目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場
- 2. 技術參數：深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 熱特性
- 2.3 電氣及光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 主波長分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 相對強度 vs. 波長（光譜）
- 4.2 正向電流 vs. 正向電壓（I-V 曲線）
- 4.3 正向電流 vs. 環境溫度（降額曲線）
- 4.4 相對發光強度 vs. 正向電流
- 4.5 空間分佈（視角圖案）
- 5. 機械及封裝資料
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 引腳分配
- 5.3 推薦PCB焊接焊盤
- 6. 焊接及組裝指引
- 6.1 推薦紅外回流焊溫度曲線
- 6.2 清潔
- 6.3 儲存條件
- 7. 包裝及訂購資料
- 7.1 載帶及捲盤規格
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較及差異化
- 10. 常見問題（基於技術參數）
- 10.1 我可唔可以同時以最大電流驅動所有三種顏色？
- 10.2 點解每種顏色嘅正向電壓都唔同？
- 10.3 點樣用呢款LED產生白光？
- 11. 實際應用案例
- 12. 工作原理簡介
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款高性能表面貼裝三色LED嘅規格。呢個器件將紅、綠、藍三種半導體晶片集成喺單一個白光擴散透鏡封裝內，透過獨立或組合操作，能夠創造出廣泛嘅色彩。專為自動化組裝流程而設計，非常適合空間有限、需要狀態指示、背光或符號照明嘅應用。
1.1 核心優勢
- 符合RoHS環保標準。
- 以12mm載帶包裝，適用於7吋直徑捲盤，兼容高速貼片設備。
- 標準化EIA封裝佔位確保設計兼容性。
- 兼容集成電路（I.C.）驅動電平。
- 可承受紅外回流焊接製程，適合無鉛組裝。
- 預先處理至JEDEC Level 3濕度敏感度標準，確保可靠性。
1.2 目標市場
呢款元件適用於多種電子設備，包括但不限於通訊設備（無線/手提電話）、便攜式計算設備（手提電腦）、網絡系統、家用電器、工業控制面板，以及需要多色指示或照明嘅室內標誌應用。
2. 技術參數：深入客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
所有額定值均喺環境溫度（Ta）為25°C下指定。超過呢啲限制可能會導致永久損壞。
- 功耗（Pd）：因顏色而異：綠色：740 mW，紅色：560 mW，藍色：888 mW。呢個參數定義咗LED可以作為熱量散發嘅最大功率。
- 峰值正向電流（IF(PEAK)）：喺脈衝條件下測量（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。綠/紅色：400 mA，藍色：500 mA。
- 連續正向電流（IF）：最大允許直流電流。綠/紅色：200 mA，藍色：240 mA。
- 工作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。
- 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。
2.2 熱特性
熱管理對於LED性能同壽命至關重要。
- 最高結溫（Tj）：綠/藍色：125°C，紅色：115°C。半導體晶片溫度唔可以超過呢個值。
- 熱阻，結至環境（RθJA）：綠色：70 °C/W，紅/藍色：40 °C/W。呢個值表示熱量從晶片傳遞到周圍空氣嘅效率。數值越低表示熱性能越好。綠色晶片嘅較高數值，喺高功率應用中可能需要更小心嘅熱設計。
2.3 電氣及光學特性
喺Ta=25°C及指定測試電流下測量（紅色：150mA，綠/藍色：120mA）。
- 發光強度（Iv）：感知亮度。綠色：8000-17000 mcd，紅色：5500-13000 mcd，藍色：1500-3200 mcd。人眼對藍光較唔敏感，導致相似輻射功率下嘅mcd值較低。
- 視角（2θ1/2）：通常為120度。呢個由擴散透鏡提供嘅寬廣視角，能夠提供均勻、非定向嘅光輸出，適合面板照明。
- 主波長（λd）：定義感知顏色。綠色：515-530 nm，紅色：615-630 nm，藍色：448-463 nm。
- 峰值發射波長（λp）：光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。通常：綠色：521 nm，紅色：631 nm，藍色：445 nm。
- 譜線半寬度（Δλ）：發射光嘅頻寬。通常：綠色：30 nm，紅色：20 nm，藍色：25 nm。
- 正向電壓（VF）：喺測試電流下，LED兩端嘅電壓降。綠/藍色：2.7-3.7 V，紅色：1.8-2.8 V。紅色晶片通常基於AlInGaP，具有較低嘅能隙，因此正向電壓比基於InGaN嘅綠色同藍色晶片低。
- 反向電流（IR）：喺VR=5V時最大為10 μA。呢個器件唔係為反向偏壓操作而設計；呢個參數僅供測試用途。
3. 分級系統說明
LED會根據關鍵光學參數進行分級，以確保同一生產批次內顏色同亮度嘅一致性。
3.1 發光強度分級
單位：mcd @ 指定測試電流。每個分級代碼（L1-L8）定義咗每種顏色嘅最小/最大範圍。例如，綠色嘅L1級涵蓋8000-12000 mcd，而L5級涵蓋12000-17000 mcd。每個強度級內嘅公差為 +/-11%。
3.2 主波長分級
單位：nm @ 指定測試電流。分級代碼D1-D9定義咗每種顏色嘅窄波長範圍（例如，綠色D1：515-520 nm，D7：525-530 nm）。每個主波長級嘅公差為 +/- 1 nm，允許精確嘅顏色匹配。
4. 性能曲線分析
4.1 相對強度 vs. 波長（光譜）
光譜分佈曲線顯示每種顏色晶片都有明顯、相對較窄嘅峰值，確認咗紅、綠、藍色發射嘅純度。半寬度值表示光譜純度，其中紅色最窄。
4.2 正向電流 vs. 正向電壓（I-V 曲線）
I-V曲線展示咗二極管典型嘅指數關係。綠色同藍色嘅曲線由於相似嘅InGaN材料系統同較高能隙而緊密對齊，而紅色曲線則偏移至較低電壓。
4.3 正向電流 vs. 環境溫度（降額曲線）
呢個圖表顯示最大允許連續正向電流隨著環境溫度升高而降低。呢個降額對於防止結溫超過其最大額定值至關重要。由於熱阻同最高結溫嘅差異，唔同顏色之間嘅曲線略有不同。
4.4 相對發光強度 vs. 正向電流
光輸出隨電流增加而增加，但喺較高電流下表現出次線性行為，主要係由於熱效應同效率下降。呢點突顯咗喺指定範圍內驅動LED以獲得最佳效率同壽命嘅重要性。
4.5 空間分佈（視角圖案）
極座標圖確認咗類似朗伯體嘅發射圖案，全視角約為120度，呢個係擴散透鏡嘅特徵，能夠散射光線以產生寬廣、均勻嘅照明。
5. 機械及封裝資料
5.1 封裝尺寸
SMD封裝尺寸約為3.5mm（長）x 3.2mm（寬）x 1.9mm（高）。所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為±0.2mm，除非另有說明。應參考詳細尺寸圖以獲取確切焊盤佈局同禁區。
5.2 引腳分配
呢個6引腳封裝為每種顏色晶片分配獨立嘅陽極同陰極：引腳1 & 6：藍色，引腳2 & 5：紅色，引腳3 & 4：綠色。呢種配置允許獨立控制每種顏色。
5.3 推薦PCB焊接焊盤
提供咗焊盤圖案設計，以確保正確焊接、機械穩定性，以及從LED散熱嘅最佳熱傳導。遵循呢個建議對於組裝良率同長期可靠性至關重要。
6. 焊接及組裝指引
6.1 推薦紅外回流焊溫度曲線
指定咗符合J-STD-020B無鉛製程嘅詳細回流焊接溫度曲線。呢個曲線包括預熱、保溫、回流（峰值溫度）同冷卻階段，並定義咗時間同溫度限制，以防止對LED封裝同內部晶片造成熱損壞。
6.2 清潔
如果焊接後需要清潔，建議只喺常溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。未指定嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。
6.3 儲存條件
密封包裝：儲存於≤30°C及≤70%相對濕度（RH）。喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中，元件嘅有效期限為一年。
已開封包裝：對於從密封袋中取出嘅元件，儲存環境唔應超過30°C同60% RH。建議喺暴露後168小時（7日）內完成紅外回流焊。如需更長儲存時間，請使用帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器。
7. 包裝及訂購資料
7.1 載帶及捲盤規格
元件以12mm寬嘅凸紋載帶供應，捲繞喺7吋（178mm）直徑嘅捲盤上。標準捲盤數量為1500件。剩餘訂單最少包裝數量為500件。包裝符合EIA-481-1-B規格。
8. 應用建議
8.1 典型應用電路
每個顏色通道都需要一個限流電阻與LED串聯。電阻值計算為 R = (V電源- VF) / IF，其中VF同IF係特定顏色嘅目標正向電壓同電流。可以使用微控制器或專用LED驅動IC進行PWM調光或混色。
8.2 設計考慮因素
- 熱管理：確保足夠嘅PCB銅面積（散熱焊盤）同可能嘅通風，以管理散熱，特別係對於熱阻較高嘅綠色通道。
- 電流驅動：唔好超過絕對最大直流正向電流。為咗延長壽命同穩定顏色輸出，考慮喺最大額定值以下操作。
- 靜電放電（ESD）保護：雖然無明確標示為敏感，但建議喺組裝期間遵循半導體器件嘅標準ESD處理預防措施。
9. 技術比較及差異化
呢款採用白光擴散封裝嘅三色LED具有以下主要優勢：
- 集成解決方案：將三種獨立顏色結合喺一個封裝內，相比使用三個獨立LED，節省PCB空間並簡化組裝。
- 混色能力：透過獨立控制每個原色晶片嘅強度，能夠產生二次色（黃色、青色、洋紅色）同白色。
- 外觀均勻：當離軸觀看時，白光擴散透鏡會混合來自各個晶片嘅光線，熄滅時提供一致嘅乳白色外觀，點亮時則提供均勻嘅彩色光芒。
- 高亮度：所有三種顏色都提供高發光強度，適合即使喺光線充足嘅環境下仍需要良好可見度嘅應用。
10. 常見問題（基於技術參數）
10.1 我可唔可以同時以最大電流驅動所有三種顏色？
唔可以。必須考慮總功耗。同時驅動紅色（150mA @ ~2.3V = 345mW）、綠色（120mA @ ~3.2V = 384mW）同藍色（120mA @ ~3.2V = 384mW）會導致總內部功耗約為1113mW，呢個數值超過任何單個晶片嘅最大功耗額定值（藍色最大為888mW），並會導致嚴重過熱。熱設計必須考慮所有活動晶片產生嘅總熱量。
10.2 點解每種顏色嘅正向電壓都唔同？
正向電壓由半導體材料嘅能隙能量決定。紅色LED通常使用AlInGaP，其能隙較低（~1.9-2.0 eV），導致較低嘅VF。綠色同藍色LED使用能隙較高嘅InGaN（綠色約2.4 eV，藍色約2.7 eV），導致較高嘅VF.
。
10.3 點樣用呢款LED產生白光？
白光可以透過以適當強度混合紅、綠、藍光來創造。呢個係一個加法混色過程。具體比例（取決於各個晶片嘅分級同目標白點，例如冷白、暖白）必須透過PWM控制或調整每個通道嘅電流水平來校準。
11. 實際應用案例場景：網絡路由器狀態指示燈：
一個三色LED可以取代三個單色LED來指示多種設備狀態：恆亮綠色表示正常運作，閃爍藍色表示數據傳輸，恆亮紅色表示錯誤/故障。咁樣可以簡化前面板設計，減少元件數量，並透過單個會變色嘅發光孔實現更簡潔嘅美學效果。
12. 工作原理簡介
發光二極管（LED）係透過電致發光來發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同電洞喺有源區複合，以光子形式釋放能量。發射光嘅波長（顏色）由所用半導體材料嘅能隙能量決定。喺呢個器件中，三個獨立嘅半導體晶片（紅色：AlInGaP，綠/藍色：InGaN）被安裝喺一齊。白光擴散環氧樹脂透鏡封裝住晶片，既用於保護，亦用於散射發射光，創造出寬廣、均勻嘅視角。
13. 技術趨勢
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |