白光LED陶瓷封裝3535規格書 - 尺寸3.45x3.45x2.20毫米 - 電壓2.6-3.4V - 顏色白光 - 功率最高6.8W - 技術文件

1. 產品概覽

呢份技術文件詳細說明一款為高要求照明應用而設計嘅高性能白光發光二極管 (LED) 規格。該LED採用陶瓷封裝，提供優越嘅散熱處理同長期可靠性，適合各式各樣嘅工業同商業用途。

1.1 一般說明

白光係透過藍色半導體晶片同熒光粉材料嘅組合產生。發出嘅光譜可以喺唔同白光色溫之間調校。實體封裝非常細小，尺寸為長3.45毫米、闊3.45毫米、高2.20毫米，方便整合到空間受限嘅設計當中。

1.2 主要特點

• 陶瓷封裝結構：相比傳統塑膠封裝，提供更佳嘅導熱性、機械強度同埋對環境因素嘅抵抗力。
• 寬闊視角：120度半光強角度確保寬廣而均勻嘅光線分佈，係區域照明嘅理想選擇。
• 濕度敏感等級1 (MSL 1)：呢個等級表示元件可以喺標準工廠環境條件 (≤ 30°C/60% RH) 下無限期儲存，喺進行迴流焊接前唔需要烘烤，簡化咗物流流程。
• 全表面貼裝兼容性：專為使用標準表面貼裝技術組裝線而設計，包括貼片機同迴流焊爐。
• 帶狀及捲盤式包裝：以業界標準嘅壓紋載帶同捲盤供應，支援自動化高速組裝流程。
• 符合RoHS指令：產品遵守《有害物質限制指令》，確保唔含有鉛、汞等特定有害物質。

1.3 目標應用

結合高光輸出、可靠性同細小尺寸，呢款LED適用於多個照明領域：

• 一般及建築照明：用於住宅、辦公室同零售空間嘅筒燈、射燈、洗牆燈同聚光燈。
• 戶外及工業照明：街燈、區域照明燈、高棚燈同警告/信號燈。
• 專業照明：攝影同影片補光燈、影樓燈、植物生長燈同景觀重點照明燈。

2. 深入技術參數分析

2.1 電光特性

所有參數均喺焊點溫度 (Ts) 為25°C時指定，提供標準化嘅比較基準。

• 順向電壓 (VF)：喺驅動電流為350mA時，VF嘅範圍由最低2.6V到最高3.4V。呢個參數對設計LED驅動器嘅輸出電壓範圍至關重要。對於呢類器件，典型值通常喺3.0V左右。
• 光通量 (Φ_v或IV)：總可見光輸出視乎型號而定，按光通量分級區分。舉例，一個型號喺350mA下提供150-180流明，喺700mA下則按近似線性比例提升至280-340流明。呢種超線性關係好普遍，但喺極高電流下會因效率下降而減弱。
• 相關色溫 (CCT)：提供由2700K（暖白光）到6500K（冷白光）嘅離散分級。特定CCT會根據型號固定，讓設計師可以為其應用嘅氛圍同功能選擇想要嘅白點。
• 顯色指數 (CRI或Ra)：指定最低值為70。呢個數值表示LED相比自然光源，呈現被照射物體真實顏色嘅能力。CRI 70適合一般照明，而零售或影樓應用則傾向選擇80以上嘅數值。
• 視角 (2θ_1/2)：光強度下降到其峰值一半時嘅全角為120度。呢種寬光束係冇透鏡或最小化封裝晶片設計嘅LED特徵。

2.2 電氣參數同絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗為確保器件可靠性同防止永久損壞而絕對唔可以超越嘅操作極限。

• 最大功耗 (P_D)：6800 mW。呢個係LED封裝內部作為熱量損耗嘅最大允許功率。超越呢個限制會有熱失控同災難性故障嘅風險。
• 最大連續順向電流 (I_F)：2000 mA。只要透過適當嘅散熱措施將結溫保持喺安全範圍內，LED就可以持續喺高達呢個水平嘅電流下操作。
• 最大峰值順向電流 (I_FP)：3000 mA。呢個更高電流只允許喺脈衝條件下使用，此處定義為脈衝寬度0.1ms、佔空比10% (1/10)。呢個對於需要短暫高亮度爆發嘅應用非常有用。
• 最大反向電壓 (V_R)：5V。施加高於此水平嘅反向電壓會因半導體結嘅低反向擊穿電壓而導致即時損壞。電路設計應包含防止反極性嘅保護措施。
• 反向電流 (I_R)：當施加5V反向偏壓時，通常小於10 μA，表明結質素良好。

2.3 熱特性

有效散熱對LED性能同壽命至關重要。

• 結點至焊點熱阻 (R_θJ-S)：喺特定條件下 (I_F=700mA, T_a=85°C) 量度為2.19 °C/W。呢個低數值直接得益於陶瓷封裝，提供咗從半導體結點到PCB焊盤嘅絕佳熱傳導路徑。設計師可以根據功耗計算預期嘅結溫上升：ΔT_J= P_D* R_θJ-S.

。

3. 分級系統說明

為確保照明系統嘅一致性，LED喺製造後會根據關鍵參數進行分級（Binning）。

3.1 色溫 (CCT) 分級

呢個產品系列涵蓋全光譜白光。每個型號變體對應特定嘅標稱CCT：2700K、3000K、3500K、4000K、4500K、5000K、5700K、6000K同6500K。呢個允許喺顏色一致性至關重要嘅應用中進行精確選擇，例如多LED燈具或唔同生產批次之間。

3.2 光通量分級

光通量喺標準測試電流下分級。例如，一個型號可能保證喺350mA驅動下產生170至200流明之間嘅光輸出。呢種分級確保可預測嘅光輸出水平，讓設計師能夠準確計算其產品達到目標光通量所需嘅LED數量。_F3.3 順向電壓 (V

) 範圍_F雖然呢份文件冇明確分成離散分級，但指定嘅V_F mismatches.

範圍（350mA下為2.6V至3.4V）本身係一種電氣分類形式。對於串聯使用LED嘅設計，考慮累積電壓降變化好重要。並聯連接則需要關注由於潛在V

差異而產生嘅電流分配問題。

4. 性能曲線分析

理解LED喺唔同條件下嘅行為對於穩健嘅系統設計至關重要。_F4.1 電流-電壓 (I-V) 特性

I-V曲線係非線性嘅，係二極管嘅典型特徵。順向電壓隨電流增加而上升。喺電流範圍嘅較高範圍（例如700mA對比350mA）操作會導致較高嘅V

，增加電力輸入同熱負載。驅動電路必須設計成能夠適應呢個電壓範圍。

4.2 光通量與順向電流關係

光輸出一般隨驅動電流增加而增加，但關係並唔完全線性。發光效率（每瓦流明）通常喺中等電流時達到峰值，並喺更高電流時因效率下降（一種內部量子效率下降嘅現象）而降低。因此，如參數表所示，以700mA驅動可能唔會產生350mA時雙倍嘅光通量。_j4.3 溫度對性能嘅影響

• LED性能高度依賴於溫度。當結溫 (T) 上升時：_j光通量下降
• ：光輸出可能顯著下降。陶瓷封裝透過喺特定功率水平下保持較低嘅T嚟緩解呢個問題。_F順向電壓下降
• ：V具有負溫度係數，對於藍光/白光LED通常約為-2 mV/°C。呢個可能會影響恆壓驅動方案。

可能出現色移

：藍色晶片嘅峰值波長同熒光粉嘅轉換效率會隨溫度而變化，可能導致CCT同色度發生輕微偏移。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸及圖紙

LED具有3.45毫米 x 3.45毫米嘅方形佔位面積，標稱高度為2.20毫米。詳細圖紙通常顯示頂視圖、側視圖同底視圖，以及關鍵尺寸如焊盤尺寸（例如1.30毫米 x 0.85毫米）、焊盤間距同總體公差（一般為±0.2毫米）。呢啲尺寸對於PCB焊盤圖案設計（Footprint）至關重要，以確保正確焊接同對齊。

5.2 焊盤設計及極性識別

封裝底部有兩個金屬化焊盤。一個焊盤電氣連接到陽極（正極），另一個連接到陰極（負極）。極性通常標記喺元件嘅頂部或底部，例如用陰極指示標記（如缺口、圓點或切角）。PCB組裝時必須遵守正確極性，以確保LED正常運作。

6. 焊接及組裝指引

6.1 SMT迴流焊接說明

呢款LED專為無鉛迴流焊接製程而設計。建議使用峰值溫度唔超過260°C嘅標準迴流焊曲線。陶瓷封裝材料可以承受呢啲溫度。關鍵嘅曲線階段包括預熱（升溫以激活助焊劑）、熱浸（使電路板溫度均勻）、迴流（焊料熔化，峰值溫度保持20-40秒）同受控冷卻。必須跟從曲線建議，以避免熱衝擊或焊點缺陷。

6.2 操作及儲存條件

由於其MSL 1等級，儲存時唔需要乾燥包裝。然而，操作期間應採取標準嘅ESD（靜電放電）預防措施，因為半導體晶片對靜電敏感。使用接地工作枱同腕帶。避免對封裝施加機械應力，特別係如果有透鏡/穹頂區域嘅話。儲存喺清潔、乾燥嘅環境中。

7. 包裝及訂購資料

• 7.1 包裝規格LED以業界標準包裝交付，用於自動化組裝：
• 載帶：壓紋塑膠帶，將單個LED固定喺凹槽中。載帶凹槽尺寸、節距同總帶寬度均有指定，以兼容標準供料器系統。
• 捲盤：載帶纏繞喺捲盤上。捲盤尺寸（直徑、軸心尺寸、法蘭寬度）已標準化（例如13英寸或7英寸捲盤）以配合貼片機。

標籤

：每個捲盤都包含一個標籤，上面有料號、數量、批號同日期代碼等資料，用於追溯。

7.2 型號編號規則

料號（例如RF-AL-C3535L2K1**-M1）編碼咗關鍵屬性。雖然完整解碼可能需要單獨嘅指南，但典型約定包括："C3535"表示3.45x3.45毫米封裝尺寸，"L2"可能表示性能或光通量等級，而"K1**"部分則指定確切嘅色溫分級（例如27代表2700K，30代表3000K）。後綴"M1"通常表示特定修訂版或材料組合。

8. 應用建議

• 8.1 典型應用場景根據其規格，呢款LED喺以下領域表現出色：
• 高可靠性室內照明：辦公室筒燈同酒店氛圍照明，其中長壽命同顏色一致性至關重要。
• 具熱挑戰性嘅環境：封閉式燈具或戶外燈具，其中陶瓷封裝嘅熱性能可防止光通量過早衰減。

高電流驅動應用

：需要從細小光源獲得最大光輸出嘅場合，例如緊湊型聚光燈或高流明模組，透過結合其2000mA連續電流能力同適當冷卻實現。

• 8.2 設計考慮因素成功實施需要注意以下幾個因素：
• 熱界面：使用導熱PCB（如金屬基板或帶有導熱孔嘅FR4），並喺LED封裝同散熱器之間塗抹散熱膏或貼上散熱墊，以最小化熱阻。_F驅動電路
• ：採用恆流驅動器而非恆壓源。咁樣確保穩定嘅光輸出並保護LED免受電流尖峰影響。匹配驅動器嘅電流同電壓範圍至LED嘅V範圍同所需工作點。
• 光學設計：120度嘅原生光束可能需要二次光學元件（反射器、TIR透鏡）來實現特定嘅光束模式（窄光斑、寬泛光）。

電氣佈局

：保持驅動器走線短而寬，以最小化電壓降同電感。如果存在安裝錯誤嘅風險，應加入反極性保護二極管或電路模塊。

• 9. 技術比較當對比傳統中功率塑膠封裝LED（例如3030、2835類型）時，呢款陶瓷封裝LED具有明顯優勢：
• 優越嘅熱傳導路徑：陶瓷（通常係氧化鋁或氮化鋁）嘅導熱率比塑膠模塑料高幾個數量級。呢個直接轉化為喺相同功率下更低嘅結溫，從而帶來更高嘅持續光輸出同更長嘅預期壽命（L70/B50）。
• 增強嘅機械及化學穩健性：相比用於塑膠封裝嘅矽膠或環氧樹脂，陶瓷更堅硬、尺寸更穩定，並且喺紫外線照射或熱循環下更唔容易變黃或開裂。

更高嘅最大驅動電流

：改進嘅熱設計允許喺2000mA及以上嘅連續電流下操作，使其能夠作為高功率LED光源使用，而許多塑膠封裝則限制喺低於1000mA嘅電流。
10. 常見問題

問：呢款LED嘅預期壽命係幾多？
答：LED壽命通常定義為光通量衰減到初始輸出70%嘅時間點 (L70)。雖然呢份資料表冇明確說明，但採用陶瓷封裝並有適當熱管理嘅LED，喺建議操作條件下，L70壽命通常超過50,000小時。

問：我可以用電壓源驅動呢款LED嗎？
答：強烈唔建議。LED係電流驅動器件。順向電壓嘅微小變化（由於溫度或分級差異）可能會導致電流發生巨大變化，可能引發熱失控。務必使用恆流驅動器。

問：120度視角點樣影響我嘅光學設計？
答：佢提供咗一個非常寬闊嘅原始光束。如果需要更窄嘅光束（例如用於聚光燈），你將需要使用準直透鏡或反射器。寬闊角度對於需要均勻、擴散照明而冇熱點嘅應用係有益嘅。_j問：有冇針對喺高環境溫度下操作嘅降額曲線？_s答：雖然呢度冇提供特定曲線，但絕對最大額定值同熱阻數據允許進行計算。最大允許結溫（通常為150°C）唔應該被超越。使用公式 T_D= T_{+ (P}* R

θJ-S

)，你可以計算出對於給定焊點溫度嘅最大允許功耗，而焊點溫度受環境溫度同散熱影響。
11. 實際應用案例

案例分析：高效能商用筒燈
一間製造商為辦公室天花板設計嵌入式筒燈。佢哋喺一個圓形金屬基板PCB (MCPCB) 上使用咗6粒呢款陶瓷LED。每粒LED由一個高效能恆流驅動器以500mA驅動。陶瓷封裝有效地將熱量傳遞到MCPCB，而MCPCB本身附著喺作為散熱器嘅燈具鋁外殼上。呢種設計令結溫保持喺低水平，確保穩定嘅光輸出（系統效能 >100流明/瓦），並喺50,000小時壽命期內保持顏色一致性，滿足嚴格嘅商業保修要求。

案例分析：耐用戶外洗牆燈

用於照亮建築外牆，一個線性燈具整合咗多粒沿著擠壓鋁型材間距排列嘅LED。陶瓷封裝對濕氣同紫外線輻射嘅抵抗力對於戶外耐用性至關重要。寬闊嘅120度光束角非常適合喺牆面上創造平滑、連續嘅洗牆光效。高額定最大電流讓設計師可以減少每米所需嘅LED數量，同時保持高亮度，從而降低組件數量同成本。

12. 工作原理簡介

白光LED係一種固態光源，透過電致發光直接將電能轉換成可見光。核心元件係半導體晶片，通常由氮化銦鎵 (InGaN) 製成，當順向電流施加喺其p-n結時會發射藍光。為咗產生白光，藍色晶片上塗有一層黃色（或紅色同綠色混合）熒光粉材料。部分藍光被熒光粉吸收，然後以更長嘅黃色波長重新發射光線。人眼將剩餘嘅直接藍光同轉換後嘅黃光混合物感知為白色。藍光與黃光發射嘅特定比例決定咗白光嘅相關色溫 (CCT)。陶瓷基板既作為晶片嘅電氣互連平台，又係散熱嘅主要路徑。

• 13. 行業趨勢LED行業持續發展，有幾個關鍵趨勢影響著呢類陶瓷LED產品：
• 推動效率極限：研究重點係減少高電流下嘅效率下降同提高熒光粉轉換效率，以實現更高嘅每瓦流明 (lm/W)，喺相同光輸出下降低能耗。
• 先進封裝：晶片級封裝 (CSP) 同倒裝晶片設計等創新技術正與陶瓷等材料結合，創造出更細小、更穩健、更高性能嘅光源。
• 強調光品質：除咗CRI (Ra)，TM-30 (Rf, Rg) 等指標以及無頻閃、無眩光嘅標準，對於健康同生產力應用中嘅以人為本照明變得越來越重要。
• 集成化同小型化：有一個趨勢係將多種功能（驅動IC、傳感器、通訊）集成到更接近LED封裝或同一基板上，陶瓷封裝嘅穩定性同空間為此提供咗條件。