目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款高性能、頂視白光LED嘅規格，採用緊湊嘅3030表面貼裝器件（SMD）封裝。呢個元件專為通用照明應用而設計，結合咗高光輸出、強勁嘅熱管理同埋喺苛刻條件下嘅可靠運作。佢嘅主要目標市場包括改裝照明方案、通用照明，以及室內外標誌背光。
呢個LED系列嘅核心優勢嚟自佢嘅熱增強封裝設計，有助於半導體結點嘅高效散熱。呢個設計對於保持性能同壽命至關重要，特別係喺高驅動電流下運作時。封裝提供120度嘅寬視角，確保光線分佈均勻。此外，佢符合RoHS指令，適用於無鉛回流焊接工藝，符合現代製造同環保標準。
2. 技術參數深入分析
呢個LED嘅性能係喺特定測試條件下定義嘅，通常喺結溫（Tj）25°C同正向電流（IF）120mA下。好重要嘅係要明白實際性能會隨住工作溫度同驅動電流而變化。
2.1 電光特性
光通量輸出直接同相關色溫（CCT）同顯色指數（Ra）相關。喺IF=120mA嘅標準測試條件下，典型光通量大約由2700K、Ra90 LED嘅94流明，到較冷白光LED（4000K-6500K）同Ra70嘅129流明。正向電壓（VF）喺120mA下通常為5.9V，指定公差為±0.2V。視角（2θ1/2）定義為光強度降至峰值一半嘅離軸角度，為120度。
2.2 絕對最大額定值同電氣特性
為確保器件可靠性，運作絕對唔可以超過絕對最大額定值。最大連續正向電流（IF）係200mA，喺特定條件下（脈衝寬度≤100μs，佔空比≤10%）允許脈衝正向電流（IFP）為300mA。最大功耗（PD）係1280 mW。器件可以承受高達5V嘅反向電壓（VR）。工作溫度範圍（Topr）係-40°C至+105°C，最大允許結溫（Tj）係120°C。
2.3 熱特性
熱管理對於LED性能同壽命至關重要。關鍵參數係由結點到焊點嘅熱阻（Rth j-sp），指定為13°C/W。呢個值表示LED晶片產生嘅熱量傳遞到印刷電路板（PCB）嘅效率。較低嘅熱阻永遠係更理想嘅。規格書提供咗降額曲線，顯示最大允許正向電流點樣隨住環境溫度升高而降低，以防止結溫超過其極限。
3. 分級系統解釋
由於製造差異，LED會根據性能分級，以確保應用中嘅一致性。呢款產品採用多維分級系統。
3.1 光通量分級
LED根據佢哋喺120mA下測量到嘅光通量進行分組。分級代碼（例如5G、5H、5J）定義咗特定嘅流明範圍。例如，對於4000K、Ra80嘅LED，分級代碼5H對應115-120流明嘅通量範圍，而5J對應120-125流明。可用嘅分級會隨CCT同CRI組合而變化。
3.2 正向電壓分級
正向電壓亦都會分級，以幫助電路設計，特別係用於驅動多個串聯LED。分級標記為Z3（5.6-5.8V）、A4（5.8-6.0V）、B4（6.0-6.2V）同C4（6.2-6.4V）。從相同電壓分級中選擇LED可以幫助喺並聯串中實現更均勻嘅電流分佈。
3.3 色度分級（顏色）
色度坐標（CIE圖上嘅x，y）喺每個標稱CCT（2700K、3000K、4000K、5000K、5700K、6500K）嘅5步麥克亞當橢圓內受控。5步橢圓確保喺標準觀看條件下，同一分級內嘅LED之間嘅色差幾乎唔被人眼察覺。規格書提供咗每個CCT等級喺25°C同85°C結溫下嘅中心坐標同橢圓參數，承認咗隨溫度發生嘅顏色偏移。
4. 性能曲線分析
規格書包含幾張對設計工程師至關重要嘅圖表。
4.1 光譜功率分佈
提供咗Ra≥70、Ra≥80同Ra≥90嘅光譜圖。較高CRI嘅光譜顯示出更飽滿嘅光譜，特別係喺紅色區域，從而令被照物體嘅顏色還原更準確。
4.2 正向電流 vs. 相對光強度同電壓
相對光強度曲線喺較低電流範圍內顯示出近乎線性嘅關係，通常喺較高電流下由於效率下降同熱效應而飽和。正向電壓曲線顯示出隨電流呈指數上升嘅特性，對於設計恆流驅動器至關重要。
4.3 熱降額曲線
環境溫度 vs. 相對光通量曲線展示咗隨住LED工作溫度升高，光輸出嘅減少。環境溫度 vs. 相對正向電壓曲線顯示VF隨溫度升高而降低，呢個係半導體典型嘅負溫度係數。最大正向電流 vs. 環境溫度圖係一條降額曲線，定義咗喺任何給定環境溫度下為保持Tj低於120°C嘅最高安全工作電流。
5. 機械同封裝資料
5.1 封裝尺寸
LED封裝喺3030封裝內，即係話佢嘅佔地面積大約係3.0mm x 3.0mm。總高度係0.66mm。詳細嘅機械圖紙顯示咗頂視、底視同側視圖，包含關鍵尺寸，包括透鏡曲率同焊盤佈局。所有未指定公差為±0.2mm。
5.2 焊盤設計同極性識別
底視圖清楚顯示咗兩個陽極同兩個陰極焊盤。極性標記喺封裝本身，有一個獨特嘅標記表示陰極側。呢個對於組裝期間嘅正確方向至關重要。焊盤圖案設計用於促進良好嘅焊點形成同回流期間嘅機械穩定性。
6. 焊接同組裝指引
呢個元件適用於無鉛回流焊接。指定咗最大焊接溫度曲線：封裝體溫度唔可以超過230°C或260°C超過10秒，具體取決於所用嘅特定曲線。適用於無鉛處理嘅標準IPC/JEDEC J-STD-020曲線係適用嘅。建議跟隨製造商建議嘅曲線，以避免熱衝擊、焊點缺陷或損壞LED嘅內部材料。器件喺使用前應儲存喺乾燥、受控嘅環境中。
7. 應用建議
7.1 典型應用場景
呢個LED非常適合用於：
- 改裝燈具：直接替換筒燈、軌道燈同燈泡中嘅傳統白熾燈、鹵素燈或CFL燈泡。
- 通用照明：需要高光通量輸出嘅線性模組、面板燈同高棚燈具。
- 標誌同建築照明：由於其寬視角同亮度，適用於室內/外標誌、槽型字同裝飾重點照明嘅背光。
7.2 設計考慮因素
1. 熱管理：低Rth j-sp只有喺PCB具有低熱阻路徑到散熱器時先有效。使用金屬芯PCB（MCPCB）或其他熱增強基板。
2. 驅動電流：雖然能夠承受200mA，但喺測試電流120mA或以下運作通常可以提供效率、壽命同熱負載之間更好嘅平衡。
3. 光學：120度視角可能需要二次光學（透鏡、反射器）用於需要更窄光束嘅應用。
4. 電氣設計：使用匹配正向電壓分級同所需工作電流嘅恆流驅動器。設計反饋迴路時要考慮負VF溫度係數。
8. 基於技術參數嘅常見問題
問：喺典型工作點嘅實際功耗係幾多？
答：喺IF=120mA同VF=5.9V時，電功率輸入大約係0.71瓦特（120mA * 5.9V = 0.708W）。
問：顯色指數（CRI）點樣影響光輸出？
答：正如電光表中所示，對於相同CCT，較高CRI（Ra90）嘅LED相比標準CRI（Ra70）嘅LED具有較低嘅典型光通量。呢個係熒光粉轉換白光LED嘅基本權衡。
問：我可以用恆壓源驅動呢個LED嗎？
答：強烈唔建議。LED嘅指數I-V關係意味住電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化，從而導致熱失控同故障。務必使用恆流驅動器。
問：5步麥克亞當橢圓對我嘅應用意味住乜嘢？
答：佢保證咗非常嚴格嘅顏色一致性。來自相同CCT分級嘅LED對大多數觀察者嚟講顏色幾乎相同，呢個喺多LED燈具中避免可見顏色變化（混色）至關重要。
9. 工作原理
呢個係一個熒光粉轉換白光LED。當電流通過核心半導體晶片時，佢會發出藍光（電致發光）。呢啲藍光撞擊沉積喺晶片上或附近嘅一層熒光粉材料。熒光粉吸收一部分藍色光子，並以更長嘅波長（黃色，對於高CRI類型通常仲有紅色）重新發射光線。剩餘藍光同寬頻譜熒光粉發射嘅結合產生白光嘅感知。熒光粉嘅特定混合決定咗最終輸出嘅CCT同CRI。
10. 行業趨勢
3030封裝格式代表咗高功率處理能力同緊湊佔地面積之間嘅平衡，使其成為中功率LED領域嘅熱門選擇。行業趨勢繼續集中喺提高發光效率（每瓦流明）、改善顏色一致性同顯色性，以及增強喺更高工作溫度下嘅可靠性。同時亦都推動更可持續嘅製造工藝同材料。為咗更好嘅光譜質量而集成先進熒光粉，以及為咗卓越嘅熱性能而優化封裝幾何形狀，係呢類封裝中持續發展嘅領域。
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。 |