压 (VF): 在正向电流IF=20mA时,正向压降为1.7V(最小值)、2.0V(典型值)、2.4V(最大值)。指LED导通时的电压降。
- 反向电流 (IR): 在反向电压VR=5V时,最大反向电流为10 μA。指器件处于反向偏置状态下的微小漏电流。
2.3 器件选型与分档
该LED采用AlGaInP(铝镓铟磷)芯片材料,可发出亮红色光。树脂颜色为红色扩散型。数据手册中指明了一种分档系统,其参考标签包括CAT(代表辐射强度和正向电压等级)和HUE(代表颜色参考)。设计师应查阅制造商提供的具体分档信息,以便在生产中实现精确的颜色和强度匹配。
3. 性能曲线分析
所提供的特性曲线为深入理解该器件在不同条件下的行为提供了更深刻的见解。
3.1 光谱与角度分布
The 相对强度 vs. 波长 曲线显示了典型的发射光谱,中心波长约为632 nm,带宽约为20 nm,证实了其亮红色特征。 方向性 该曲线直观地展示了40度视角,显示了光强如何从中心轴向减弱。
3.2 电气与热学关系
The Forward Current vs. Forward Voltage (IV Curve) 展示了二极管的指数特性。在20mA的典型工作点,正向电压约为2.0V。 相对强度 vs. 正向电流 曲线表明光输出随电流增加而增加,但在较高电流下可能因发热和效率下降而变得非线性。 相对强度 vs. 环境温度 和 正向电流与环境温度关系 曲线对于热管理至关重要。它们表明,随着温度升高,发光强度会降低,并且正向电压具有负温度系数(随温度升高而降低)。
4. Mechanical & Package Information
4.1 封装尺寸
该LED采用7343表面贴装封装。关键尺寸包括:本体长度约3.0毫米,宽度1.6毫米,高度1.9毫米。凸缘高度必须小于1.5毫米。除非另有说明,标准尺寸公差为±0.25毫米。PCB焊盘设计所需的精确焊盘布局、引脚间距和整体几何形状,请参考详细的机械图纸。
4.2 极性识别
阴极通常通过封装上的视觉标记来指示,例如凹口、圆点或载带上的绿色标记。组装时必须注意正确的极性,以防损坏。
5. Soldering & Assembly Guidelines
正确的操作对于保持器件完整性和性能至关重要。
5.1 引脚成型(如适用)
如需对引脚进行成形,必须在焊接前完成。弯曲处应距离环氧树脂封装体根部至少3毫米,以避免应力。避免对封装体施加应力,并在室温下剪切引脚。PCB孔位必须与LED引脚精确对齐,以防止安装应力。
5.2 焊接工艺
手工焊接: 烙铁头温度不应超过300°C(适用于最大30W的烙铁),每个引脚的焊接时间限制在3秒以内。焊点与环氧树脂封装体之间需保持至少3毫米的距离。
波峰焊/浸焊: 预热温度不应超过100°C,最长持续60秒。焊锡槽温度不得超过260°C,停留时间最长5秒。再次强调,焊点与灯体需保持3毫米距离。建议的焊接温度曲线已提供,显示了升温、预热、液相线以上时间和冷却阶段。浸焊或手工焊接不应超过一次。在高温阶段避免对引脚施加应力,焊接后应让LED逐渐冷却至室温。
5.3 清洁
如需清洁,请在室温下使用异丙醇,时间不超过一分钟,然后风干。不建议使用超声波清洗,因其可能对LED结构造成机械损伤。如确有必要,则需进行全面的预先验证。
5.4 储存条件
LED应储存在30°C或以下、相对湿度70%或以下的环境中。建议运输后的储存期限为3个月。如需更长时间储存(最长一年),应使用充有氮气并放置吸湿材料的密封容器。在潮湿环境中应避免温度骤变,以防产生冷凝。
6. Thermal Management & 设计考量
6.1 热管理
有效的散热对于LED的性能和寿命至关重要。应根据环境工作温度,依照降额曲线(具体曲线请参考相应产品规格书)对电流进行适当降额。必须控制最终应用中LED周围的温度。设计人员必须确保足够的PCB铜箔面积或采用其他散热方法,以使结温保持在安全限值内。
6.2 静电放电 (ESD) 防护注意事项
LED对静电放电敏感。在组装和操作的所有阶段都应遵循标准的ESD处理程序。这包括使用接地工作站、防静电腕带和导电容器。
7. Packaging & Ordering Information
7.1 包装规格
LED采用防潮、防静电材料包装,以防静电和电磁场影响。标准包装流程为:LED置于防静电袋中。多个防静电袋放入内盒。多个内盒再装入外箱以便运输。
7.2 Label Explanation & Packing Quantity
标签内容包括:CPN(客户产品编号)、P/N(产品编号)、QTY(包装数量)、CAT(辐射强度与正向电压等级)、HUE(颜色参考)以及REF(通用参考)。
标准包装数量为:每袋最少200至500件,每内箱装5袋,每外箱装10个内箱。
8. Application Notes & Design Case Study
8.1 典型应用电路
在典型应用中,LED由恒流源驱动,或通过一个与电压源串联的限流电阻驱动。串联电阻值(R_s)可根据欧姆定律计算:R_s = (V_supply - V_F) / I_F,其中V_F是LED的正向电压(为可靠性考虑,请使用典型值或最大值),I_F是期望的正向电流(例如20mA)。对于一个5V电源和V_F为2.0V的情况,R_s = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 欧姆。应选择额定功率至少为 I_F^2 * R_s = 0.06W 的电阻。
8.2 显示器背光设计考量
当用作显示器状态指示灯时,需考虑所需的视角(40°适用于许多前面板应用)。其亮红色与典型边框颜色形成高对比度。确保驱动电流不超过连续额定值,尤其是在环境温度可能升高的密闭空间内。长期稳定性和RoHS合规性是消费电子产品制造的关键因素。
9. Technical Comparison & FAQs
9.1 产品差异
与旧式的直插式红色LED相比,此款SMD封装具有更小的占板面积、更低的剖面高度,并且兼容自动化组装。与GaAsP等旧技术相比,AlGaInP技术能提供更高的效率和更饱和的色彩。
9.2 常见问题解答
问:我可以用30mA驱动这个LED以获得更高亮度吗?
答:不可以。连续正向电流的绝对最大额定值为25 mA。超过此额定值可能导致永久性损坏并缩短使用寿命。请务必在规定的限制范围内操作。
问:峰值波长与主波长有何区别?
答:峰值波长是发射光谱的物理峰值。主波长是与人眼感知颜色相匹配的单一波长。对于LED而言,两者通常接近但并不完全相同。
问:是否需要散热器?
A: 若要在最大额定电流(25mA)或高环境温度下运行,必须通过PCB设计进行适当的热管理。请参考降额曲线以获取指导。
LED规格术语
LED技术术语完整解释
光电性能
| 术语 | 单位/表示法 | 简要说明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| 光效 | lm/W (流明每瓦) | 每瓦电力产生的光输出,数值越高表示能效越高。 | 直接决定能效等级和电费成本。 |
| Luminous Flux | lm (流明) | 光源发出的总光量,通常称为“亮度”。 | 决定光线是否足够明亮。 |
| 视角 | °(度),例如:120° | 光强降至一半时的角度,决定了光束宽度。 | 影响照明范围与均匀性。 |
| CCT (Color Temperature) | K (开尔文),例如 2700K/6500K | 光的冷暖感,数值越低越偏黄/暖,数值越高越偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| CRI / Ra | 无量纲,0–100 | 准确再现物体颜色的能力,Ra≥80为良好。 | 影响色彩真实性,用于商场、博物馆等高要求场所。 |
| SDCM | MacAdam椭圆步数,例如“5步” | 颜色一致性指标,步数越小表示颜色一致性越高。 | 确保同一批次LED的颜色均匀一致。 |
| Dominant Wavelength | 纳米(nanometers),例如:620纳米(红色) | 对应彩色LED颜色的波长。 | 决定红色、黄色、绿色单色LED的色调。 |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | 显示跨波长的强度分布。 | 影响色彩还原与质量。 |
Electrical Parameters
| 术语 | Symbol | 简要说明 | 设计考量 |
|---|---|---|---|
| 正向电压 | Vf | 点亮LED所需的最小电压,例如“启动阈值”。 | 驱动器电压必须≥Vf,串联LED时电压相加。 |
| Forward Current | 如果 | 正常LED工作电流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脉冲电流 | Ifp | 短时可耐受的峰值电流,用于调光或闪烁。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED可承受的最大反向电压,超过此值可能导致击穿。 | 电路必须防止反接或电压尖峰。 |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | 芯片到焊料的热阻,数值越低越好。 | 高热阻需要更强的散热能力。 |
| ESD抗扰度 | V (HBM),例如,1000V | 承受静电放电的能力,数值越高表示越不易受损。 | 生产中需采取防静电措施,特别是对于敏感的LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 术语 | 关键指标 | 简要说明 | 影响 |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 温度每降低10°C,寿命可能延长一倍;温度过高会导致光衰和色偏。 |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | 亮度降至初始值70%或80%所需的时间。 | 直接定义了LED的“使用寿命”。 |
| 光通维持率 | % (例如:70%) | 经过一段时间后保留的亮度百分比。 | 表示长期使用下的亮度保持能力。 |
| Color Shift | Δu′v′ 或麦克亚当椭圆 | 使用过程中的颜色变化程度。 | 影响照明场景中的颜色一致性。 |
| Thermal Aging | Material degradation | 因长期高温导致的性能劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路故障。 |
Packaging & Materials
| 术语 | 常见类型 | 简要说明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC, PPA, Ceramic | 保护芯片并提供光/热接口的外壳材料。 | EMC:良好的耐热性,低成本;陶瓷:更好的散热性,更长的寿命。 |
| 芯片结构 | 正面,倒装芯片 | 芯片电极排布。 | 倒装芯片:散热更佳,效能更高,适用于大功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG, Silicate, Nitride | 覆盖蓝光芯片,将部分转换为黄光/红光,混合成白光。 | 不同的荧光粉会影响光效、色温(CCT)和显色指数(CRI)。 |
| Lens/Optics | 平面型、微透镜型、全内反射型 | 表面光学结构,用于控制光分布。 | 确定视角与光分布曲线。 |
Quality Control & Binning
| 术语 | Binning Content | 简要说明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | 代码,例如:2G、2H | 按亮度分组,每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批次亮度均匀。 |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动器匹配,提升系统效率。 |
| Color Bin | 5阶麦克亚当椭圆 | 按色坐标分组,确保范围紧凑。 | 保证色彩一致性,避免灯具内部出现颜色不均。 |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | 按相关色温分组,每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的相关色温要求。 |
Testing & Certification
| 术语 | 标准/测试 | 简要说明 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通维持率测试 | 在恒温条件下进行长期照明,记录亮度衰减。 | 用于估算LED寿命(结合TM-21)。 |
| TM-21 | 寿命估算标准 | 基于LM-80数据估算实际条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试基准。 |
| RoHS / REACH | 环境认证 | 确保不含(铅、汞等)有害物质。 | 国际市场准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 照明产品的能效与性能认证。 | 用于政府采购、补贴项目,提升竞争力。 |