陶瓷3535系列1W綠光LED規格書 - 尺寸3.5x3.5x?mm - 電壓3.5V - 功率1W - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件提供一款高功率陶瓷3535系列1W綠光發光二極體(LED)的完整技術規格。相較於傳統塑膠封裝，陶瓷基板提供更優異的熱管理能力，可支援更高的驅動電流並提升長期可靠度。此LED專為在嚴苛環境下需要高亮度與穩定性能的應用而設計。

1.1 產品識別與命名規則

產品型號識別為T1901PGA。命名規則遵循結構化代碼：T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□。此代碼可分解為以下幾個關鍵參數：

• 封裝代碼 (19)：表示陶瓷3535封裝。
• 晶片數量代碼 (P)：表示單一高功率LED晶片。
• 顏色代碼 (G)：指定為綠光發射。
• 光學代碼 (A)：詳述透鏡或光學設計（由代碼隱含具體細節）。
• 光通量分級代碼：定義光通量輸出分級的多位數代碼。
• 色溫 / 波長分級代碼：指定主波長範圍的代碼。

系統中定義的其他顏色代碼包括紅光(R)、黃光(Y)、藍光(B)、紫光(U)、橙光(A)、紅外光(I)、暖白光L (<3700K)、中性白光C (3700-5000K) 以及冷白光W (>5000K)。

2. 機械與光學規格

2.1 實體尺寸與佈局

此LED採用陶瓷3535表面黏著封裝。精確的尺寸圖顯示了頂視圖與側視圖，並標註關鍵尺寸。主要尺寸包括整體封裝尺寸為3.5mm x 3.5mm。文件中提供了建議的PCB組裝用焊墊圖案（腳位）與鋼板設計，以確保正確的焊接與熱性能。公差規定為：.X尺寸為±0.10mm，.XX尺寸為±0.05mm。

2.2 光學特性

主要光學參數是在標準測試電流350mA與焊接點溫度(Ts)25°C下量測。

• 主波長 (λd)：525 nm (典型值)。
• 視角 (2θ1/2)：120度，提供寬廣、類似朗伯分佈的發光模式，適用於區域照明。
• 光通量：數值取決於分配給該單位的特定光通量分級（參見第3.3節）。

3. 電氣與熱參數

3.1 絕對最大額定值

超出這些限制的應力可能導致永久性損壞。所有數值均在Ts=25°C下指定。

• 連續順向電流 (IF)：500 mA
• 峰值順向脈衝電流 (IFP)：700 mA (脈衝寬度 ≤10ms，工作週期 ≤1/10)
• 功率消耗 (PD)：1800 mW
• 工作溫度 (Topr)：-40°C 至 +100°C
• 儲存溫度 (Tstg)：-40°C 至 +100°C
• 接面溫度 (Tj)：125°C
• 焊接溫度 (Tsld)：迴流焊接，峰值溫度230°C或260°C，最長10秒。

3.2 典型電氣特性

在Ts=25°C，IF=350mA下量測。

• 順向電壓 (VF)：3.5 V (典型值)，3.6 V (最大值)
• 逆向電壓 (VR)：5 V
• 逆向電流 (IR)：50 μA (最大值)

4. 分級與分類系統

為確保生產中的顏色與亮度一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。

4.1 光通量分級

光通量在350mA下量測。分級由字母代碼定義，指定最小值(Min)與典型值(Type)。光通量量測公差為±7%。

• 代碼 1R：最小值 55 lm，典型值 60 lm
• 代碼 1S：最小值 60 lm，典型值 65 lm
• 代碼 1T：最小值 65 lm，典型值 70 lm
• 代碼 1W：最小值 70 lm，典型值 75 lm
• 代碼 1X：最小值 75 lm，典型值 80 lm
• 代碼 1Y：最小值 80 lm，典型值 87 lm

4.2 順向電壓分級

順向電壓在350mA下量測。分級確保串聯/並聯陣列中的電氣相容性。公差為±0.08V。

• 代碼 1：2.8V 至 3.0V
• 代碼 2：3.0V 至 3.2V
• 代碼 3：3.2V 至 3.4V
• 代碼 4：3.4V 至 3.6V

4.3 主波長分級

針對綠光LED，主波長進行分級以控制精確的綠色色調。

• 代碼 G5：519 nm 至 522.5 nm
• 代碼 G6：522.5 nm 至 526 nm
• 代碼 G7：526 nm 至 530 nm

5. 性能特性與曲線

圖形化數據提供了對LED在不同條件下行為的更深入洞察。

5.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V曲線)

此曲線顯示電流與電壓之間的指數關係。對於設計正確的限流驅動器至關重要。圖中確認了在350mA下典型VF為3.5V。

5.2 相對光通量 vs. 順向電流

此圖說明光輸出如何隨驅動電流增加。通常在較高電流下，由於效率下降與熱效應，會呈現次線性增長，凸顯了熱管理對於維持亮度的重要性。

5.3 相對光譜功率 vs. 接面溫度

LED的光譜輸出會隨接面溫度而偏移。對於綠光LED，峰值波長通常會隨溫度升高而略微減少（藍移）。此圖量化了該偏移，對於色彩關鍵的應用非常重要。

5.4 光譜功率分佈

此曲線顯示了此綠光LED在可見光譜範圍內（中心約525nm）的發光強度。它顯示了單色LED典型的相對較窄的光譜頻寬。

6. 組裝與操作指南

6.1 焊接建議

陶瓷封裝相容於標準紅外線或對流迴流焊接製程。建議的最大焊接溫度曲線為峰值溫度230°C或260°C，最長10秒。提供的鋼板設計確保了正確的錫膏量，以實現可靠的焊點並將熱墊的熱量最佳地傳導至PCB。

6.2 熱管理

有效的熱管理對於性能與使用壽命至關重要。陶瓷封裝具有低熱阻，但必須安裝在具有足夠散熱孔，且必要時搭配外部散熱片的PCB上，以維持接面溫度低於125°C，特別是在接近最大電流500mA操作時。

6.3 靜電放電敏感度

如同所有半導體元件，LED對靜電放電(ESD)敏感。在操作與組裝過程中應遵守標準的ESD預防措施（使用接地腕帶、導電墊與離子風扇）。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 載帶與捲盤規格

產品以壓紋載帶形式供應，適用於自動化取放組裝。詳細圖紙規定了凹槽尺寸、載帶寬度、捲盤直徑與元件方向。3535陶瓷封裝使用與高速貼片設備相容的標準載帶格式。

7.2 訂購代碼結構

完整的訂購代碼是根據第1.1節所述的命名規則建構。訂購時，請指定完整代碼，包括封裝(19)、晶片數量(P)、顏色(G)、光學(A)，以及根據應用需求選擇的光通量與波長分級代碼。

8. 應用備註與設計考量

8.1 典型應用

• 建築照明：立面照明、間接照明與重點照明，需要高亮度與色彩穩定性的場合。
• 汽車照明：室內照明、信號燈（符合顏色規格之處）。
• 便攜式照明：高階手電筒與工作燈。
• 特殊照明：機器視覺、舞台照明與標誌。

8.2 驅動器選擇

為確保可靠運作，必須使用恆流驅動器。應根據所需的順向電流（例如，典型使用為350mA，最大輸出為500mA）以及LED的順向電壓分級來選擇驅動器，特別是在串聯多個元件時。驅動器必須具備適當的過溫與過流保護功能。

8.3 光學設計

120度視角非常適合寬廣、均勻的照明。對於聚焦光束，必須考慮LED的主透鏡與發光模式來設計二次光學元件（反射器或透鏡）。機械圖紙提供了光學對準所需的基準點。

9. 可靠度與使用壽命

雖然本摘要未提供特定的L70或L50壽命數據（光通量降至初始值70%或50%的時間），但陶瓷封裝本質上透過在給定功耗下維持較低的接面溫度來支援更長的使用壽命。壽命主要取決於接面溫度與驅動電流；在建議規格內操作可最大化使用壽命。

10. 技術比較與優勢

10.1 陶瓷封裝 vs. 塑膠封裝

陶瓷3535封裝相較於標準塑膠SMD封裝（例如PLCC、5050）具有明顯優勢：

• 優異的熱導性：陶瓷基板散熱效率更高，可支援更高的驅動電流與更好的性能維持。
• 增強可靠度：陶瓷能抵抗濕氣與紫外線劣化，在惡劣環境下性能更穩定。
• 更好的色彩穩定性：較低的工作接面溫度能最小化波長偏移與光通量隨時間的衰減。

10.2 高功率單晶片設計

使用單一大型晶片（以'P'表示）而非多個較小晶片，可改善電流密度均勻性，並在相似功率等級下，相較於多晶片設計，能提供更好的整體效能與可靠度。