Table of Contents
- 1. 產品概述
- 1.1 一般說明
- 1.2 功能特點
- 1.3 應用領域
- 2. 封裝尺寸與焊接圖案
- 2.1 機械尺寸
- 2.2 建議焊接圖案
- 3. 電氣與光學特性
- 3.1 順向電壓分檔
- 3.2 主波長分檔
- 3.3 發光強度分檔
- 3.4 視角與逆向電流
- 3.5 熱阻
- 4. 絕對最大額定值
- 5. 典型光學特性曲線
- 5.1 順向電壓 vs. 順向電流
- 5.2 順向電流 vs. 相對強度
- 5.3 接腳溫度 vs. 相對強度
- 5.4 順向電流 vs. 主波長
- 5.5 相對強度 vs. 波長
- 5.6 輻射模式
- 6. 包裝資訊
- 6.1 載帶尺寸
- 6.2 捲盤尺寸
- 6.3 標籤資訊
- 6.4 防潮包裝
- 6.5 紙箱
- 7. 可靠性測試項目與標準
- 7.1 可靠性測試
- 7.2 失效標準
- 8. SMT 迴流焊指導說明
- 8.1 迴流焊曲線
- 8.2 手工焊接
- 8.3 維修
- 8.4 注意事項
- 9. 操作注意事項與儲存
- 9.1 環境考量
- 9.2 揮發性有機化合物 (VOCs)
- 9.3 電路設計
- 9.4 散熱設計
- 9.5 儲存條件
- 9.6 靜電放電保護
- LED 規格術語
- 光電性能
- 電氣參數
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 產品概述
1.1 一般說明
本產品為採用琥珀色晶片製成的琥珀色SMD LED。封裝尺寸為1.6mm x 0.8mm x 0.7mm,適合用於緊湊型電子組裝。此LED提供極寬的140度視角,確保在指示燈與顯示應用中達到均勻的光線分佈。
1.2 功能特點
- 極寬的140°視角。
- 相容於所有SMT組裝與焊接製程。
- 濕度敏感等級:第3級(依據IPC/JEDEC J-STD-020)。
- 符合RoHS規範。
1.3 應用領域
- 光學指示器。
- 開關、符號與顯示器。
- 通用照明與信號指示。
2. 封裝尺寸與焊接圖案
2.1 機械尺寸
LED封裝為矩形本體,尺寸為1.6mm(長)x 0.8mm(寬)x 0.7mm(高)。俯視圖顯示發光區域的排列,而底視圖則標示兩個焊墊及其極性標記。除非另有說明,尺寸單位為毫米,公差為±0.2mm。
側視圖顯示高度為0.7mm,並在一個角落設有小倒角以識別極性。極性另由底部的一個標記進一步指示。
2.2 建議焊接圖案
為了達到最佳的焊點可靠性,建議採用所提供的PCB焊墊佈局。此佈局包含兩個間距0.8mm的矩形焊墊,每個寬度為0.8mm,總寬度為2.4mm。錫膏鋼板應據此設計,以獲得適當的錫膏量。
3. 電氣與光學特性
3.1 順向電壓分檔
在測試電流20mA與溫度Ts=25°C的條件下,順向電壓 (VF) 被分為三個檔位:
- B0檔:1.8V至2.0V(典型值1.9V)
- C0檔:2.0V至2.2V(典型值2.1V)
- Bin D0:2.2V 至 2.4V(典型值 2.3V)
順向電壓的量測公差為 ±0.1V。這些分 bin 讓客戶能選用電壓一致的 LED,以適用於並聯或串聯配置。
3.2 主波長分檔
主波長(λD)是在 20mA 與 25°C 條件下量測,涵蓋琥珀色光譜的兩個 bin 如下:
- Bin A00:600nm 至 605nm
- Bin B00:605nm 至 610nm
測量公差為±2nm。光譜半高寬典型值為15nm,表示其色譜範圍相對較窄,適用於單色指示器。
3.3 發光強度分檔
在20mA條件下,發光強度(IV)分為四個檔位:
- F20:80至100 mcd
- G10:100至120 mcd
- G20:120至150 mcd
- H10:150 至 180 mcd
量測公差為 ±10%。
3.4 視角與逆向電流
視角(2θ1/2)典型值為 140 度,確保寬廣的輻射模式。在 VR=5V 時的逆向電流最大值為 10μA,顯示良好的接面品質。
3.5 熱阻
從接點到焊點的熱阻(RTHJ-S)最大值為 450°C/W。此參數對於高電流應用中的熱管理非常重要。
4. 絕對最大額定值
在Ts=25°C時,LED不得超過以下絕對最大額定值進行操作:
- 功率消耗:72 mW
- 順向電流:30 mA(連續)
- 峰值順向電流(脈衝):60 mA(1/10工作週期,0.1ms脈衝寬度)
- 靜電放電(HBM):2000 V
- 工作溫度:-40 至 +85 °C
- 儲存溫度:-40 至 +85 °C
- 接面溫度:95 °C
務必注意確保產品不超過這些限制,否則可能造成永久性損壞。
5. 典型光學特性曲線
以下曲線說明LED在各種條件下的典型效能(除非另有說明,所有測量均在Ts=25°C下進行):
5.1 順向電壓 vs. 順向電流
當順向電流從0mA增加到30mA時,順向電壓會從約1.8V近似線性上升至2.4V(依分檔而異)。此關係對驅動器設計至關重要。
5.2 順向電流 vs. 相對強度
相對發光強度隨順向電流增加而近乎線性上升,直至30mA,但在更高電流下會出現些許飽和。
5.3 接腳溫度 vs. 相對強度
在較高的接腳溫度下,相對強度會下降。曲線顯示,在85°C時,強度可能降至25°C時數值的約70%。
5.4 順向電流 vs. 主波長
主波長會隨著順向電流略微偏移。在20mA時,波長落在指定的分 bin 範圍內,但在較高電流下可能會出現微小的紅移。
5.5 相對強度 vs. 波長
光譜分佈顯示峰值強度約在605nm,半頻寬約為15nm。
5.6 輻射模式
輻射模式近似於朗伯體分佈,具有寬廣的140°視角。在離軸70°處,相對強度降至50%。
6. 包裝資訊
6.1 載帶尺寸
LED 封裝於寬度 8.0mm、口袋間距 4.0mm 的載帶中。每個口袋容納一顆 LED,並標示極性方向。載帶以頂部覆蓋膠帶密封。尺寸規格為:寬度 8.00mm、口袋間距 4.00mm、口袋深度 0.95mm,以及至鏈輪孔的距離 2.00mm。
6.2 捲盤尺寸
每個捲盤直徑為 178mm ±1mm,寬度為 8.0mm ±0.1mm,輪轂直徑為 60mm ±1mm,中心孔直徑為 13.0mm ±0.5mm。每個捲盤包含 4000 顆 LED。
6.3 標籤資訊
標籤包含料號、規格編號、批號、分 bin 代碼(包括光通量、色度、順向電壓、波長)、數量及日期。分 bin 代碼編碼了特定的性能類別,以利追溯。
6.4 防潮包裝
卷帶置於防潮袋中,內含乾燥劑與濕度指示卡。袋子密封並貼上標籤。濕度敏感等級為 3,表示在 ≤30°C 及 ≤60% RH 的條件下,一旦開封,LED 的暴露時間(floor life)為 168 小時。
6.5 紙箱
密封袋裝入紙箱中以供運輸。紙箱提供機械保護與堆疊能力。
7. 可靠性測試項目與標準
7.1 可靠性測試
此LED已根據JEDEC標準通過多項可靠性測試,包括:
- 迴流焊接:最高260°C,持續10秒,共2次
- 溫度循環:-40°C至100°C,共100次循環
- 熱衝擊:-40°C至100°C,共300次循環
- 高溫儲存:100°C,持續1000小時
- 低溫儲存:-40°C 持續1000小時
- 壽命測試:25°C,20mA 持續1000小時
所有測試均在22個樣本上進行,允收標準為0個失效與1個拒收。
7.2 失效標準
經過應力測試後,若LED符合以下條件則視為失效:
- 順向電壓超過規格上限的1.1倍。
- 逆向電流超過規格上限的2.0倍。
- 光通量低於規格下限的0.7倍。
8. SMT 迴流焊指導說明
8.1 迴流焊曲線
建議的迴流焊溫度曲線如下(依據JEDEC J-STD-020):
- 平均升溫速率(Tsmax 至 TP):最大 3°C/s
- 預熱:150°C 至 200°C,持續 60 至 120 秒
- 超過 217°C (TL) 的時間:最長 60 秒
- 峰值溫度 (TP):260°C
- 峰值溫度 ±5°C 範圍內的時間:最長 30 秒
- 降溫速率:最大 6°C/秒
- 從 25°C 升至峰值的時間:最長 8 分鐘
回流焊接不得執行超過兩次。若兩次焊接程序間隔超過24小時,LED可能吸收濕氣而需進行烘烤。
8.2 手工焊接
若需進行手焊,烙鐵溫度必須低於300°C,且接觸時間不得超過3秒。手焊僅限執行一次。
8.3 維修
不建議在回流焊後進行修補。若無法避免,應使用雙頭烙鐵,並須驗證其對LED特性的影響。
8.4 注意事項
- 請勿將LED安裝在彎曲的PCB區域上。
- 焊接後的冷卻過程中,請勿施加機械力或震動。
- 請勿快速冷卻該元件。
9. 操作注意事項與儲存
9.1 環境考量
操作環境與接觸材料應含有少於100PPM的硫及其化合物,以防止鍍銀引腳框架腐蝕。此外,溴與氯的單一含量應各別少於900PPM,且其總含量應少於1500PPM。
9.2 揮發性有機化合物 (VOCs)
來自燈具材料的VOCs會穿透矽膠封裝,在熱與光的作用下導致變色,進而造成顯著的光衰。製造商建議不要使用任何可能對元件性能產生負面影響的化學物質。建議對所有與LED接觸的材料進行相容性測試。
9.3 電路設計
流經每個LED的電流不得超過絕對最大額定值。應使用限流電阻以防止因微小電壓偏移而造成的損壞。電路僅應在操作時施加順向電壓;逆向電壓會導致遷移現象並造成損壞。
9.4 散熱設計
熱管理至關重要,因為發熱會降低發光效率並導致色偏。需要足夠的散熱片與PCB設計,以確保接面溫度低於最高額定值95°C。
9.5 儲存條件
- 開啟鋁箔袋前:應儲存於≤30°C及≤75%相對濕度環境,自製造日起最長可保存1年。
- 開啟後:應儲存於≤30°C及≤60%相對濕度環境,最長可保存168小時。
- 若超出儲存條件或鋁箔袋破損,使用前應在60±5°C下烘烤≥24小時。
9.6 靜電放電保護
LED對靜電放電及電性過載敏感。在操作與組裝過程中,應採取適當的ESD防護措施(例如:接地工作檯、防靜電袋)。
如需更多資訊,請參閱製造商的相關應用說明。
LED 規格術語
LED技術術語完整說明
光電性能
| 術語 | 單位/表示法 | 簡單說明 | 為何重要 |
|---|---|---|---|
| 發光效率 | lm/W(流明每瓦) | 每瓦電力的光輸出,數值越高代表越節能。 | 直接決定能源效率等級與電費成本。 |
| 光通量 | 流明(lm) | 光源發出的總光量,通常稱為「亮度」。 | 決定光線是否足夠明亮。 |
| 視角 | °(度),例如 120° | 光強度降至一半時的角度,決定光束寬度。 | 影響照明範圍與均勻度。 |
| CCT (色溫) | K (克爾文),例如:2700K/6500K | 光線的暖度/冷度,數值越低偏黃/暖,越高偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| CRI / Ra | 無單位,0–100 | 準確呈現物體顏色的能力,Ra≥80 即為良好。 | 影響色彩真實性,應用於商場、博物館等高需求場所。 |
| SDCM | MacAdam 橢圓階數,例如「5 階」 | 色彩一致性指標,數值越小表示色彩越一致。 | 確保同一批LED燈具備均勻一致的色彩。 |
| 主波長 | nm(奈米),例如:620nm(紅色) | 對應於彩色LED顏色的波長。 | 決定紅、黃、綠單色LED的色調。 |
| 光譜分佈 | 波長對強度曲線 | 顯示各波長下的強度分佈。 | 影響演色性與品質。 |
電氣參數
| 術語 | 符號 | 簡單說明 | 設計考量 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓 | Vf | 點亮LED所需的最低電壓,類似「啟動門檻」。 | 驅動器電壓必須 ≥ Vf,串聯LED時電壓會累加。 |
| 順向電流 | If | 正常LED操作時的電流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脈衝電流 | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流,用於調光或閃爍。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 反向電壓 | Vr | LED 可承受的最大反向電壓,超過可能導致崩潰。 | 電路必須防止反向連接或電壓突波。 |
| 熱阻 | Rth (°C/W) | 從晶片到焊料的熱傳導阻抗,數值越低越好。 | 高熱阻抗需要更強的散熱能力。 |
| ESD Immunity | V (HBM),例如 1000V | 承受靜電放電的能力,數值越高代表越不易受損。 | 生產過程中需採取防靜電措施,特別是針對敏感的LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 術語 | 關鍵指標 | 簡單說明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接面溫度 | Tj (°C) | LED晶片內部的實際運作溫度。 | 每降低10°C可能使壽命延長一倍;溫度過高會導致光衰、色偏。 |
| 流明衰減 | L70 / L80(小時) | 亮度衰減至初始值70%或80%所需的時間。 | 直接定義LED的「使用壽命」。 |
| 流明維持率 | %(例如:70%) | 經過一段時間後保留的亮度百分比。 | 表示長期使用下的亮度保持能力。 |
| 色偏 | Δu′v′ 或 MacAdam ellipse | 使用過程中的顏色變化程度。 | 影響照明場景中的色彩一致性。 |
| Thermal Aging | 材料劣化 | 長期高溫導致的性能衰退。 | 可能導致亮度下降、顏色改變或開路故障。 |
Packaging & Materials
| 術語 | 常見類型 | 簡單說明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護晶片的外殼材料,提供光學/熱介面。 | EMC:良好的耐熱性,成本低;陶瓷:更好的散熱效果,使用壽命更長。 |
| 晶片結構 | 正面、覆晶 | 晶片電極排列方式。 | 覆晶:更好的散熱效果,更高的效能,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG, Silicate, Nitride | 覆蓋藍光晶片,將部分光轉換為黃/紅光,混合成白光。 | 不同的螢光粉會影響效率、色溫(CCT)與演色性(CRI)。 |
| 透鏡/光學元件 | 平面、微透鏡、TIR | 表面上的光學結構可控制光線分佈。 | 決定視角與光線分佈曲線。 |
Quality Control & Binning
| 術語 | 分檔內容 | 簡單說明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼,例如 2G、2H | 按亮度分組,每組有最低/最高流明值。 | 確保同一批次的亮度均勻。 |
| Voltage Bin | 代碼範例:6W, 6X | 按順向電壓範圍分組。 | 有助於驅動器匹配,提升系統效率。 |
| 色倉 | 5-step MacAdam ellipse | 按色坐標分組,確保範圍緊湊。 | 保證色彩一致性,避免燈具內出現色差。 |
| 色溫倉 | 2700K, 3000K 等 | 按CCT分組,每組皆有對應的座標範圍。 | 滿足不同場景的CCT需求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 標準/測試 | 簡單說明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 在恆溫下長期點燈,記錄亮度衰減。 | 用於估算LED壽命(搭配TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命估算標準 | 根據LM-80數據估算實際條件下的壽命。 | 提供科學化的壽命預測。 |
| IESNA | 照明工程學會 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 業界公認的測試基準。 |
| RoHS / REACH | 環境認證 | 確保不含有害物質(鉛、汞)。 | 國際市場准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效率認證 | 照明產品的能源效率與性能認證。 | 用於政府採購、補貼計畫,提升競爭力。 |