7070 白光 LED 規格書 - 尺寸 7.0x7.0x2.8mm - 電壓 37.3V - 功率 7.46W - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述 T7C 系列高功率白光 LED 於 7070 封裝中的規格。此產品專為需要高光通量輸出與優異熱性能的應用而設計。其緊湊的 7.0mm x 7.0mm 佔位面積內含熱增強型封裝，使其適用於嚴苛的照明解決方案。

Core Advantages: The key strengths of this LED series include its high current capability (up to 240mA continuous), high luminous flux output (typical values ranging from 900lm to over 1300lm depending on bin), and a wide 120-degree viewing angle. The package is designed for efficient heat dissipation, supporting reliable operation. It is compliant with Pb-free reflow soldering processes and adheres to RoHS standards.

Target Markets: Primary applications include architectural and decorative lighting, retrofit lighting solutions, general illumination, and backlighting for indoor and outdoor signage. Its performance characteristics make it ideal for both professional and commercial lighting projects where brightness and longevity are critical.

2. 深入技術參數分析

2.1 電光特性

所有量測均於接面溫度 (Tj) 25°C 與順向電流 (IF) 200mA 下指定。光通量隨相關色溫 (CCT) 變化。對於色溫 2700K、演色性指數 (CRI 或 Ra) 80 的 LED，典型光通量為 900 流明 (lm)，最小值為 800 lm。對於色溫 3000K 及以上 (4000K, 5000K, 5700K, 6500K) 的 LED，在 Ra80 條件下，典型光通量為 985 lm，最小值為 900 lm。光通量量測公差為 ±7%，演色性指數量測公差為 ±2。

2.2 電氣與熱參數

Absolute Maximum Ratings: The device must not be operated beyond these limits. The maximum continuous forward current (IF) is 240 mA. The maximum pulse forward current (IFP) is 360 mA under specific conditions (pulse width ≤ 100µs, duty cycle ≤ 1/10). The maximum power dissipation (PD) is 9600 mW. The maximum reverse voltage (VR) is 5 V. The operating temperature range (Topr) is -40°C to +105°C. The maximum junction temperature (Tj) is 120°C.

Electrical/Optical Characteristics at Tj=25°C: The typical forward voltage (VF) at IF=200mA is 37.3V, with a range from 36V (min) to 40V (max), and a measurement tolerance of ±3%. The typical viewing angle (2θ1/2) is 120 degrees. The typical thermal resistance from the junction to the solder point (Rth j-sp) is 2.5 °C/W. The Electrostatic Discharge (ESD) withstand voltage is 1000V (Human Body Model).

3. 分級系統說明

3.1 料號編碼系統

料號遵循以下結構：T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □。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)、X3 (演色性代碼，'8' 代表 Ra80)、X4 (串聯晶片數量)、X5 (並聯晶片數量)、X6 (元件代碼)，以及 X7 (色碼，例如 'R' 代表 85°C ANSI)。

3.2 光通量分級

LED 根據其在 IF=200mA 與 Tj=25°C 條件下的光通量輸出進行分級。每個色溫都有特定的分級代碼，並定義了最小與最大光通量範圍。例如，一個 4000K、Ra82 的 LED 可能被分級為 GW (900-950 lm)、GX (950-1000 lm)、3A (1000-1100 lm)、3B (1100-1200 lm) 或 3C (1200-1300 lm)。這讓設計師能為其應用選擇亮度一致的 LED。

3.3 順向電壓分級

LED 亦根據其在 IF=200mA 下的順向電壓 (VF) 進行分級。兩個主要分級為 6L (36V 至 38V) 與 6M (38V 至 40V)，量測公差為 ±3%。從相同電壓分級中選擇 LED，有助於確保並聯電路中的電流分佈均勻。

3.4 色度分級

色彩一致性是使用 CIE 色度圖上的 5 階麥克亞當橢圓系統來定義。規格書提供了每個色溫代碼（例如 2700K 的 27R5）在 25°C 與 85°C 下的中心座標 (x, y)，以及橢圓參數 (a, b, Φ)。這確保了 LED 在視覺上匹配。能源之星分級標準適用於所有 2600K 至 7000K 的產品。色度座標的公差為 ±0.005。

4. 性能曲線分析

The datasheet includes several key graphs for design analysis. Figure 1 shows the Color Spectrum at Tj=25°C, illustrating the spectral power distribution. Figure 2 depicts the Viewing Angle Distribution, confirming the Lambertian-like emission pattern. Figure 3 plots Relative Intensity versus Forward Current, showing how light output increases with current. Figure 4 shows the relationship between Forward Current and Forward Voltage (IV Curve). Figure 5 is critical for thermal design, showing how Relative Luminous Flux decreases as Ambient Temperature rises at a fixed current of 200mA. Figure 6 shows how Relative Forward Voltage changes with Ambient Temperature.

5. 機械與封裝資訊

此 LED 採用 7070 表面黏著元件 (SMD) 封裝。封裝尺寸長寬為 7.00mm，高度為 2.80mm。詳細尺寸圖顯示了焊墊佈局，陽極與陰極端子有明確標示以區分極性。提供了建議的 PCB 設計焊墊圖形（佔位面積），尺寸包括 7.50mm x 7.50mm 的焊墊區域與特定間距。圖中也標示了封裝內串聯與並聯晶片連接的位置。所有未指定的公差為 ±0.1mm。

6. 焊接與組裝指南

6.1 回流焊溫度曲線

此 LED 適用於無鉛回流焊接。提供了詳細的溫度曲線：在 60-120 秒內從 150°C 預熱至 200°C。升溫至峰值溫度的最大升溫速率為 3°C/秒。高於液相線 (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 範圍內的時間最長應為 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。遵循此曲線對於防止 LED 熱損壞至關重要。

7. 應用備註與設計考量

7.1 熱管理

有效的散熱對於性能與壽命至關重要。低熱阻 (2.5 °C/W) 表示從接面有良好的熱傳導，但這只有在 PCB 與散熱器能有效散熱時才有效。總功耗可達 7.46W (200mA * 37.3V)。設計師必須確保工作接面溫度遠低於最高 120°C，理想情況下應低於 85°C 以獲得最佳壽命，如光通量 vs. 溫度曲線所示。

7.2 電氣驅動

由於指數型的 IV 特性關係，這些 LED 需要恆流驅動器，而非恆壓源。高順向電壓 (~37V) 意味著標準的低壓 LED 驅動器不適用；需要能夠在較高電壓（例如 >40V）下提供穩定電流的驅動器。當連接多個 LED 時，優先採用串聯連接以確保電流相同，但驅動器必須提供總和電壓。若並聯連接不可避免，則必須對順向電壓進行精確分級，以防止電流不均。

7.3 光學整合

寬廣的 120 度視角使此 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，必須選擇適當的透鏡或反射器。在某些應用中，這個小而明亮的光源可能需要擴散片來消除眩光或光斑。

8. 常見問題（基於技術參數）

Q: What driver current should I use?
A: The device is characterized at 200mA, which is the recommended operating point for the specified flux and lifetime. It can be driven up to the absolute maximum of 240mA, but this will increase junction temperature and may reduce lifespan. Always refer to the derating curves.

Q: How do I interpret the luminous flux bins?
A: The bin code (e.g., GW, 3A) defines a guaranteed range of light output. For consistent brightness in an array, specify LEDs from the same flux bin and, if possible, the same voltage bin.

Q: Is a heatsink necessary?
A> Yes, absolutely. With a typical power of over 7W, a properly designed metal-core PCB (MCPCB) or other heatsinking method is required to maintain a safe junction temperature. The thermal resistance value is measured on an MCPCB, indicating this is the intended mounting method.

Q: Can I use wave soldering?
A: The datasheet only specifies reflow soldering parameters. Wave soldering is generally not recommended for such packages due to the extreme and uneven thermal stress it can impose.

9. 實務設計案例分析

考慮設計一個需要 10,000 流明的高天井燈具。使用來自 3C 分級 (典型值 1200-1300 lm) 的 4000K LED，您將需要大約 8-9 顆 LED。串聯配置將需要一個能提供約 300mA（略高於 200mA 以保留餘裕）且輸出電壓大於 9 * 40V = 360V 的驅動器。更實際的做法可能是使用兩條並聯的 LED 串，每串由 4-5 顆 LED 串聯而成，這需要仔細匹配電壓分級，並使用具有兩個獨立通道或電流平衡電路的驅動器。熱設計必須散發近 70W 的總熱量，這需要一個大型鋁製散熱器，並將 LED 安裝在與其熱結合的金屬基印刷電路板 (MCPCB) 上。

10. 技術原理與趨勢

10.1 工作原理

此類白光 LED 通常使用發射藍光的氮化銦鎵 (InGaN) 半導體晶片。部分藍光被封裝內部的螢光粉塗層轉換為較長波長的光（黃光、紅光）。藍光與螢光粉轉換光的混合產生了白光。色溫與演色性由螢光粉層的精確成分與厚度決定。高電壓表示在單一封裝內有多個半導體接面串聯連接。

10.2 產業趨勢

高功率 LED 市場持續聚焦於提升發光效率（每瓦流明數）、改善色彩品質與一致性（更嚴格的分級），以及增強在更高工作溫度下的可靠性。此外，標準化封裝（如 7070）的趨勢也簡化了燈具製造商的光學與熱設計。再者，驅動器整合與智慧可控性正成為專業照明系統中日益重要的功能。