目录
- 1. 产品概述
- 2. 技术参数
- 2.1 电气特性
- 2.2 光学特性
- 2.3 热学特性
- 3. 性能曲线与分析
- 3.1 电流-电压（I-V）特性曲线
- 3.2 相对光通量 vs. 正向电流
- 3.3 相对光通量 vs. 结温
- 3.4 光谱分布
- 4. 分档与分级系统
- 4.1 波长/色温分档
- 4.2 光通量分档
- 4.3 正向电压分档
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 封装尺寸与外形图
- 5.2 焊盘布局与焊盘设计
- 5.3 极性标识
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 回流焊温度曲线
- 6.2 操作与储存注意事项
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 编带与卷盘规格
- 7.2 标签信息与料号系统
- 8. 应用说明与设计考量
- 8.1 典型应用电路
- 8.2 热设计考量
- 8.3 光学设计考量
- 9. 可靠性与质量保证
- 10. 技术对比与差异化
- 11. 常见问题解答（FAQ）
- 11.1 光通量是如何测量的？
- 11.2 我能否在绝对最大额定电流以上驱动LED？
- 11.3 是什么导致光输出随时间逐渐降低？
- 12. 实际应用示例
- 12.1 示例1：小型显示屏背光单元
- 12.2 示例2：消费类设备上的状态指示灯
- 13. 工作原理简介
- 14. 行业趋势与发展
1. 产品概述
本文档提供了一系列LED元器件的全面技术规格。内容结构旨在为工程师和设计师提供将其集成到各种电子系统和应用中所必需的详细信息。核心重点在于提供关于元器件性能和运行边界的客观、数据驱动的见解。
2. 技术参数
以下章节详细说明了定义LED性能范围的关键电气、光学和热学参数。除非另有说明，所有数值均基于标准测试条件。
2.1 电气特性
关键电气参数包括正向电压、反向电压和正向电流。这些参数对于设计合适的驱动电路并确保在元器件的安全工作区（SOA）内可靠运行至关重要。正向电压通常随正向电流和结温变化，这在后续的性能曲线中有详细说明。
2.2 光学特性
光学性能通过光通量、主波长和色温（对于白光LED）等参数来表征。文档规定了最小值、典型值和最大值。必须注意，光输出高度依赖于驱动电流和热条件。
2.3 热学特性
热管理对于LED的寿命和性能稳定性至关重要。关键参数包括从结到焊点的热阻（Rthj-sp）以及最大允许结温（Tj）。需要适当的散热措施，以确保在所有工作条件下Tj均低于其最大额定值。
3. 性能曲线与分析
图形数据有助于更深入地理解LED在不同条件下的行为。
3.1 电流-电压（I-V）特性曲线
I-V曲线说明了正向电压与正向电流之间的关系。它是非线性的，这是二极管的典型特征。此曲线对于选择限流电阻或设计恒流驱动器至关重要。
3.2 相对光通量 vs. 正向电流
此曲线显示了光输出如何随驱动电流变化。虽然增加电流会提高输出，但也会增加功耗和结温，超过某一点可能导致效率下降和加速老化。
3.3 相对光通量 vs. 结温
LED的光输出随结温升高而降低。此曲线量化了这种关系，强调了有效热设计对于在产品寿命期内保持亮度一致的重要性。
3.4 光谱分布
对于彩色LED，此图显示了在可见光谱范围内发射光的强度，以主波长为中心。对于白光LED，它显示了宽泛的荧光粉转换光谱，关键指标是相关色温（CCT）和显色指数（CRI）。
4. 分档与分级系统
为确保一致性，LED根据生产过程中测量的关键参数被分类到不同的档位中。
4.1 波长/色温分档
LED被分组到严格的波长或CCT范围内。这使得设计人员能够选择符合其应用特定颜色要求的元器件，确保在多LED系统中的视觉均匀性。
4.2 光通量分档
元器件根据其在指定测试电流下的光输出进行分类。这种分档有助于在最终设计中预测和实现目标亮度水平。
4.3 正向电压分档
按正向电压分档有助于设计更高效的电源，并且对于需要多个串联LED之间精确电压匹配的应用非常重要。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸与外形图
提供了详细的尺寸图，指定了总长、宽、高以及关键特征，如透镜形状和引线框架配置。图中标明了关键公差。
5.2 焊盘布局与焊盘设计
指定了PCB布局的推荐焊盘图形。遵守这些尺寸对于实现可靠的焊点、正确的对齐以及从封装到PCB的有效热传递至关重要。
5.3 极性标识
明确指出了识别阳极和阴极的方法，通常通过封装上的视觉标记（例如，凹口、切角或圆点）或不对称的引脚设计来实现。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊温度曲线
提供了推荐的回流焊温度曲线，包括预热、保温、回流和冷却阶段，并规定了具体的时间和温度限制（例如，峰值温度、液相线以上时间）。超出这些限制可能会损坏LED的内部结构或环氧树脂透镜。
6.2 操作与储存注意事项
LED对静电放电（ESD）和湿气敏感。指南包括使用防静电操作程序以及在干燥环境中储存元器件。对于湿气敏感型封装，焊接前可能需要烘烤。
7. 包装与订购信息
7.1 编带与卷盘规格
提供了载带宽度、口袋尺寸、卷盘直径和方向等详细信息，以供自动化组装设备使用。
7.2 标签信息与料号系统
解释了料号结构，其中每一段代表特定属性，如颜色、光通量档位、电压档位和包装类型。这有助于精确订购所需规格的产品。
8. 应用说明与设计考量
8.1 典型应用电路
讨论了基本的电路配置，例如使用串联电阻配合恒压源，或采用专用的恒流LED驱动IC以获得更高的效率和控制精度。
8.2 热设计考量
为PCB布局提供了增强散热的实用建议：在散热焊盘下方使用散热过孔、采用铜箔铺地，并确保外壳内有足够的气流。
8.3 光学设计考量
提到了影响最终光分布的因素，例如LED的视角、可能使用的二次光学元件（透镜、扩散片），以及附近反射或吸收表面的影响。
9. 可靠性与质量保证
文档引用了对产品进行的标准可靠性测试，可能包括高温工作寿命（HTOL）测试、低温储存测试、温度循环测试和耐湿测试。这些测试确保元器件符合在各种环境条件下耐久性的行业标准。
10. 技术对比与差异化
虽然省略了具体的竞争对手名称，但文档可能会强调本产品系列的关键优势领域，例如更高的发光效率（流明每瓦）、更好的跨档位颜色一致性、更低的热阻，或与上一代产品或常见替代品相比更紧凑的封装尺寸。
11. 常见问题解答（FAQ）
本节基于技术参数解答常见疑问。
11.1 光通量是如何测量的？
光通量通常在积分球中，在指定电流（例如，小信号LED为20mA）和稳定结温（通常为25°C）的脉冲条件下测量，以提供标准化的基准。
11.2 我能否在绝对最大额定电流以上驱动LED？
不能。超过绝对最大额定值，即使是短暂的，也可能导致立即的灾难性故障，或因加速老化机制而显著降低长期可靠性。
11.3 是什么导致光输出随时间逐渐降低？
这被称为光衰。它主要是由于高结温、高驱动电流和环境应力等因素导致半导体材料和荧光粉（如果存在）逐渐退化造成的。
12. 实际应用示例
12.1 示例1：小型显示屏背光单元
对于单色LCD背光，多个相同颜色档位的LED会排列成阵列。恒流驱动器确保亮度均匀。设计必须在显示屏组件的有限空间内管理阵列产生的热量。
12.2 示例2：消费类设备上的状态指示灯
单个LED通过限流电阻由GPIO引脚驱动，提供简单的状态指示。电阻值的选择基于电源电压、LED正向电压和所需电流计算得出。
13. 工作原理简介
LED是一种半导体二极管。当施加正向电压时，电子与空穴在器件内复合，以光子的形式释放能量。发射光的波长（颜色）由所用半导体材料的能带隙决定。白光LED通常通过在蓝色LED芯片上涂覆黄色荧光粉制成，荧光粉将部分蓝光转换为黄光，从而产生白光的感知。
14. 行业趋势与发展
LED行业持续发展。总体趋势包括持续追求更高的发光效率以降低能耗、改进色彩质量和一致性、开发新颖的外形尺寸（例如，迷你LED、微型LED），以及增加与智能控制系统的集成以实现动态照明应用。材料科学和封装技术的进步是这些趋势背后的关键驱动力。
免责声明：本文档包含的所有信息如有更改，恕不另行通知。用户有责任验证产品是否适合其特定应用，并确保其设计符合所有相关的安全和法规标准。
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。 |