1. 產品概述
1.1 一般說明
此全彩SMD LED封裝將紅、綠、藍晶片整合於單一緊湊型外殼中，尺寸為2.8mm x 2.7mm x 3.0mm。其採用霧面表面處理，可減少眩光並增強對比度，非常適合高品質顯示應用。產品設計用於戶外全彩視頻顯示屏、室內外裝飾照明、遊樂設備及一般照明用途。
1.2 特點
- 非反射霧面表面，提升視覺對比度。
- 高發光強度且低功率消耗。
- 優良可靠性和長使用壽命。
- 符合IPX6防水標準。
- 濕度敏感等級：5a。
- 符合RoHS要求，相容無鉛回流焊接。
1.3 應用
- 戶外全彩視頻顯示屏。
- 室內外裝飾照明。
- 遊樂及娛樂照明。
- 一般照明用途。
2. 技術參數
2.1 電氣與光學特性（Ts=25°C）
下表總結關鍵參數。紅色順向電壓為1.7V至2.4V；綠色和藍色為2.7V至3.4V（20mA條件下）。主波長：紅色617-628nm，綠色520-545nm，藍色460-475nm。發光強度：紅色800-1800 mcd，綠色2000-4500 mcd，藍色400-900 mcd。視角：紅色70-80°，綠色60-70°，藍色75-85°。
| 參數 | 紅 | 綠 | 藍 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 逆向電流 (VR=5V) | 6 | 6 | 6 | μA |
| 順向電壓（最小值） | 1.7 | 2.7 | 2.7 | V |
| 順向電壓（最大值） | 2.4 | 3.4 | 3.4 | V |
| 主波長 | 617-628 | 520-545 | 460-475 | nm |
| 光譜帶寬 | 24 | 38 | 30 | nm |
| 發光強度（最小值） | 800 | 2000 | 400 | mcd |
| 發光強度（平均值） | 1200 | 3000 | 600 | mcd |
| 發光強度（最大值） | 1800 | 4500 | 900 | mcd |
| 視角 | 70-80 | 60-70 | 75-85 | 度 |
2.2 絕對最大額定值
最大順向電流：紅色25mA，綠色/藍色20mA。峰值順向電流（1/10工作週期，0.1ms）：所有顏色均為80mA。逆向電壓：5V。工作溫度：-30°C至+85°C。儲存溫度：-40°C至+100°C。功率消耗：紅色60mW，綠色68mW，藍色68mW。ESD額定值（HBM）：1000V。
3. 光學特性曲線
圖1-6顯示每個顏色通道的順向電壓與順向電流關係，呈現典型二極體特性。圖1-7說明相對強度隨順向電流的變化，在工作範圍內呈近似線性關係。圖1-8描繪發光強度隨環境溫度的變化；高溫下強度下降。圖1-9提供順向電流相對於焊接點溫度的降額曲線，以確保安全操作。圖1-10顯示光譜分佈，波峰對應各晶片的主波長。圖1-11和圖1-12分別顯示X-X和Y-Y軸的輻射 pattern，確認寬廣視角適合顯示應用。
4. 封裝尺寸與機械資訊
封裝尺寸：2.8mm（長）x 2.7mm（寬）x 3.0mm（高）。引腳配置：1R+（紅色陽極），2R-（紅色陰極），3G+（綠色陽極），4G-（綠色陰極），5B+（藍色陽極），6B-（藍色陰極）。極性標示於封裝底部視圖。建議的焊接焊盤圖案如圖1-5所示。除非另有標註，所有尺寸單位為毫米，公差±0.1mm。
5. 分級系統
每個LED根據發光強度（IV）、順向電壓（VF）和主波長（Wd）進行分級，以確保批次內一致性。分級代碼與料號、批號、數量和日期一併印在卷標上。這使客戶能夠選擇特性匹配的LED，從而在大型顯示器中實現均勻的色彩和亮度。
6. 封裝與訂購資訊
標準封裝數量為每卷2000顆。載帶與卷軸尺寸詳見章節2.1。防潮包裝包含乾燥劑和濕度指示卡，置於抗靜電鋁箔袋內，然後使用紙箱運送多卷。標籤包含所有必要的訂購和分級資訊。
7. 可靠性測試
可靠性測試按照行業標準進行：耐焊接熱（260°C，3次）、熱衝擊（-40°C至+100°C，500次循環）、高溫儲存（100°C，1000h）、低溫儲存（-40°C，1000h）、室溫工作壽命（25°C，20mA，1000h）、高溫高濕工作壽命（85°C/85% RH，10mA，500h）、溫濕度儲存（85°C/85%，1000h）及低溫工作壽命（-40°C，20mA，1000h）。驗收標準：順向電壓偏移≤10%，逆向電流≤10μA，平均發光強度衰減≤30%，且無物理損壞。
8. SMT回流焊接指導
建議的回流曲線：升溫速率≤4°C/s，預熱150-200°C持續60-120s，217°C以上時間≤60s，峰值溫度250°C持續≤10s，冷卻速率≤6°C/s，從25°C到峰值總時間≤8分鐘。僅允許一次回流焊接。使用中溫焊錫膏。若採用手焊：烙鐵溫度<300°C，接觸時間<3秒，僅一次。維修時使用雙頭烙鐵。清潔：如需清潔，使用異丙醇（IPA）；切勿使用超音波清洗。
9. 處理注意事項與儲存
開封前儲存：≤30°C，≤60% RH，保存期限1年。開封後請在24小時內焊接，或儲存於≤30°C且≤10% RH的環境中。若濕度指示卡顯示≥30%或儲存時間已超過，請根據時長在65±5°C下烘烤24-48小時。防靜電措施：工作台電位≤150V，佩戴接地腕帶。逆向電壓應保持在10V以下，以免損壞。為確保可靠運作，請確保LED表面溫度≤55°C且引腳溫度≤75°C。請勿觸碰環氧樹脂表面，使用鑷子或適當工具夾持側邊。
10. 應用說明
對於戶外全彩顯示屏，需確保良好散熱並使用恆流驅動器以維持亮度一致。霧面表面可在高環境光下改善對比度。使用PWM調光可實現有效的色彩混合。在PCB上提供ESD保護，如TVS二極體。IPX6等級允許LED在潮濕或多塵環境中使用。系統層級的散熱管理至關重要，以將接面溫度維持在安全範圍內，確保長壽命和色彩穩定性。
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。 |