ELCH08-NF2025J5J8283910-FDH LED 規格書 - 暖白光 - 220流明 @ 1A - 最大3.9V - 6.45W 脈衝功率 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

ELCH08-NF2025J5J8283910-FDH是一款高效能表面黏著型LED，專為需要高亮度輸出與高效率的緊湊型應用而設計。此元件採用InGaN晶片技術，可產生相關色溫（CCT）介於2000K至2500K之間的暖白光。其主要設計目標是在嚴苛環境下提供高光學效率與可靠的性能表現。

1.1 核心優勢

此LED的關鍵優勢在於其小巧的尺寸結合了高發光效率，在1安培的驅動電流下可達每瓦60流明。它內建了穩健的ESD防護，根據JEDEC 3b標準（人體放電模型）可承受高達8KV的靜電，增強了其在處理與組裝過程中的耐用性。此元件亦符合RoHS與無鉛要求。

1.2 目標應用

此LED適用於多種應用領域。其高輸出特性使其非常適合用於手機與數位攝影設備的相機閃光燈與手電筒功能。同時也適用於一般室內照明、TFT顯示器背光、裝飾照明，以及汽車內外照明。此外，亦可用於信號與指示照明，例如出口標誌或階梯標記燈。

2. 技術參數分析

本節將根據其絕對最大額定值與光電特性，對元件的關鍵技術規格進行詳細且客觀的闡釋。

2.1 絕對最大額定值

此元件的最大連續直流順向電流（手電筒模式）額定值為350 mA。在脈衝操作下，於特定條件下可承受1500 mA的峰值脈衝電流：脈衝寬度400 ms、工作週期10%（關閉時間3600 ms），最多可達30,000個週期。最高允許接面溫度為150°C，操作溫度範圍為-40°C至+85°C。脈衝模式下的功耗指定為6.45瓦特。請務必注意，這些是絕對極限值；在接近或達到這些數值的條件下持續運作，可能會降低可靠度與使用壽命。

2.2 光電特性

在典型條件下（焊墊溫度Tsolder pad = 25°C，順向電流IF=1000mA，50ms脈衝），此元件提供的光通量（Iv）為220流明（典型值），最小值為180流明。順向電壓（VF）範圍從最小值2.85V到最大值3.90V。此特定分檔（2025）的相關色溫（CCT）範圍為2000K至2500K，定義了其暖白光的外觀。所有電氣與光學數據均在脈衝條件下量測，以盡量減少測試期間的自熱效應。

2.3 熱特性

適當的熱管理對於性能與壽命至關重要。當在1000mA下操作時，指定的最高基板溫度（Ts）為70°C。此元件可承受260°C的焊接溫度，最多可進行3次迴焊循環。設計人員必須確保足夠的散熱，特別是在接近最大電流操作時，以將焊墊溫度維持在安全限度內，並防止流明衰減加速。

3. 分檔系統說明

此LED根據三個關鍵參數進行分檔：光通量、順向電壓與色度（色座標）。這確保了應用上的一致性。

3.1 光通量分檔

光通量以J代碼表示進行分檔。元件型號中的J5分檔，對應於1000mA下180流明至200流明的光通量範圍。其他可用分檔包括J6（200-250流明）、J7（250-300流明）與J8（300-330流明）。

3.2 順向電壓分檔

順向電壓分檔有助於電路設計以實現一致的電流驅動。分檔定義為：2832（2.85V - 3.25V）、3235（3.25V - 3.55V）與3538（3.55V - 3.90V）。型號中指定為2832分檔。

3.3 色度分檔

顏色由CIE 1931色度圖上的2025分檔定義。此分檔涵蓋了特定的色座標（x, y）四邊形區域，產生2000K至2500K CCT範圍內的光線，確保一致的暖白色調。色座標量測的公差為±0.01。

4. 性能曲線分析

圖形數據提供了元件在不同條件下行為的深入見解。

4.1 順向電壓 vs. 順向電流（IV曲線）

IV曲線顯示了順向電流與順向電壓之間的關係。隨著電流從0增加到1500mA，順向電壓呈非線性上升，從約2.6V開始，達到接近3.8V。此曲線對於設計適當的限流電路至關重要。

4.2 相對光通量 vs. 順向電流

此曲線展示了光輸出對驅動電流的依賴性。光通量隨電流增加而增加，但在較高電流下呈現次線性趨勢，這主要是由於接面溫度升高與效率下降所致。輸出經過歸一化處理，顯示相對光通量。

4.3 相關色溫 vs. 順向電流

CCT隨驅動電流而變化。對於此暖白光LED，CCT通常隨著電流升高而略微增加，從低電流時的約2000K向1500mA時的2500K移動。在對顏色要求嚴格的應用中必須考慮此偏移。

4.4 光譜分佈

相對光譜功率分佈圖顯示了螢光粉轉換白光LED特有的寬廣發射光譜。其特徵是來自InGaN晶片的主要藍色峰值，以及來自螢光粉的更寬廣的黃色/紅色發射波段，兩者結合產生暖白光。

4.5 輻射圖案

典型的極座標輻射圖案顯示出類似朗伯分佈的特性，全視角（2θ1/2）為120度。光強度在寬廣區域內相對均勻，使其適合需要廣泛照明的應用。

5. 機械與封裝資訊

此LED以表面黏著元件（SMD）封裝形式提供。封裝圖指定了物理尺寸，這對於PCB焊盤設計至關重要。關鍵特徵包括陽極與陰極焊盤位置以及整體封裝外型。除非另有說明，尺寸公差通常為±0.1mm。封裝與載帶上均有明確的極性標記，以確保自動組裝時的正確方向。

6. 焊接與組裝指南

此元件適用於峰值溫度為260°C的迴焊焊接。其濕度敏感等級（MSL）為1級，這意味著在≤30°C/85% RH的條件下具有無限的車間壽命，若保持在這些條件下則使用前無需烘烤。然而，若暴露於較高濕度，則必須根據標準85°C/85% RH條件進行168小時的預處理烘烤。最多允許進行3次迴焊循環。遵循建議的焊接溫度曲線以防止對LED晶粒或塑膠封裝造成熱損傷至關重要。

7. 包裝與訂購資訊

LED以凸紋載帶形式供應，適用於自動取放組裝。每捲包含2000顆。捲盤上的產品標籤包含關鍵資訊：客戶料號（CPN）、製造商料號（P/N）、批號、包裝數量，以及光通量（CAT）、顏色（HUE）與順向電壓（REF）的特定分檔代碼。MSL等級亦會標示。

8. 應用建議

8.1 設計考量

使用此LED進行設計時，熱管理至關重要。請使用具有足夠散熱孔的PCB，並在必要時使用外部散熱器，以在操作期間將焊墊溫度保持在70°C以下。對於驅動LED，建議使用恆流源以確保穩定的光輸出與顏色。設計驅動電路時，請考慮順向電壓分檔以適應電壓範圍。對於ESD防護，儘管LED內建了防護，但在惡劣環境中，建議在PCB上增加電路層級的額外防護。

8.2 典型電路配置

一個簡單的驅動電路由直流電源、限流電阻或專用的LED驅動IC組成。對於大電流脈衝操作（例如相機閃光燈），通常使用基於電容的升壓電路或專用的閃光燈驅動IC來提供所需的高峰值電流。

9. 技術比較與差異化

與標準中功率LED相比，此元件在其封裝尺寸下提供了顯著更高的光通量，使其適合在空間受限的應用中需要高亮度的場合。其高ESD防護等級（8KV HBM）在易受靜電放電影響的應用中提供了優勢。特定的暖白光CCT分檔（2000-2500K）針對需要溫馨、類似白熾燈光質的應用，使其與中性白或冷白光LED區分開來。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：直流順向電流額定值與峰值脈衝電流額定值有何不同？

答：直流順向電流（350mA）是可以連續施加的最大電流。峰值脈衝電流（1500mA）是更高的電流，但只能在非常短的持續時間（400ms）內以低工作週期（10%）施加，以防止過熱。

問：接面溫度如何影響性能？

答：較高的接面溫度會導致光輸出降低（流明衰減）、順向電壓偏移，並可能加速LED的老化過程，縮短其操作壽命。維持從LED接面到環境的低熱阻路徑至關重要。

問：J5分檔對我的應用意味著什麼？

答：J5分檔保證了LED在測試條件下以1000mA驅動時，其光輸出將介於180至200流明之間。這使得設計師能夠預測並規劃其系統中的最低亮度水平。

問：是否需要散熱器？

答：在最大連續電流（350mA）下操作，尤其是在脈衝大電流模式下，強烈建議使用散熱器或具有優異導熱性的PCB，以維持可靠的操作與長壽命。

11. 實際使用案例

案例1：手機相機閃光燈：在此應用中，LED由專用的閃光燈驅動IC驅動，該IC對電容器充電，然後在短暫的高電流脈衝（高達1500mA）中通過LED放電。小巧封裝中的高光通量至關重要。設計重點在於管理短暫但強烈的熱脈衝，並確保ESD的穩健性。

案例2：建築階梯照明：在此應用中，可能會使用多個LED以線性陣列排列，以較低的恆定電流（例如200-300mA）驅動以進行連續操作。120度的廣視角提供了階梯上的均勻照明。暖白光營造出溫馨的氛圍。設計重點在於利用緊密的分檔，實現陣列中所有LED的均勻亮度與顏色。

12. 工作原理

這是一款螢光粉轉換白光LED。其核心是一個由氮化銦鎵（InGaN）製成的半導體晶片，當電流通過時會發出藍光。此藍光照射到沉積在晶片上或附近的螢光粉材料層（通常是YAG:Ce或類似材料）。螢光粉吸收一部分藍光，並將其重新發射為黃光和紅光。剩餘的藍光與轉換後的黃光/紅光相結合，被人眼感知為白光。藍光與黃光/紅光發射的確切比例，由螢光粉的成分與厚度控制，決定了相關色溫（CCT），從而產生此元件的暖白光輸出。

13. 技術趨勢

LED技術的總體趨勢是朝向更高的效率（每瓦流明）、改善的顯色性，以及在更高功率密度下更高的可靠性。對於暖白光LED，螢光粉技術正在持續發展，以實現更高的效率以及在溫度和時間變化下更穩定的色彩表現。封裝技術不斷演進，以更好地管理從更小封裝中提取熱量，從而實現更高的光通量密度。此外，重點在於透過先進的製造工藝提高一致性並減少分檔範圍，這簡化了照明製造商的設計。