目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心特性
- 2. 技术参数分析
- 2.1 绝对最大额定值(Ts=25°C)
- 2.2 光电特性(Ts=25°C)
- 3. 分档系统说明
- 3.1 型号命名规则
- 3.2 相关色温(CCT)分档
- 3.3 光通量分档
- 3.4 正向电压(VF)分档
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电流 vs. 正向电压(I-V曲线)
- 4.2 正向电流 vs. 相对光通量
- 4.3 结温 vs. 相对光谱功率分布
- 4.4 相对光谱功率分布
- 4.5 辐射模式(视角)
- 5. 机械与包装信息
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 焊盘布局与钢网设计
- 5.3 极性识别
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 湿敏度与烘烤
- 6.2 回流焊温度曲线
- 7. 应用说明与设计考量
- 7.1 热管理
- 7.2 电流驱动
- 7.3 光学设计
- 8. 典型应用场景
- 9. 常见问题解答(基于技术参数)
- 9.1 为什么正向电压这么高(约9.2V)?
- 9.2 我可以用12V电源驱动这款LED吗?
- 9.3 湿敏烘烤工艺有多关键?
- 9.4 光通量分档代码(例如D8,E1)保证什么?
- 10. 技术对比与趋势
- 10.1 与类似封装的对比
- 10.2 行业趋势
1. 产品概述
T3B系列是一款采用3014封装尺寸(3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)的表面贴装器件(SMD)LED。本特定型号T3B003L(C,W)A是一款白光LED,采用三芯片串联配置,额定功率为0.3W。它专为通用照明应用而设计,在紧凑的外形尺寸下提供高可靠性和稳定的性能。
1.1 核心特性
- 封装:3014(3.0mm x 1.4mm)
- 芯片配置:三颗串联芯片
- 额定功率:0.3W(在30mA正向电流下)
- 颜色:白光,提供暖白(L)、中性白(C)和冷白(W)三种色温型号。
- 典型正向电压(VF): 9.2V
- 视角(2θ1/2):115°
2. 技术参数分析
2.1 绝对最大额定值(Ts=25°C)
这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限。在此条件下工作无法得到保证。
- 正向电流(IF):40 mA(连续)
- 正向脉冲电流(IFP):120 mA(脉冲宽度≤10ms,占空比≤1/10)
- 功耗(PD):408 mW
- 工作温度(Topr):-40°C 至 +80°C
- 储存温度(Tstg):-40°C 至 +100°C
- 结温(Tj):125°C
- 焊接温度(Tsld):回流焊最高230°C或260°C,持续时间不超过10秒。
2.2 光电特性(Ts=25°C)
这些是在指定测试条件下的典型工作参数。
- 正向电压(VF):典型值9.2V,最大值10.8V(在IF=30mA条件下)
- 反向电压(VR):5V
- 反向电流(IR):最大值10 μA
- 光通量:参见第2.4节的分档表。
- 主波长/相关色温(CCT):参见第2.3节的分档表。
3. 分档系统说明
产品按档位分类,以确保颜色和亮度的一致性。型号命名规则直接包含了这些分档代码。
3.1 型号命名规则
结构为:T [形状代码] [芯片数量] [透镜代码] [内部代码] - [光通量代码] [色温代码]。例如,T3B003L(C,W)A解码为:T(产品线),3B(3014封装),3(三颗芯片),00(无透镜),L(内部代码),A(内部代码),以及最后的光通量和色温代码(C/W代表中性白/冷白)。
3.2 相关色温(CCT)分档
3014系列的标准订购基于特定的色度椭圆(麦克亚当椭圆)来控制颜色偏差。
| 典型CCT(K) | 色度区域 | 椭圆中心(x, y) | 长轴半径 | 短轴半径 | 角度(Φ) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2725 ±145 | 27M5 | 0.4582, 0.4099 | 0.013500 | 0.00700 | 53.42° |
| 3045 ±175 | 30M5 | 0.4342, 0.4028 | 0.013900 | 0.00680 | 53.13° |
| 3985 ±275 | 40M5 | 0.3825, 0.3798 | 0.015650 | 0.00670 | 53.43° |
| 5028 ±283 | 50M5 | 0.3451, 0.3554 | 0.013700 | 0.00590 | 59.37° |
| 5665 ±355 | 57M7 | 0.3290, 0.3417 | 0.015645 | 0.00770 | 58.35° |
| 6530 ±510 | 65M7 | 0.3130, 0.3290 | 0.015610 | 0.006650 | 58.34° |
公差:色度坐标允许偏差为±0.005。
3.3 光通量分档
光通量规定为在30mA下的最小值。实际发货的光通量可能高于订购的最小值,但将始终保持在订购的CCT色度区域内。
| 颜色 | 显色指数(最小值) | CCT范围(K) | 光通量代码 | 光通量(lm)@30mA |
|---|---|---|---|---|
| 暖白 | 70 | 2700-3700 | D7 | 28(最小)- 30(最大) |
| D8 | 30 - 32 | |||
| D9 | 32 - 34 | |||
| E1 | 34 - 36 | |||
| 中性白 | 70 | 3700-5000 | D8 | 30 - 32 |
| D9 | 32 - 34 | |||
| E1 | 34 - 36 | |||
| E2 | 36 - 38 | |||
| 冷白 | 70 | 5000-7000 | D8 | 30 - 32 |
| D9 | 32 - 34 | |||
| E1 | 34 - 36 | |||
| E2 | 36 - 38 |
公差:光通量测量公差为±7%。显色指数测试值公差为±2。
3.4 正向电压(VF)分档
| 代码 | 最小值(V) | 最大值(V) |
|---|---|---|
| C | 8.0 | 9.0 |
| D | 9.0 | 10.0 |
| E | 10.0 | 11.0 |
公差:电压测量公差为±0.08V。
4. 性能曲线分析
数据手册提供了几条对设计至关重要的关键特性曲线。
4.1 正向电流 vs. 正向电压(I-V曲线)
这条曲线显示了流过LED的电流与其两端电压降之间的关系。它是非线性的,这是二极管的典型特征。该曲线对于设计限流电路(例如驱动器或电阻器)至关重要,以确保LED在所需电流(例如30mA)下工作而不超过其最大额定值。
4.2 正向电流 vs. 相对光通量
此图说明了光输出如何随驱动电流变化。通常,光通量随电流增加而增加,但不是线性的,并且在较高电流下由于热量增加,效率可能会下降。在推荐的30mA下工作可确保在输出和寿命之间达到最佳平衡。
4.3 结温 vs. 相对光谱功率分布
这条曲线展示了结温(Tj)对LED光谱输出的影响。对于白光LED,温度升高通常会导致光谱偏移和整体光输出下降(光衰)。通过适当的热管理保持较低的结温,对于颜色一致性和长期光输出稳定性至关重要。
4.4 相对光谱功率分布
此图显示了每个波长下发射的光强度。对于荧光粉转换的白光LED(如本产品),它通常显示来自LED芯片的蓝色峰和来自荧光粉的更宽的黄/红色发射带。该曲线的形状决定了显色指数(CRI)和精确的白光色调(例如,暖白、中性白、冷白)。
4.5 辐射模式(视角)
提供的极坐标图描绘了光强度的空间分布。115°视角(2θ1/2,即强度为峰值一半时的角度)表明其具有宽泛的、类似朗伯体的发射模式,适用于需要广泛照明的通用区域照明。
5. 机械与包装信息
5.1 外形尺寸
该LED采用标准3014封装尺寸:3.0mm(长)x 1.4mm(宽)x 0.8mm(高)。提供了带公差(例如,.X:±0.10mm,.XX:±0.05mm)的详细尺寸图,用于PCB焊盘设计。
5.2 焊盘布局与钢网设计
提供了推荐的焊盘图案和钢网开孔设计,以确保在回流焊过程中形成可靠的焊点。遵循这些指南对于实现与PCB的正确对准、电气连接和热传递至关重要。
5.3 极性识别
阴极通常有标记,例如封装上的凹口、圆点或绿色标记。组装时必须注意正确的极性,以防止反向偏置,根据绝对最大额定值,反向偏压限制为5V。
6. 焊接与组装指南
6.1 湿敏度与烘烤
根据IPC/JEDEC J-STD-020C标准,3014 LED封装具有湿敏性。打开防潮袋后暴露在环境湿度中,可能会在高温回流过程中导致内部分层或开裂(\"爆米花效应\")。
- 储存:未开封的袋子应储存在<30°C和<30% RH条件下。如果满足这些条件,且袋内湿度指示卡确认,则使用前无需烘烤。
- 烘烤要求:对于已从原始密封包装中取出并暴露在环境条件下但未焊接的LED,需要进行烘烤。
- 烘烤方法:在原装卷带上以60°C烘烤24小时。温度不得超过60°C。烘烤后,需在一小时内完成焊接,或储存在干燥柜中(<20% RH)。
- 回流焊后:已经过回流焊的LED无需重新烘烤。
6.2 回流焊温度曲线
最大允许焊接温度为230°C或260°C,持续10秒。应使用峰值温度在此限制内且具有受控升温/降温速率的无铅回流焊标准温度曲线,以最大限度地减少对LED封装和焊点的热应力。
7. 应用说明与设计考量
7.1 热管理
由于最大结温为125°C,功耗高达408mW,有效的散热至关重要。LED的主要散热路径是通过焊盘到PCB。使用具有足够散热通孔的PCB,必要时使用外部散热器,以尽可能降低Tj。高Tj会加速光衰并可能导致色温偏移。
7.2 电流驱动
在推荐值30mA或以下的连续电流下驱动LED。与使用串联电阻的恒压源相比,恒流驱动器是更优选择,能提供更好的稳定性和效率,尤其是在使用多个LED或输入电压变化时。较高的正向电压(约9.2V)意味着多个LED串联可能需要升压转换器拓扑。
7.3 光学设计
115°的宽视角使其适用于需要广泛、均匀照明而无需二次光学设计的应用。对于定向照明,可以使用外部反射器或透镜。本型号无主透镜(代码\"00\"),为添加定制光学元件提供了设计灵活性。
8. 典型应用场景
- 背光:用于LCD显示器、标牌和控制面板的侧入式或直下式背光单元。
- 通用照明:LED灯泡、灯管和平板灯,其中多个LED阵列排列以提供区域照明。
- 装饰照明:灯带、轮廓照明和重点照明。
- 工业指示灯:需要高亮度和可靠性的机械设备状态指示灯。
9. 常见问题解答(基于技术参数)
9.1 为什么正向电压这么高(约9.2V)?
这款LED封装内部包含三颗串联的半导体芯片。每颗芯片的正向电压相加,导致总VF较高。这使得LED可以从较高电压源高效驱动,并且在多个LED串联成长串时,可以简化驱动器设计。
9.2 我可以用12V电源驱动这款LED吗?
不建议直接连接到12V电源,因为这会导致电流过大并损坏LED。必须使用限流机制。最简单的方法是串联一个电阻:R = (V电源- VF) / IF。对于12V电源和30mA目标电流:R ≈ (12V - 9.2V) / 0.03A ≈ 93欧姆。恒流驱动器是更稳定和高效的解决方案。
9.3 湿敏烘烤工艺有多关键?
这对可靠性非常关键。如果湿敏器件在回流焊前未正确烘烤,焊接过程中吸收的水分快速汽化可能导致内部封装损坏,从而引起立即失效或降低长期可靠性。务必检查湿度指示卡,如果超过\"湿度警告\"水平,请遵循烘烤说明。
9.4 光通量分档代码(例如D8,E1)保证什么?
光通量分档代码保证在30mA和25°C条件下测量时,具有最低光通量输出。发货单元的实际光通量将等于或高于此最小值,但不会超过该档位所列的最大值。LED将始终符合订购的色度(颜色)区域。
10. 技术对比与趋势
10.1 与类似封装的对比
与较旧的3528封装相比,3014封装高度更低(0.8mm vs. ~1.9mm),并且由于其尺寸相对较大的散热焊盘面积,通常具有更好的热性能。在需要更薄设计的背光和通用照明应用中,它是3528的常见替代品。
10.2 行业趋势
SMD LED的趋势继续朝着更高光效(流明每瓦)、改善颜色一致性(更严格的分档)和增强可靠性发展。像这款T3B系列这样的多芯片封装允许单个元件提供更高的光输出,与使用多个单芯片LED相比,简化了光学设计和组装。行业也致力于提高防潮等级(MSL),以简化制造过程中的操作。
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。 |