目錄
1. 產品概述
T1D系列是一款專為嚴苛通用照明應用設計的高性能、頂視型白光LED。本產品採用強化散熱的封裝設計，有助於高效散熱，這對於在高驅動電流下維持效能與使用壽命至關重要。緊湊的10.0x10.0mm佔位面積，可靈活整合至各種照明燈具與系統中。此系列的一個關鍵特性是其高電流驅動能力，標準操作電流最高可達540mA，能實現高光通量輸出，適合用於取代傳統光源。LED發光視角寬達120度，提供均勻照明。產品採用無鉛材料製造，符合RoHS指令，適用於採用迴焊製程的現代電子製造。
2. 技術參數分析
2.1 光電特性
LED的性能是在特定條件下定義的：順向電流(IF)為540mA，接面溫度(Tj)為25°C。光通量輸出主要隨相關色溫(CCT)與演色性指數(CRI)而變化。例如，一個CCT為4000K、CRI為Ra70的LED，其典型光通量為3240流明(lm)，最低規格值為3000 lm。當相同CCT的CRI提升至Ra90時，典型光通量則降至2600 lm（最低2400 lm），這說明了色彩品質與光輸出之間的取捨關係。光通量測量的容差為±7%，而CRI (Ra)測量的容差為±2。
2.2 電氣與熱參數
絕對最大額定值定義了操作極限。最大連續順向電流(IF)為600 mA，在特定條件下（脈衝寬度≤100μs，工作週期≤1/10）允許的最大脈衝順向電流(IFP)為900 mA。最大功率消耗(PD)為24,000 mW。裝置可在-40°C至+105°C的環境溫度範圍內操作。在540mA電流下，順向電壓(VF)的典型範圍為36V至40V，標稱值為37.5V，測量容差為±3%。從接面到焊點的熱阻(Rth j-sp)規格為1°C/W，顯示封裝具有良好的熱管理能力。靜電放電(ESD)耐受等級為1000V（人體放電模型）。
3. 分級與分類系統
3.1 料號編碼系統
料號遵循結構化編碼：T1D***C3R-*****。關鍵元素包括類型代碼（例如，'1D'代表10.0x10.0mm）、CCT代碼（例如，'40'代表4000K）、CRI代碼（例如，'7'代表Ra70）、串聯與並聯晶片數量的代碼、元件代碼，以及定義ANSI或其他標準分級的色度代碼。
3.2 光通量分級
LED會根據光通量進行分級，以確保一致性。對於4000K、Ra70的LED，分級代碼包括3Y（最低3000-3100 lm）、3Z（3100-3200 lm）、4A（3200-3300 lm）和4B（3300-3400 lm）。不同的CCT/CRI組合有其特定的分級表，讓設計師能選擇符合其應用精確光通量需求的元件。
3.3 順向電壓分級
順向電壓也會進行分級，以協助電路設計，特別是在驅動多個串聯LED時。在IF=540mA下定義了兩個分級：代碼6L（36V - 38V）和代碼6M（38V - 40V）。
3.4 色度分級
每個CCT的顏色一致性控制在5階麥克亞當橢圓內。規格書提供了從2700K到6500K各CCT的中心座標(x, y)和橢圓參數(a, b, Φ)。例如，4000K (40R5)分級的中心點為x=0.3875, y=0.3868。所有從2600K到7000K的白光LED均採用Energy Star分級標準。
4. 性能曲線與圖形數據
規格書包含數個關鍵性能圖表。相對光通量 vs. 順向電流(IF)曲線顯示光輸出如何隨電流增加，通常在較高電流下由於發熱和效率下降而呈現次線性增長。順向電壓 vs. 順向電流曲線說明了二極體的IV特性。相對光通量 vs. 焊點溫度(Ts)圖表對於熱設計至關重要，顯示了隨著操作溫度升高，預期的光輸出衰減情況。視角分佈圖確認了120度的光束模式。不同CRI等級（Ra70, Ra80, Ra90）的光譜圖顯示了光譜功率分佈，這會影響演色性。最大順向電流 vs. 環境溫度圖表則定義了在高環境溫度下防止過熱所需的降額條件。
5. 機械與封裝資訊
LED採用方形頂視封裝，尺寸為10.0mm x 10.0mm。提供了詳細的尺寸標註圖，包括頂視圖、底視圖和側視圖。底視圖清楚標示了陽極和陰極的極性標記，這對於正確的PCB佈局與組裝至關重要。同時也指定了建議的焊墊圖案，以確保在迴焊過程中獲得可靠的機械與電氣連接。所有未指定的公差均為±0.1mm。
6. 組裝與操作指南
6.1 迴焊製程
本裝置適用於迴焊製程。必須控制溫度曲線以防止熱損傷。最高焊接溫度規格為230°C或260°C，在此溫度下的時間不得超過10秒。典型的迴焊溫度曲線圖會顯示預熱區、恆溫區、迴焊區和冷卻區，但提供的摘要中未詳述具體時間。遵守這些限制至關重要，以避免損壞內部焊點或LED晶片本身。
6.2 儲存與操作
儲存溫度範圍為-40°C至+85°C。裝置在使用前應保存在防潮包裝中，若包裝已開啟且超過暴露時間限制，則應根據標準IPC/JEDEC指南進行烘烤。操作時必須遵守標準的ESD預防措施，以防止靜電放電損壞。
7. 應用說明與設計考量
7.1 典型應用
這款高功率LED非常適合用於建築與裝飾照明、旨在取代現有光源的改裝燈具、住宅與商業空間的通用照明，以及憑藉其高亮度和廣視角特性，作為室內外標誌的背光源。
7.2 設計考量
熱管理：這是最關鍵的方面。由於功率消耗高達24W，必須配備有效的散熱器。封裝的低熱阻(1°C/W)只有在正確安裝到金屬基板(MCPCB)或其他具有高導熱性的合適基板上時才有效。必須將接面溫度保持在120°C以下，以確保可靠性並維持光輸出（如Ts vs. 光通量圖所示）。
電氣驅動：建議使用定電流驅動器，以確保穩定的光輸出與顏色。驅動器必須能夠提供最高600mA的連續電流，並且在設計串聯連接時，必須考慮順向電壓分級（36-40V）。反向電壓額定值僅為5V，因此需要防止反向偏壓或電壓突波的保護措施。
光學設計：120度的視角是封裝的固有特性。對於需要不同光束模式的應用，必須使用二次光學元件（透鏡或反射器）。初始選擇CCT和CRI分級對於滿足應用的色彩品質與光照度要求至關重要。
8. 技術比較與市場定位
T1D系列以其大型10.0x10.0mm封裝、極高的驅動電流能力（標準540mA，最大600mA）以及隨之而來的極高光通量輸出（許多分級超過3000 lm）的組合而與眾不同。相較於較小的中功率LED（例如2835、3030），它提供每個元件顯著更高的光通量，減少了燈具中所需的LED數量，但需要更穩健的熱與電氣設計。寬廣的120度視角對於沒有整合透鏡的頂視型LED來說是典型的，提供朗伯發光模式。詳細的光通量、電壓和色度分級結構，使得在多LED陣列中能夠進行精確的系統設計並實現緊密的顏色一致性。
9. 常見問題 (FAQ)
問：此LED的典型光效（每瓦流明數）是多少？
答：在540mA和37.5V下，輸入功率約為20.25W。對於光通量為3240 lm的4000K Ra70 LED，光效約為160 lm/W。此為計算值；實際光效取決於特定分級與操作條件。
問：我可以用定電壓源驅動此LED嗎？
答：不建議。LED是電流驅動裝置。其順向電壓具有負溫度係數，且每個單元之間存在差異（如電壓分級所示）。使用定電壓源可能導致熱失控和裝置故障。請務必使用定電流驅動器。
問：光輸出在操作溫度範圍內如何變化？
答：光輸出會隨著溫度升高而降低。請參考Ts—相對光通量圖表。適當的熱管理對於維持穩定的光輸出與長壽命至關重要。
問：5階麥克亞當橢圓的意義是什麼？
答：麥克亞當橢圓定義了色度圖上的一個區域，在標準觀看條件下，該區域內的顏色差異對一般人眼來說是無法察覺的。5階橢圓意味著顏色變化是最小可察覺差異（1階）的五倍。更緊密的橢圓（例如3階）表示更好的顏色一致性。
10. 運作原理與背景
此類白光LED通常使用塗覆螢光粉層的藍光LED晶片。晶片發出的藍光激發螢光粉，使其發出黃光。剩餘的藍光與發出的黃光混合產生白光。螢光粉的確切比例和類型決定了CCT（從暖白光2700K到冷白光6500K）和CRI。高驅動電流在半導體接面處產生大量熱量。強化散熱的封裝（通常包含陶瓷基板或其他高導熱材料）能有效地將此熱量傳遞到焊點，然後再傳遞到系統散熱器。管理此熱量是實現規格性能、長壽命和顏色穩定性的基礎。
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。 |