目錄
- 1. 產品概述
- 2. 技術參數與規格
- 2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
- 2.2 電氣與光學特性 (Ts=25°C, IF=40mA)
- 3. 分級系統說明
- 3.1 光通量分級 (於 40mA)
- 3.2 波長分級
- 3.3 順向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)
- 4.2 順向電流 vs. 相對光通量
- 4.3 接面溫度 vs. 相對光譜功率
- 4.4 光譜功率分佈
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸：3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)
- 5.2 焊墊佈局與鋼板設計
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接、組裝與操作指南
- 6.1 濕度敏感性與烘烤
- 6.2 儲存條件
- 6.3 靜電放電 (ESD) 防護
- 6.4 應用電路設計
- 6.5 元件操作
- 7. 型號編碼規則
- 8. 應用備註與設計考量
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 熱管理
- 8.3 光學設計
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 9.1 光通量分級 A3、A4 和 A5 之間有何差異？
- 9.2 為何在焊接前需要進行烘烤？
- 9.3 我可以持續以最大脈衝電流 (80mA) 驅動此 LED 嗎？
- 9.4 如何解讀波長分級代碼 (例如 B2)？
- 10. 技術比較與趨勢
- 10.1 與類似封裝的比較
- 10.2 產業趨勢
1. 產品概述
T3B 系列是一款專為現代照明應用設計的高性能藍光表面黏著元件 (SMD) LED。此系列採用緊湊的 3014 封裝尺寸，在光輸出、效率與可靠性之間取得平衡。其設計適用於需要穩定藍光發射的應用，例如背光、指示燈、裝飾照明，以及作為 RGB 或白光系統的元件。
此系列的核心優勢在於其針對光通量、波長和順向電壓等關鍵參數的標準化分級系統，確保在大量生產中具有可預測的性能與色彩一致性。其寬廣的 110 度視角使其適用於需要廣泛照明的應用。
2. 技術參數與規格
2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
以下額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。在此條件下操作不保證其性能。
- 順向電流 (IF):60 mA (連續)
- 順向脈衝電流 (IFP):80 mA (脈衝寬度 ≤10ms，工作週期 ≤1/10)
- 功率消耗 (PD):102 mW
- 操作溫度 (Topr):-40°C 至 +80°C
- 儲存溫度 (Tstg):-40°C 至 +80°C
- 接面溫度 (Tj):125°C
- 焊接溫度 (Tsld):230°C 或 260°C，持續 10 秒 (迴焊)
2.2 電氣與光學特性 (Ts=25°C, IF=40mA)
這些參數定義了標準測試條件下的典型性能。
- 順向電壓 (VF):3.0 V (典型值)，3.4 V (最大值)
- 逆向電壓 (VR):5 V
- 峰值波長 (λd):455 nm (典型值)
- 逆向電流 (IR):10 µA (最大值) 於 VR=5V
- 視角 (2θ1/2):110° (典型值)
3. 分級系統說明
為確保生產中的色彩與亮度一致性，LED 會根據測量參數進行分級。
3.1 光通量分級 (於 40mA)
分級由最小與最大光輸出定義。
- 代碼 A3:1.0 lm (最小) 至 1.5 lm (最大)
- 代碼 A4:1.5 lm (最小) 至 2.0 lm (最大)
- 代碼 A5:2.0 lm (最小) 至 2.5 lm (最大)
備註：光通量測量公差為 ±7%。
3.2 波長分級
此定義了發射藍光的主波長範圍。
- 代碼 B1:445 nm 至 450 nm
- 代碼 B2:450 nm 至 455 nm
- 代碼 B3:455 nm 至 460 nm
- 代碼 B4:460 nm 至 465 nm
3.3 順向電壓分級
依電壓分級有助於設計高效的驅動電路。
- 代碼 1:2.8 V 至 3.0 V
- 代碼 2:3.0 V 至 3.2 V
- 代碼 3:3.2 V 至 3.4 V
備註：順向電壓測量公差為 ±0.08V。
4. 性能曲線分析
4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)
I-V 曲線顯示流經 LED 的電流與其兩端電壓之間的關係。它是非線性的，為二極體的特性。典型的順向電壓 (VF) 是在 40mA 的測試電流下指定的。設計人員必須確保驅動電路提供足夠的電壓以達到所需的工作電流，同時管理功率消耗。
4.2 順向電流 vs. 相對光通量
此曲線說明光輸出如何隨電流增加。雖然輸出隨電流增加而上升，但由於熱效應增加，效率通常在較高電流下會降低。在建議的連續電流 (60mA) 或以下操作可確保最佳效能與使用壽命。
4.3 接面溫度 vs. 相對光譜功率
LED 性能與溫度相關。隨著接面溫度 (Tj) 升高，光通量通常會降低，峰值波長可能會略微偏移 (對於藍光 LED，通常會向較長波長偏移)。應用中的有效熱管理對於維持穩定的光學性能與壽命至關重要。
4.4 光譜功率分佈
光譜曲線描繪了在不同波長下發射的光強度。對於藍光 LED，這是一個相對較窄的峰值，中心位於主波長 (例如 455nm) 附近。此峰值的半高全寬 (FWHM) 決定了色彩純度。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸：3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)
LED 封裝於標準的 3014 SMD 封裝中。關鍵尺寸包括本體長度 3.0mm、寬度 1.4mm 和高度 0.8mm。公差規定為 .X 尺寸 ±0.10mm，.XX 尺寸 ±0.05mm。
5.2 焊墊佈局與鋼板設計
PCB 設計的建議焊墊佈局包括兩個陽極和兩個陰極焊墊，以確保穩定的機械附著和良好的焊點形成。提供了相應的錫膏鋼板圖案，以控制組裝過程中沉積的錫膏量，這對於實現可靠的焊點至關重要，可避免橋接或錫量不足。
5.3 極性識別
元件通常在封裝上有一個標記或凹口來指示陰極側。PCB 焊墊佈局也應清晰標記，以防止組裝時反向安裝。
6. 焊接、組裝與操作指南
6.1 濕度敏感性與烘烤
3014 封裝具有濕度敏感性 (根據 IPC/JEDEC J-STD-020C 進行 MSL 分級)。如果原始防潮袋被打開，且元件暴露在超出指定限制的環境濕度中 (由袋內的濕度指示卡顯示)，則必須在迴焊焊接前進行烘烤，以防止爆米花效應開裂或其他濕氣引起的損壞。
- 烘烤條件：60°C，持續 24 小時。
- 烘烤後：元件應在 1 小時內焊接，或儲存在乾燥環境中 (<20% RH)。
- 請勿在超過 60°C 的溫度下烘烤。
6.2 儲存條件
- 未開封袋：儲存在 5°C 至 30°C，濕度低於 85%。
- 開封後：儲存在 5°C 至 30°C，濕度低於 60%。最佳做法是儲存在帶有乾燥劑的密封容器或氮氣櫃中。
- 車間壽命：在工廠車間條件下，開袋後 12 小時內使用。
6.3 靜電放電 (ESD) 防護
藍光 LED 對靜電放電敏感。ESD 可能導致立即故障 (災難性) 或潛在損壞，從而縮短使用壽命並降低性能。
預防措施：
- 使用接地的防靜電工作站和地板。
- 操作人員必須佩戴接地腕帶、防靜電工作服和手套。
- 使用離子發生器中和工作區域的靜電荷。
- 使用防靜電包裝和操作材料。
- 確保所有工具 (例如，烙鐵) 正確接地。
6.4 應用電路設計
正確的電路設計對於可靠操作至關重要。
- 限流：始終使用串聯限流電阻，或更佳的是使用恆流驅動器。恆流源可提供穩定的光輸出，不受順向電壓微小變化的影響。
- 電路配置：連接多個 LED 時，建議採用每串使用單一限流元件的串聯配置，而非純並聯連接，以確保電流均勻分佈。
- 電源順序：將 LED 模組連接到電源時，先將驅動器輸出連接到 LED，然後再將驅動器輸入連接到電源，以避免電壓瞬變。
6.5 元件操作
避免用手指直接觸摸 LED 透鏡，因為皮膚油脂可能污染矽膠表面，可能導致光輸出降低或變色。請使用真空吸取工具或鑷子。避免對矽膠透鏡施加過大的機械壓力，因為這可能會損壞內部的金線或晶片，導致故障。
7. 型號編碼規則
產品代碼遵循結構化格式：T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□
此代碼包含以下資訊：
- 封裝外形：例如，'3B' 代表 3014。
- 透鏡/光學：例如，'00' 代表無透鏡。
- 晶片配置：例如，'S' 代表單一小功率晶片。
- 顏色：例如，'B' 代表藍色。
- 內部代碼
- 相關色溫 (CCT) 代碼：適用於白光 LED。
- 光通量分級代碼：例如，'A3'、'A4' 等。
8. 應用備註與設計考量
8.1 典型應用場景
- 背光：適用於 LCD 顯示器、鍵盤或標誌。
- 裝飾照明：重點照明、情境照明。
- 指示燈：消費性電子產品或工業設備上的狀態指示燈。
- RGB 系統：作為混色應用中的藍色元件。
8.2 熱管理
儘管功率相對較低 (最大 102mW)，有效的散熱對於維持性能與使用壽命仍然很重要，特別是在封閉式燈具或高環境溫度下。確保 PCB 具有足夠的散熱設計，必要時使用金屬核心 PCB (MCPCB) 以獲得更好的散熱效果。
8.3 光學設計
寬廣的 110 度視角提供漫射照明。對於需要更聚焦光束的應用，可以在 LED 上方放置二次光學元件 (透鏡或反射器)。矽膠透鏡材料應與二次光學元件相容。
9. 常見問題 (FAQ)
9.1 光通量分級 A3、A4 和 A5 之間有何差異？
這些分級代表在標準測試電流 40mA 下的不同最小與最大光輸出等級。A5 是最亮的分級，其次是 A4，然後是 A3。選擇特定分級可在您的應用中實現更嚴格的亮度控制。
9.2 為何在焊接前需要進行烘烤？
塑膠封裝會吸收空氣中的濕氣。在高溫迴焊焊接過程中，這些被困住的濕氣會迅速蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝開裂或內部介面分層，從而引發故障。烘烤可去除這些吸收的濕氣。
9.3 我可以持續以最大脈衝電流 (80mA) 驅動此 LED 嗎？
不可以。80mA 額定值僅適用於脈衝操作 (≤10ms 脈衝寬度，≤10% 工作週期)。在此電流下連續操作將超過最大功率消耗額定值，並可能因過熱導致快速劣化或故障。
9.4 如何解讀波長分級代碼 (例如 B2)？
代碼 B2 表示 LED 的主波長在 450nm 至 455nm 之間。這允許設計人員為色彩關鍵的應用選擇具有特定藍色調的 LED。
10. 技術比較與趨勢
10.1 與類似封裝的比較
與較舊的 3528 封裝相比，3014 封裝提供了更小的佔位面積，同時通常提供相當或更優異的光輸出和熱性能。與 2835 封裝相比，3014 可能具有略微不同的空間輻射模式和熱阻，因此選擇取決於應用需求。
10.2 產業趨勢
SMD LED 的總體趨勢是朝向更高的效能 (每瓦更多流明)、通過更嚴格的分級改善色彩一致性，以及增強可靠性。封裝技術持續發展，以更好地管理來自半導體晶片的熱量，這是限制 LED 壽命和性能的主要因素。濕度敏感性處理 (MSL) 和 ESD 防護的原則在所有現代 LED 封裝中仍然至關重要。
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 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，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，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
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點亮所需的最小電壓，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正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，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） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，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），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晶片內部的實際工作溫度。 | 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的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 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 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
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，確保顏色落在極小範圍內。 | 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，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
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 | 在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的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |