高功率白光LED 3.0x3.0x0.55mm - 順向電壓5.8-7.2V - 功率2.16W - 英文技術規格書

1. 產品概述

此高功率白光LED採用藍光晶片搭配螢光粉產生白光。元件封裝於EMC（環氧模塑料）中，外形尺寸3.0 mm × 3.0 mm × 0.55 mm，為要求嚴苛的照明應用提供緊湊且穩固的解決方案。主要特點包括極寬的120°視角、適用於所有SMT組裝與焊接製程，並以編帶包裝供自動化取放。本LED符合RoHS規範，濕度敏感等級為3。典型應用包括LCD、電視或顯示器背光；開關與符號照明；光學指示器；室內顯示器；燈管應用及一般用途。在300 mA下順向電壓範圍為5.8V至7.2V，光通量140 lm至220 lm，此LED在維持可靠性能的同時提供高亮度。

2. 技術參數深入分析

2.1 電氣/光學特性（Ts=25°C）

下表彙整了在焊接溫度25°C、順向電流300 mA條件下測量的關鍵電氣與光學參數：

• 順向電壓（VF）：最小值5.8 V，典型值6.0 V（取自圖表），最大值7.2 V。
• 逆向電流（IR）：在VR=10 V時最大值為10 µA。
• 光通量（Φ）：最小值140 lm，典型值180 lm，最大值220 lm。
• 視角（2θ1/2）：典型值120°。
• 熱阻（RTHJ-S）：典型值12 °C/W。

絕對最大額定值：功耗2160 mW，順向電流300 mA，峰值順向電流450 mA（1/10工作週期、0.1 ms脈衝寬度），逆向電壓10 V，靜電放電（HBM）2000 V，工作溫度-40°C至+85°C，儲存溫度-40°C至+100°C，接面溫度115°C。

2.2 順向電壓與光通量的分檔範圍

在IF=300 mA下，順向電壓分檔範圍從5.8-6.0 V（檔位TB）到7.0-7.2 V（檔位TN）。光通量分檔從140-145 lm（檔位T140）到240-245 lm（檔位T240）。確切的檔位代碼是電壓與光通量檔位的組合，讓客戶可選擇特定特性的元件。C.I.E.色度圖提供多個色區（D00、D01、……、H00、H01、……、K00、K01、……、T00、T01、……）以達成一致的白光色座標。每個色區具有表1-4所列的精確CIE-x與CIE-y角座標，確保嚴格的色度控制。

3. 性能曲線分析

3.1 順向電壓 vs. 順向電流

順向電壓隨順向電流增加而上升。在5.5 V時電流接近零；在7 V時電流約達300 mA。此關係為高功率LED的典型特性，顯示需要以電流調節而非電壓驅動。

3.2 順向電流 vs. 相對強度

相對強度從0至300 mA隨順向電流線性增加，在300 mA時達到約100%。這顯示良好的效率與可預測的輸出。

3.3 焊接溫度 vs. 相對強度

隨著焊接溫度從25°C上升至115°C，相對強度略微下降至約85%。設計人員必須考量熱降額以維持光輸出。

3.4 焊接溫度 vs. 順向電流

最大允許順向電流隨焊接溫度上升而下降以防止過熱。在Ts=25°C時最大電流為300 mA；在85°C時降至約200 mA。此降額對可靠運作至關重要。

3.5 順向電壓 vs. 焊接溫度

順向電壓隨溫度上升略微下降（約-2 mV/°C）。從20°C至120°C，VF從約6.20 V降至6.02 V。

3.6 輻射圖

本LED具有120°的廣視角。相對發光強度在-60°至+60°範圍內維持50%以上，在±90°時降至接近零。這使得元件非常適合需要廣泛照明的應用。

3.7 色度座標 vs. 焊接溫度

CIE x和y座標會隨溫度略微偏移。當溫度從25°C上升至85°C時，白點會略微朝較高的x和y值移動（色溫偏暖）。在對色彩要求嚴格的設計中應考慮此偏移。

3.8 光譜分布

相對發射強度在450 nm（藍光）與560 nm（螢光粉黃綠光）附近達到峰值，光譜範圍涵蓋400-700 nm。白光由藍光晶片發射與黃色螢光粉組合產生。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

封裝尺寸為3.00 mm × 3.00 mm，高度約0.55 mm。俯視圖顯示兩個接點焊盤（陽極與陰極），每個尺寸為1.45 mm × 0.46 mm。底視圖顯示相同焊盤並有額外標記。極性由封裝上的凹口或標記指示（參見圖1-4）。焊接圖案建議使用2.26 mm × 0.69 mm的焊盤，之間留0.46 mm間隙以形成最佳焊點。所有尺寸公差為±0.2 mm，除非另有註明。

4.2 載帶與捲盤

LED包裝於載帶中，間距P1=4.0 mm、P2=2.0 mm。帶寬8.0 mm，口袋尺寸A0=3.2±0.1 mm、B0=3.3±0.1 mm、K0=1.4±0.1 mm。捲盤外徑178 mm，內輪轂直徑59 mm，寬度16.9 mm。每盤含5000個。

4.3 標籤與防潮包裝

標籤包含零件編號、規格號碼、批號、光通量（Ф）、色度（XY）、順向電壓（VF）、波長（WLD）、數量（QTY）及日期（DATE）的檔位碼。包裝密封於含乾燥劑的防潮袋中，並附有靜電放電警告標籤。

5. 焊接與組裝指南

5.1 迴流焊曲線

建議採用典型的迴流焊曲線：預熱從150°C至200°C持續60-120秒，以最大3°C/s升溫至峰值溫度260°C（高於255°C最多10秒），並以最大6°C/s冷卻。從25°C至峰值的總時間不應超過8分鐘。迴流焊作業不得超過兩次。

5.2 手工焊接與修復

手工焊接應在烙鐵溫度低於300°C、時間少於3秒鐘的條件下進行，且僅限一次。不建議進行修復；若無法避免，請使用雙頭烙鐵並預先確認LED完整性。

5.3 注意事項

矽膠封裝材質柔軟；避免過度按壓頂部表面。請勿將LED安裝於翹曲的PCB區域。焊接後請勿施加機械應力或快速冷卻。

6. 包裝與訂購資訊

標準包裝為每盤5000個。紙箱尺寸與包裝流程詳見產品規格書。標籤格式包含所有必要的追溯碼。產品以防潮包裝流程出貨，包含密封的防潮袋與靜電放電保護。

7. 應用建議

典型應用包括LCD背光、室內顯示器、燈管照明及一般照明。為達到最佳性能，請使用恆流驅動器維持順向電流300 mA。考慮熱管理，將LED安裝於具有良好散熱的金屬基PCB（MCPCB）上。接面溫度不得超過115°C。在電路設計中，應包含串聯電阻以平衡並聯燈串的電流。避免將LED暴露於高硫環境（>100 ppm）或鹵素化合物（Br和Cl各>900 ppm）。如需清潔，可使用異丙醇；不建議使用超音波清洗。

8. 技術比較

與標準2835或3030白光LED相比，本元件具有較高的順向電壓（5.8-7.2V對比典型3V），表示內部多晶片串聯，可實現更高功率密度。120°視角比許多高功率LED（通常為110°）更寬。EMC封裝比傳統PPA封裝提供更好的防潮性與高溫穩定性。在300mA下約60-80 lm/W的發光效率在高功率白光LED中具有競爭力。嚴格的色度分檔（多個D、H、K、T色區）確保批次間的色彩一致性。

9. 常見問題

問：建議的順向電流為何？答：絕對最大額定值為300 mA DC；為獲得最佳效率與壽命，請在280-300 mA並搭配適當散熱的條件下運作。

問：能否以更高電流驅動此LED？答：峰值電流可達450 mA（1/10工作週期、0.1ms脈衝寬度），但平均電流不得超過300 mA。

問：溫度如何影響色彩？答：色度會隨溫度上升略微偏移（x、y增加）；對於色彩要求嚴格的應用，請考慮主動冷卻或回饋控制。

問：儲存條件為何？答：在開啟防潮袋前，應儲存於<30°C /<75% RH條件下，最長一年。開啟後，應在24小時內於<30°C /<60% RH條件下使用。若超出時間，請在65±5°C下烘烤24小時。

問：哪些清潔溶劑是安全的？答：建議使用異丙醇；避免可能溶解矽膠或封裝的溶劑。

10. 實際應用案例

在10吋LCD面板的背光模組中，使用12顆此類LED串聯搭配300 mA恆流驅動器，可提供約2000 lm的總光通量，足以實現明亮顯示。廣視角確保面板上均勻照明。在燈管改裝燈具中，將24顆LED安裝於線性PCB並搭配適當散熱片，可取代20W螢光燈管，提供3500+流明，能源效率更佳且壽命更長。在室內標誌中，適當間距與透鏡光學的陣列可實現高亮度且陰影極小。

11. 工作原理

此白光LED採用發射波長約450 nm的藍光InGaN（氮化銦鎵）晶片。晶片覆蓋一層螢光粉（通常為YAG:Ce或類似材料），可吸收藍光並在寬廣的黃綠光譜中重新發射。透過的藍光與螢光粉轉換的黃光組合產生白光。CIE座標可透過調整螢光粉成分與濃度進行調節。LED以矽膠封裝以保護晶片與螢光粉並提供光學耦合。

12. 發展趨勢

高功率白光LED的發展趨勢朝向更高的發光效率（晶片層級>150 lm/W）、改善的演色性（CRI>90）以及更小的封裝以實現緊湊設計。EMC封裝由於較佳的熱穩定性與可靠性而逐漸取代PPA。新的螢光粉技術，如氮化物與氟化物螢光粉，可實現更廣色域與更高CRI。多晶片串聯整合（如本6V級元件所示）允許更高電壓驅動以降低電流與I²R損耗。未來發展包括晶片級封裝（CSP）與覆晶設計，以提供更佳熱路徑與更低成本。