目录
- 1. 产品概述
- 2. 技术参数与客观解读
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性（典型值，Ts=25°C，IF=40mA）
- 3. 分档系统说明
- 3.1 型号命名规则
- 3.2 相关色温分档
- 3.3 光通量分档
- 3.4 正向电压分档
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电流与正向电压关系曲线
- 4.2 相对光通量与正向电流关系
- 4.3 光谱功率分布
- 4.4 相对光通量与结温关系
- 4.5 空间辐射模式
- 5. 机械与包装信息
- 5.1 封装尺寸
- 5.2 焊盘布局与钢网设计
- 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 湿度敏感性与烘烤
- 6.3 存储条件
- 7. 应用建议与设计考量
- 7.1 典型应用场景
- 7.2 驱动器设计
- 7.3 热管理
- 8. 技术对比与差异化
- 9. 常见问题解答
- 10. 实际设计与使用案例
- 11. 工作原理
- 12. 技术趋势
1. 产品概述
T3B系列属于采用3014封装尺寸的贴片式发光二极管产品家族。该系列的核心特点是在单个封装内集成了两个串联连接的LED芯片。这种配置专为需要比典型单芯片LED更高正向电压的应用而设计，同时保持了紧凑的外形尺寸。其主要应用领域包括背光模组、指示灯以及空间受限且需要特定电压兼容性的通用照明。
双芯片串联配置的核心优势在于提高了正向电压。在40mA电流下，其标称工作电压为6.3V，这简化了为已提供6-7V电压范围的系统设计驱动电路，可能无需额外的降压电路。3014封装尺寸为3.0mm x 1.4mm x 0.8mm，在光输出和电路板空间利用率之间取得了良好平衡。
2. 技术参数与客观解读
2.1 绝对最大额定值
器件的操作极限是在焊点温度保持在25°C的条件下定义的。超出这些额定值可能导致永久性损坏。
- 正向电流：60 mA（连续）
- 正向脉冲电流：80 mA（脉冲宽度 ≤ 10ms，占空比 ≤ 1/10）
- 功耗：408 mW
- 工作温度：-40°C 至 +80°C
- 存储温度：-40°C 至 +100°C
- 结温：125°C
- 焊接温度：回流焊温度230°C或260°C，最长10秒。
2.2 光电特性（典型值，Ts=25°C，IF=40mA）
这些参数定义了正常工作条件下的预期性能。
- 正向电压：6.3 V（典型值），6.8 V（最大值）。两个芯片的串联连接导致了这一较高的Vf值。
- 反向电压：5 V
- 反向电流：10 µA（最大值）
- 视角：120°。对于没有二次透镜的3014封装，这种宽光束角是典型的。
3. 分档系统说明
产品根据几个关键参数进行分类，以确保一致性并满足设计要求。订货代码遵循特定的结构来选择这些分档。
3.1 型号命名规则
命名规则为：T [封装代码] [芯片数量代码] [透镜代码] [内部代码] - [光通量代码] [色温代码]。例如，T3B002LWA解码为：T系列，3014封装，双芯片，无透镜，内部代码2，特定光通量档位，冷白色。
3.2 相关色温分档
白光LED被分档到CIE 1931色度图上由椭圆定义的特定色度区域。标准订货分档包括：
- 27M5：2725K ± 145K
- 30M5：3045K ± 175K
- 40M5：3985K ± 275K
- 50M5：5028K ± 283K
- 57M5：5665K ± 355K
- 65M5：6530K ± 510K
后缀“M5”和“M7”指的是麦克亚当椭圆步长，表示颜色一致性的公差范围。步长数字越小，表示颜色控制越严格。
3.3 光通量分档
光通量指定为40mA下的最小值。典型值和最大值可能更高。分档与色温和显色指数结合进行。
- 暖白光，显色指数70：最小 28 流明
- 中性白光，显色指数70：最小 30 流明
- 冷白光，显色指数70：最小 32 流明
- 暖白光，显色指数80+：最小 26 流明
- 中性白光，显色指数80+：最小 28 流明
- 冷白光，显色指数80+：最小 30 流明
3.4 正向电压分档
标准电压档位为6.0V至6.5V。典型值为6.3V。此分档有助于设计具有适当电压余量的恒流驱动器。
4. 性能曲线分析
4.1 正向电流与正向电压关系曲线
双芯片LED的I-V曲线显示其开启电压约为单芯片的两倍。曲线初始阶段呈指数关系，超过开启点后变得更线性。设计者必须确保驱动器能够提供所需电压，尤其是在低温下Vf会升高的情况。
4.2 相对光通量与正向电流关系
光输出随电流增加而增加，但并非线性关系。效率通常在某个特定电流下达到峰值，然后由于热效应增加和效率下降而降低。在推荐的40mA下工作可确保最佳效率和寿命。
4.3 光谱功率分布
白光由激发荧光粉层的蓝光LED芯片产生。光谱曲线显示来自芯片的显著蓝光峰和来自荧光粉的更宽的黄/红光发射。荧光粉发射的比例和宽度决定了色温和显色指数。冷白光LED的蓝光峰更突出，而暖白光LED的较长波长荧光粉发射更强。
4.4 相对光通量与结温关系
LED的光输出随着结温的升高而降低。这一特性对于热管理设计至关重要。需要有效的散热措施，以尽可能保持较低的结温，从而确保稳定的光输出和长寿命。
4.5 空间辐射模式
120度视角表示光强为峰值强度一半时的角度宽度。3014封装的辐射模式通常是朗伯型或接近朗伯型，提供均匀、大面积的照明，适合面板照明。
5. 机械与包装信息
5.1 封装尺寸
3014封装尺寸为3.0mm ± 0.1mm x 1.4mm ± 0.1mm x 0.8mm ± 0.1mm。透镜通常为硅胶材质。
5.2 焊盘布局与钢网设计
推荐的焊盘布局包括两个阳极焊盘和两个阴极焊盘。焊盘设计对于正确的回流焊、机械稳定性和热传导至关重要。提供的钢网图案确保沉积正确体积的焊膏，以形成可靠的焊点。焊盘尺寸公差为：一位小数值±0.1mm，两位小数值±0.05mm。
5.3 极性标识
LED的阴极侧通常有标记，例如基板上的绿色色调或封装上的缺口/倒角。组装时必须注意正确的极性，以防止反向偏压损坏。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊温度曲线
该元件适用于无铅回流焊。可接受两种温度曲线：峰值温度230°C或260°C，在峰值温度下，液相线以上的时间控制在最长10秒。应遵循标准的升温、保温、回流和冷却曲线，以最小化热应力。
6.2 湿度敏感性与烘烤
3014封装对湿度敏感。如果原真空密封袋被打开，且LED暴露在环境湿度中，必须在回流焊前进行烘烤，以防止焊接过程中发生“爆米花”效应损坏。
- 烘烤条件：60°C，24小时。
- 烘烤后处理：LED应在1小时内完成焊接，或储存在干燥柜中。
- 烘烤温度不得超过60°C。
6.3 存储条件
- 未开封包装：温度5-30°C，湿度<85%。
- 开封后：温度5-30°C，湿度<60%。长期储存，请使用带干燥剂的密封容器或氮气柜。
- 车间寿命：建议在工厂车间条件下打开防潮袋后12小时内使用元件。
7. 应用建议与设计考量
7.1 典型应用场景
- LCD背光：用于电视、显示器和标牌，其较高的Vf可与驱动器输出匹配。
- 通用装饰照明：灯带、模组和重点照明。
- 指示灯：用于需要明亮、可靠状态指示的电器和工业设备。
7.2 驱动器设计
使用额定电流为所需值的恒流驱动器，其电压适应范围需涵盖LED串的最大Vf，包括公差和温度效应。对于多个LED，根据驱动器能力和所需的冗余度，采用串联、并联或串并联配置。
7.3 热管理
尽管功率仅为0.25W，但在PCB上进行有效的热管理对于保持低结温至关重要。使用在LED散热焊盘下方带有连接到铜箔或内部接地层的散热过孔的PCB来散热。这可以最大化光输出稳定性和工作寿命。
8. 技术对比与差异化
与标准的3014单芯片LED相比，T3B双芯片系列提供了一个关键的差异化优势：更高的正向电压。根据系统架构，这可能是一个优势或要求。
- 优势：简化了具有6V/12V电源轨的系统设计，减少或消除了降压转换器。在给定的驱动器电压下允许更长的串联灯串。
- 考量：需要具有更高电压能力的驱动器。由于在相同电流下Vf更高，每个封装的功耗略高，需要注意热设计。
- 与具有相似功率的5730或5050封装相比，3014封装占用空间更小，但可能具有不同的热学和光学特性。
9. 常见问题解答
问：我可以让这个LED在60mA下连续工作吗？
答：虽然绝对最大额定值为60mA，但推荐工作电流为40mA。在60mA下工作会显著增加结温，降低效率，并可能缩短LED寿命。只有在实施了可靠的热管理且可接受缩短的寿命时，才应考虑此操作。
问：27M5和30M5色温档位有什么区别？
答：27M5目标色温约为2725K的较暖白光，而30M5约为3045K，仍然偏暖但橙/红色调稍弱。“M5”表示两者都按5步麦克亚当椭圆分选，意味着每个档位内颜色一致性非常好。
问：为什么需要烘烤？如果跳过会怎样？
答：塑料封装会吸收湿气。在高温回流焊过程中，这些被困住的湿气迅速变成蒸汽，产生内部压力，可能导致封装分层、芯片破裂或键合线断裂，从而导致立即或潜在的故障。
问：如何理解光通量的“最小”值？
答：当您订购特定光通量档位时，保证所有LED在测试条件下均达到或超过该值。实际发货的部件可能具有更高的输出，但它们始终会落在指定的色温色度椭圆内。
10. 实际设计与使用案例
案例：设计用于橱柜照明的12V LED模组
设计师需要创建一个由12V直流适配器直接供电的纤薄、明亮的模组。使用标准的3V LED需要4个串联，留给恒流驱动器的电压余量很小，尤其是在低温下。使用Vf约为6.3V的T3B双芯片LED，可以将两个LED串联连接。这种2S配置的标称Vf为12.6V，与12V电源良好匹配，当使用简单的线性或开关恒流驱动器且压降低时。这简化了电路，减少了元件数量，并且比4个较小LED的串联灯串更好地适应机械限制。
11. 工作原理
LED是一种半导体二极管。当施加超过其带隙能量的正向电压时，电子和空穴在有源区复合，以光子的形式释放能量。在白光LED中，发蓝光的氮化铟镓芯片涂覆有掺铈的钇铝石榴石荧光粉。部分蓝光被荧光粉吸收并重新发射为黄光。剩余的蓝光和转换后的黄光的混合被人眼感知为白光。相关色温通过调整荧光粉成分和浓度来调节。双芯片设计简单地将两个这样的半导体结构在电气上串联放置在一个封装内。
12. 技术趋势
贴片LED的总体趋势是朝着更高效率、更高显色指数、更好的颜色一致性和更高可靠性发展。同时，在保持或增加光输出的同时，也在推动小型化。在3014或2835等标准封装中使用双芯片或多芯片设计，是一种在不改变外部机械尺寸的情况下提供特定应用电气特性的方法，为设计者提供了更大的灵活性。此外，荧光粉技术和芯片设计的进步继续推动所有色温范围内的光效和色彩质量边界。
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。 |