目錄
- 1. 產品概述
- 2. 生命週期與修訂資訊
- 2.1 生命週期階段
- 2.2 修訂歷史
- 2.3 有效性與發布
- 3. 技術參數深度客觀解讀
- 3.1 光度特性
- 3.2 電氣參數
- 3.3 熱特性
- 4. 分級系統說明
- 4.1 波長/色溫分級
- 4.2 光通量分級
- 4.3 順向電壓分級
- 5. 性能曲線分析
- 5.1 電流-電壓特性曲線
- 5.2 溫度依存性
- 5.3 光譜功率分佈
- 6. 機械與封裝資訊
- 6.1 尺寸外型圖
- 6.2 焊墊佈局設計
- 6.3 極性識別
- 7. 焊接與組裝指南
- 7.1 迴流焊參數
- 7.2 注意事項與操作
- 7.3 儲存條件
- 8. 包裝與訂購資訊
- 8.1 包裝規格
- 8.2 標籤說明
- 8.3 料號命名規則
- 9. 應用建議
- 9.1 典型應用電路
- 9.2 設計考量
- 10. 技術比較
- 11. 常見問題
- 12. 實際應用案例
1. 產品概述
本技術文件提供特定LED元件生命週期管理與修訂歷史的完整資訊。主要重點在於確立其修訂狀態及其在產品生命週期內的永久有效性。此文件的核心優勢在於清晰定義元件的穩定技術狀態，確保設計與製造流程的一致性。此資訊對於參與長期產品開發與維護的工程師、採購專員及品質保證團隊至關重要。
2. 生命週期與修訂資訊
本文件一致地指出該元件處於單一、明確的生命週期狀態。
2.1 生命週期階段
該元件已穩固進入修訂階段。這表示產品設計與規格已從初始版本進行更新與改進，現已處於標示為修訂版2的穩定發布狀態。此階段表示該元件正積極獲得支援，並可供生產使用。
2.2 修訂歷史
目前文件記載的修訂版本為修訂版2。文件中反覆提及此修訂號碼，強調其重要性。雖然本摘要未提供從修訂版1以來的變更細節，但修訂號碼是追蹤元件變更、確保各方參照正確規格集的關鍵識別碼。
2.3 有效性與發布
其有效期限聲明為永久。這是一項重要宣告，意味著此元件文件的特定修訂版（修訂版2）並未規劃淘汰日期。該規格旨在永久有效，為採用此元件的設計提供長期穩定性。
修訂版2的發布日期已精確記錄為2014-12-11 18:37:42.0。此時間戳記提供了此修訂版正式發布並成為有效規格的確切歷史參考點。
3. 技術參數深度客觀解讀
雖然提供的PDF摘要聚焦於生命週期數據，但一份完整的LED元件技術規格書通常會包含以下章節。以下參數代表將根據元件實際設計詳細說明的常見類別。
3.1 光度特性
本節將詳細說明光輸出特性。關鍵參數包括光通量（以流明為單位），定義了發射光的總感知功率。發光強度（以燭光為單位）描述每單位立體角的光功率。主波長或相關色溫指定了光的顏色，例如冷白光、中性白光或暖白光。演色性指數是衡量光源相較於自然光源準確呈現物體色彩能力的指標。視角定義了發光強度至少為最大值一半的角度範圍。
3.2 電氣參數
此部分對電路設計至關重要，概述了電壓與電流需求。順向電壓是LED在指定測試電流下發光時兩端的電壓降。順向電流是建議的工作電流。亦會指定反向電壓與絕對最大順向電流的額定最大值，以防止元件損壞。功率消耗由Vf和If計算得出。
3.3 熱特性
LED的性能與壽命深受溫度影響。接面至環境熱阻表示熱量從LED晶片有效傳遞到周圍環境的效率。數值越低表示散熱效果越好。最高接面溫度是半導體接面處允許的最高溫度。在超過此溫度的情況下操作LED將大幅縮短其壽命，並可能導致立即故障。
4. 分級系統說明
製造上的變異性使得有必要將LED分級到性能區間，以確保一致性。
4.1 波長/色溫分級
LED根據其主波長（針對單色LED）或相關色溫（針對白光LED）被分選到狹窄的範圍內。這確保了單一生產批次內以及不同批次間的顏色均勻性。典型的分級結構可能使用字母數字代碼來表示特定的波長或CCT範圍。
4.2 光通量分級
LED根據其在標準測試電流下測得的光輸出進行分類。這使得設計師能夠選擇符合特定亮度要求的元件。分級通常由最小和/或最大光通量值定義。
4.3 順向電壓分級
為了協助設計高效的驅動電路並確保並聯串中的性能一致，LED也會根據其在測試電流下的順向電壓進行分級。這有助於匹配LED，以最小化陣列中的電流不平衡。
5. 性能曲線分析
圖形數據對於理解元件在不同條件下的行為至關重要。
5.1 電流-電壓特性曲線
此曲線描繪了通過LED的順向電流與其兩端電壓之間的關係。它是非線性的，顯示出一個閾值電壓，低於此電壓時幾乎沒有電流流動。此曲線對於選擇適當的限流電路至關重要。
5.2 溫度依存性
圖表通常顯示順向電壓如何隨著接面溫度升高而降低。另一個關鍵圖表則說明了相對光通量輸出作為接面溫度的函數，顯示光輸出隨著溫度上升而衰減。
5.3 光譜功率分佈
對於白光LED，此圖表顯示了在可見光譜中每個波長處發射光的相對強度。它揭示了藍光激發LED的峰值與寬廣的螢光粉發射，提供了對色彩品質與CRI的深入理解。
6. 機械與封裝資訊
物理規格對於PCB設計與組裝至關重要。
6.1 尺寸外型圖
詳細圖示顯示元件的精確尺寸，包括長度、寬度、高度以及任何關鍵公差。它定義了印刷電路板上所需的佔位面積。
6.2 焊墊佈局設計
PCB上用於焊接LED的建議銅焊墊圖案。這包括焊墊尺寸、形狀與間距，以確保可靠的焊點、適當的熱傳遞與機械穩定性。
6.3 極性識別
在LED封裝上清晰標示陽極與陰極端子，通常透過凹口、圓點、切角或不同的引腳長度來表示。正確的極性對於運作至關重要。
7. 焊接與組裝指南
7.1 迴流焊參數
建議的迴流焊溫度曲線，指定預熱、均熱、迴流與冷卻階段。關鍵參數包括峰值溫度、液相線以上時間以及升溫速率。遵循此曲線可防止熱衝擊，並確保可靠的焊接連接而不損壞LED。
7.2 注意事項與操作
操作指示以避免靜電放電損壞。關於避免對透鏡或引腳施加機械應力的指南。與LED封裝材料相容的清潔劑建議。
7.3 儲存條件
理想的儲存環境以保持可焊性並防止吸濕。通常涉及儲存在乾燥、溫控的環境中，並常將防潮袋與乾燥劑一同使用。
8. 包裝與訂購資訊
8.1 包裝規格
關於LED供應方式的詳細資訊：捲帶類型、膠帶寬度、口袋間距與方向。亦會指定每捲數量。
8.2 標籤說明
說明印在捲帶標籤上的資訊，包括料號、數量、批號、日期代碼與分級代碼。
8.3 料號命名規則
對元件料號的解析，解釋代碼如何指示關鍵屬性，如顏色、光通量分級、電壓分級、封裝類型與特殊功能。
9. 應用建議
9.1 典型應用電路
基本恆流驅動電路的示意圖，例如在低功率應用中使用簡單電阻，或在高性能與高效率應用中使用專用LED驅動IC。串聯與並聯連接的考量。
9.2 設計考量
熱管理設計指導：計算所需的散熱、用於散熱的PCB佈局。實現所需光束圖形與亮度均勻性的光學設計考量。
10. 技術比較
客觀比較，突顯此元件相對於替代方案的定位。這可能討論與前代或競爭技術相比的效率。它可能強調更優越的演色性指數、更寬廣的工作溫度範圍，或更緊湊的封裝尺寸，從而實現新的設計可能性。
11. 常見問題
常見技術問題的解答。例如：在典型工作條件下，此LED的預期壽命是多少？順向電壓如何隨溫度變化？多個LED可以直接並聯嗎？脈衝操作的建議最大驅動電流是多少？我應如何解讀標籤上的分級代碼？
12. 實際應用案例
此LED如何實施的詳細範例。案例1：整合到住宅嵌燈中，聚焦於熱介面材料選擇與驅動器相容性。案例2：用於汽車內飾照明模組，強調可靠性測試與調光性能。案例3：在園藝照明系統中的實施，討論特定光譜對植物生長的效果。
13. 運作原理
對基礎技術的客觀解釋。對於白光LED，這描述了半導體二極體中的電致發光現象，其中電子與電洞復合，以光子形式釋放能量。在螢光粉轉換型白光LED中，來自晶片的主要藍光或近紫外光激發螢光粉塗層，後者隨後發射出更寬廣的黃/紅光譜。藍光與黃/紅光的混合被感知為白光。
14. 技術趨勢
對LED技術發展方向的客觀概述。這包括持續提高發光效率、降低每流明成本的趨勢。開發新型螢光粉以改善色彩品質與提高CRI。針對高密度應用的封裝微型化。智慧照明與人因照明的成長，其中光譜調諧與連線功能正成為重要特性。將LED與感測器及驅動器整合到更完整的系統單晶片或系統級封裝解決方案中。
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。 |