7070 白光 LED 規格書 - 封裝尺寸 7.0x7.0x0.8mm - 順向電壓 37.7V - 功率 10.6W

1. 產品概述

本文件詳細說明採用 7070 封裝的 T7C 系列高功率白光發光二極體 (LED) 之規格。此產品專為需要高光通量輸出與可靠性的通用及建築照明應用所設計。

1.1 核心優勢

此 LED 採用強化散熱的封裝設計，對於高功率應用中的熱管理至關重要，從而提升使用壽命並維持穩定的光輸出。它提供高光通量輸出，並能在高順向電流下運作。封裝尺寸緊湊且具有寬廣視角，適用於多種照明燈具。它相容於無鉛迴焊製程，並設計符合 RoHS 環保標準。

1.2 目標應用

室內照明燈具。
用於替換傳統光源的改裝燈具。
通用照明用途。
建築與裝飾照明。

2. 技術參數分析

2.1 電光特性

主要電光性能是在順向電流 (IF) 280mA 與接面溫度 (Tj) 25°C 下量測。光通量會隨相關色溫 (CCT) 變化。對於色溫 2700K、演色性指數 (CRI 或 Ra) 80 的產品，典型光通量為 1160 流明 (lm)，最小值為 1000 lm。對於色溫 3000K 至 6500K (Ra80) 的產品，典型光通量為 1300 lm，最小值依色溫不同介於 1100-1200 lm 之間。光通量量測容差為 ±7%，演色性指數量測容差為 ±2。

2.2 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。絕對最大順向電流 (IF) 為 350 mA。脈衝順向電流 (IFP) 在特定條件下（脈衝寬度 ≤100μs，工作週期 ≤1/10）可達 525 mA。最大功率消耗 (PD) 為 14000 mW。逆向電壓 (VR) 不應超過 5 V。工作溫度範圍 (Topr) 為 -40°C 至 +105°C。儲存溫度範圍 (Tstg) 為 -40°C 至 +85°C。最大接面溫度 (Tj) 為 120°C。迴焊製程的焊接溫度 (Tsld) 規定為 230°C 或 260°C，最長持續時間為 10 秒。

2.3 電氣/光學特性

在標準測試條件下 (Tj=25°C)，於 280mA 時的典型順向電壓 (VF) 為 37.7V，範圍從 36V (最小值) 到 40V (最大值)，容差為 ±3%。在 5V 逆向偏壓下，最大逆向電流 (IR) 為 10 μA。視角 (2θ1/2)，定義為光強度降至峰值一半時的全角，典型值為 120°。從接面到焊點的熱阻 (Rth j-sp) 典型值為 1.8 °C/W。此元件具有 1000V (人體放電模型) 的靜電放電 (ESD) 耐受能力。

3. 分級系統說明

3.1 料號編碼系統

料號結構為：T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10]。關鍵代碼包括：X1 (類型代碼：7C 代表 7070 封裝)，X2 (色溫代碼：例如 27 代表 2700K，30 代表 3000K)，X3 (演色性：8 代表 Ra80)，X4 (串聯晶片數量)，X5 (並聯晶片數量)，X6 (元件代碼)，X7 (顏色代碼：例如 R 代表 85°C ANSI 標準)。

3.2 光通量分級

LED 會根據光通量進行分級。例如，對於 4000K、Ra80 的 LED，3C 級涵蓋 1200-1300 lm，3D 級涵蓋 1300-1400 lm，3E 級涵蓋 1400-1500 lm。其他色溫也有類似的分級，可根據所需的亮度等級進行選擇。

3.3 順向電壓分級

順向電壓亦進行分級。代碼 6L 涵蓋的 VF 範圍為 36-38V，代碼 6M 涵蓋 38-40V，兩者皆在 IF=280mA 條件下。

3.4 色度分級

顏色一致性由 CIE 色度圖上的 5 階麥克亞當橢圓定義。文件提供了在 25°C 和 85°C 下的中心座標 (x, y)，以及針對各種色溫 (例如 27R5 代表 2700K，30R5 代表 3000K 等) 的橢圓參數 (a, b, Φ)，顯示了嚴格的顏色控制。對於 2600K 至 7000K 之間的色溫，採用 Energy Star 分級標準。色度座標的容差為 ±0.005。

4. 性能曲線分析

規格書參考了數個關鍵性能圖表 (圖 1 至圖 6)。這些圖表通常說明了操作參數與元件性能之間的關係。圖 1：光譜圖顯示在 25°C 下的光譜功率分佈。圖 2：視角分佈圖描繪空間輻射模式。圖 3：順向電流 vs. 相對光強顯示光輸出如何隨驅動電流變化。圖 4：順向電流 vs. 順向電壓即 IV 特性曲線。圖 5：環境溫度 vs. 相對光通量說明光輸出的熱衰減特性。圖 6：環境溫度 vs. 相對順向電壓顯示順向電壓如何隨溫度變化。這些曲線對於電路設計和熱管理至關重要。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

此 LED 採用 7070 表面黏著元件 (SMD) 封裝。整體長寬尺寸為 7.00 mm。封裝高度為 0.80 mm。文件包含詳細的尺寸圖，顯示了焊墊佈局，針對內部 2 串 2 並的晶片配置，設有兩個陽極和兩個陰極焊墊。關鍵焊墊尺寸包括寬度 2.80 mm 及間距。極性標示清晰。除非另有說明，尺寸容差為 ±0.1 mm。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊溫度曲線

提供了詳細的迴焊溫度曲線，以確保可靠的組裝而不損壞 LED。關鍵參數包括：在 60-120 秒內從 150°C 預熱至 200°C。升至峰值溫度的最大升溫速率為 3°C/秒。高於液相線溫度 (TL=217°C) 的時間應為 60-150 秒。封裝本體峰值溫度 (Tp) 不得超過 260°C。在此峰值溫度 ±5°C 範圍內的時間 (tp) 應最長為 30 秒。最大降溫速率為 6°C/秒。從 25°C 升至峰值溫度的總時間不應超過 8 分鐘。

7. 應用備註與設計考量

7.1 熱管理

考慮到高功率消耗（在 280mA、37.7V 下可達 10.6W），有效的熱管理至關重要。低熱阻 (1.8 °C/W) 是有利的，但需要設計良好的金屬基板印刷電路板 (MCPCB) 或其他散熱解決方案，以將接面溫度維持在安全範圍內，特別是考慮到光通量會隨溫度衰減（圖 5）。超過最大接面溫度 (120°C) 將顯著縮短使用壽命並降低可靠性。

7.2 電氣驅動考量

由於指數型的 IV 關係（圖 4），應使用恆流源而非恆壓源來驅動此 LED。驅動器必須能承受高順向電壓（典型值 37.7V）。必須注意避免電壓突波或超過 5V 的逆向偏壓。其脈衝電流能力允許透過脈衝寬度調變 (PWM) 進行調光，但必須遵守規定的工作週期與脈衝寬度限制。

7.3 光學設計

寬廣的 120° 視角使此 LED 適合需要寬廣、均勻照明而無需二次光學元件的應用。對於聚焦光束，則需要適當的透鏡或反射器。設計人員應考量分級選擇（光通量、色溫、順向電壓），以確保最終產品的亮度與顏色一致性。

8. 常見問題解答（基於技術參數）

8.1 實際功耗是多少？

在典型工作點 280mA 和 37.7V 下，電功率輸入約為 10.56 瓦特 (0.28A * 37.7V)。請據此設計電源供應與熱管理系統。

8.2 如何選擇正確的分級？

根據所需的光色（暖白光、冷白光等）選擇色溫分級 (X2)。根據應用所需的光輸出等級選擇光通量分級（例如 3C、3D）。電壓分級 (6L、6M) 對於驅動器設計可能很重要，特別是在多顆 LED 陣列中，以確保電流匹配。

8.3 我可以在絕對最大電流 350mA 下驅動它嗎？

雖然可行，但在絕對最大額定值下驅動會產生更多熱量（假設 VF~37.7V，約為 13.2W），從而推高接面溫度並加速流明衰減。除非熱設計非常穩健，否則通常建議在絕對最大值以下運作，例如在測試電流 280mA，以獲得最佳的使用壽命和可靠性。

8.4 "無鉛迴焊應用" 是什麼意思？

這表示 LED 封裝所使用的材料相容於使用無鉛焊料合金的高溫焊接製程，無鉛焊料的熔點通常比傳統的錫鉛焊料更高。所提供的迴焊溫度曲線即是為此類製程所設計。

9. 技術原理與趨勢

9.1 工作原理

白光 LED 通常使用發藍光的氮化銦鎵 (InGaN) 半導體晶片。部分藍光透過塗覆在晶片上的螢光粉層轉換為較長波長的光（黃光、紅光）。藍光與轉換後的光混合後，被人眼感知為白光。相關色溫 (CCT) 和演色性指數 (CRI) 由螢光粉的成分和濃度控制。

9.2 產業趨勢

照明產業持續追求更高的發光效率（每瓦流明數）、改善的色彩品質（更高的 CRI、更好的紅色演色性 R9）以及更高的可靠性。像 7070 這樣的封裝是標準化、高功率 SMD LED 趨勢的一部分，與某些應用中舊式的穿孔式或 COB（板上晶片）封裝相比，它們提供了良好的熱性能並簡化了製造流程。業界也專注於精確的分級和更嚴格的容差，以確保成品燈具的顏色和亮度一致性。

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。

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