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 修訂編號
- 2.3 發佈日期與時間
- 2.4 有效期限
- 3. 技術參數與規格
- 3.1 光度與色彩特性
- 3.2 電氣參數
- 3.3 熱特性
- 4. 分級與分類系統
- 4.1 波長與色溫分級
- 4.2 光通量分級
- 4.3 順向電壓分級
- 5. 性能曲線分析
- 5.1 電流對電壓 (I-V) 曲線
- 5.2 溫度特性
- 5.3 光譜功率分佈
- 6. 機械與封裝資訊
- 6.1 外型尺寸與公差
- 6.2 焊墊佈局與焊盤設計
- 6.3 極性識別
- 7. 焊接與組裝指南
- 7.1 迴流焊溫度曲線
- 7.2 操作與儲存注意事項
- 8. 包裝與訂購資訊
- 8.1 包裝規格
- 8.2 標籤與料號編碼
- 9. 應用說明與設計考量
- 9.1 典型應用電路
- 9.2 熱管理設計
- 9.3 光學設計考量
- 10. 技術比較與差異化
- 11. 常見問題 (FAQ)
- 12. 實際應用案例
- 13. 工作原理簡介
- 14. 產業趨勢與發展
1. 產品概述
本技術文件提供特定電子元件（標示為處於修訂階段）生命週期管理的全面資訊。文件核心聚焦於修訂版2的正式化，該版本於2014年12月2日15:01:29正式發佈。文件確立了該元件的狀態及其相關參數，以供工程與採購使用。此文件的核心優勢在於清晰定義了元件的修訂狀態及其永久有效性，為長期產品設計與供應鏈規劃提供了穩定性。目標讀者為參與將此元件選用並整合至更大電子組裝件的工程師、採購專員與品質保證人員。
2. 生命週期與修訂資訊
本文件反覆且一致地指定了該元件一組關鍵的元數據。
2.1 生命週期階段
該元件明確標示處於修訂階段。這表示元件設計並非處於初始發佈（原型或初始生產）階段，亦非已停產。它是產品一個穩定、經過修訂的版本，意味著先前版本存在，且此版本包含了更新、改進或修正。處於修訂階段表明該產品適用於量產，具有成熟度與可靠性。
2.2 修訂編號
修訂編號明確定義為2。此數字標示對於版本控制至關重要，確保設計、製造與測試流程中的所有相關方皆參照完全相同的規格。它有助於追溯性，並能防止因使用過時或不正確文件而產生的錯誤。
2.3 發佈日期與時間
修訂版2的正式發佈時間戳記為2014-12-02 15:01:29.0。此精確的時間戳記作為一個正式的里程碑，標誌著此特定修訂版文件何時生效並具有權威性。對於歷史追蹤與理解產品開發時間軸至關重要。
2.4 有效期限
文件聲明有效期限為永久。這是一個重要的宣告，意味著此修訂版文件在其自身條款內沒有計劃的過期日期。文件內包含的規格旨在永久有效，或直至被新修訂版取代為止。這為設計與製造承諾提供了長期的確定性。
3. 技術參數與規格
雖然提供的PDF片段聚焦於管理性元數據，但一份完整的電子元件技術文件將包含多個詳細章節。基於一份可能為LED或類似元件的生命週期文件背景，以下章節將被重點分析。
3.1 光度與色彩特性
一份詳細的技術資料表將包含元件光輸出的精確測量。這涉及光通量（以流明為單位），表示發射光的總感知功率。色溫（以開爾文，K為單位）定義了光線是呈現暖色（例如2700K）、中性色（例如4000K）還是冷色（例如6500K）。演色性指數 (CRI)是衡量光源相較於自然光源，還原物體真實色彩準確度的指標，數值越高（越接近100）越好。色度座標（CIE 1931圖上的x, y）提供了發射光的精確色點。對於彩色LED，會指定主波長與峰值波長。
3.2 電氣參數
關鍵電氣規格是電路設計的基礎。順向電壓 (Vf)是LED在指定電流下工作時兩端的電壓降。此參數具有典型值和一個範圍（例如，在20mA時為3.0V至3.4V）。順向電流 (If)是建議的工作電流，通常給出為連續直流值和絕對最大額定值。逆向電壓 (Vr)指定了在不損壞元件的情況下，可以施加在逆向方向的最大電壓。功率耗散由Vf和If計算得出，對於熱管理至關重要。
3.3 熱特性
LED的性能與壽命高度依賴於溫度。接面溫度 (Tj)是半導體晶片本身的溫度，其最大允許值是一個關鍵限制。熱阻 (Rthj-a)，以°C/W為單位）表示熱量從接面傳遞到環境空氣的效率。數值越低表示散熱效果越好。理解這些參數對於設計足夠的散熱片或熱管理系統以確保壽命並維持光輸出至關重要。
4. 分級與分類系統
製造上的變異意味著LED會被分類到不同的等級中，以確保一致性。
4.1 波長與色溫分級
LED根據其色度座標進行分級，以確保陣列中外觀均勻。資料表將定義特定的等級（例如，3步、5步麥克亞當橢圓），保證同一等級的所有LED在視覺上看起來完全相同。對於白光LED，這通常表示為在特定Duv（與黑體軌跡的距離）和相關色溫 (CCT) 範圍內的等級。
4.2 光通量分級
LED也根據其光輸出進行分類。光通量分級系統根據LED在標準測試電流下測得的光通量進行分組。這使得設計師可以選擇滿足特定亮度要求的元件，並確保最終應用中的性能可預測。
4.3 順向電壓分級
為了幫助設計高效的驅動電路並確保並聯串中電流分佈一致，LED可能會根據其順向電壓 (Vf) 進行分級。這將具有相似Vf特性的元件歸為一組。
5. 性能曲線分析
圖形數據比單純的表格數據提供更深入的洞察。
5.1 電流對電壓 (I-V) 曲線
I-V曲線顯示流經LED的電流與其兩端電壓之間的關係。它是非線性的，呈現一個導通電壓，低於此電壓時幾乎沒有電流流動。工作區域的曲線斜率與LED的動態電阻有關。此曲線對於選擇合適的限流驅動器至關重要。
5.2 溫度特性
圖表通常顯示關鍵參數如何隨著溫度升高而衰減。這包括相對光通量對接面溫度的關係，其中輸出隨著溫度升高而降低。順向電壓對溫度的曲線也很重要，因為Vf具有負溫度係數（隨溫度升高而降低），這可能影響恆流驅動的穩定性。
5.3 光譜功率分佈
此圖表繪製了每個波長發射光的相對強度。對於白光LED（通常是藍光晶片+螢光粉），它顯示了來自晶片的藍色峰值以及來自螢光粉的更寬廣的黃色/紅色發射。此曲線的形狀直接決定了LED的色溫和CRI。
6. 機械與封裝資訊
物理尺寸和結構細節對於PCB設計和組裝至關重要。
6.1 外型尺寸與公差
詳細的尺寸圖提供了所有關鍵測量值：長度、寬度、高度、引腳間距以及任何公差。這確保元件能符合印刷電路板 (PCB) 上指定的佔位面積。
6.2 焊墊佈局與焊盤設計
提供了建議的PCB焊盤圖形（焊盤幾何形狀），以確保在迴流焊或波峰焊期間形成可靠的焊點。這包括焊盤尺寸、形狀以及相對於元件端子的間距。
6.3 極性識別
明確標示了識別陽極和陰極的方法，通常是通過元件本體上的標記（例如，凹口、圓點、綠線或較長的引腳）。正確的極性對於正常運作至關重要。
7. 焊接與組裝指南
正確的操作確保可靠性。
7.1 迴流焊溫度曲線
提供了建議的迴流焊溫度曲線，包括預熱、保溫、迴流峰值溫度和冷卻速率。指定了最高溫度和高溫持續時間限制，以防止對LED封裝和內部晶片造成熱損壞。
7.2 操作與儲存注意事項
說明通常包括防靜電放電 (ESD) 保護，因為LED是敏感的半導體元件。提供了儲存條件（溫度和濕度）的建議，以防止吸濕，這可能在迴流焊過程中導致爆米花現象。
8. 包裝與訂購資訊
採購與生產的物流資訊。
8.1 包裝規格
關於元件供應方式的詳細資訊：捲帶類型（例如，7英吋或13英吋）、載帶寬度、口袋間距和方向。同時指定了每捲的數量。
8.2 標籤與料號編碼
解釋料號編碼，該編碼通常包含關鍵屬性，如顏色、光通量等級、電壓等級和封裝類型。這允許精確訂購所需的規格。
9. 應用說明與設計考量
成功實施的指導。
9.1 典型應用電路
基本驅動電路的示意圖，例如用於低電流應用的串聯電阻計算，或用於高功率或精密應用的恆流驅動IC建議。
9.2 熱管理設計
關於設計PCB和系統以管理熱量的關鍵指導。這包括對散熱孔、鋪銅區域的建議，以及可能需要外部散熱片以將接面溫度維持在安全範圍內，確保長期可靠性。
9.3 光學設計考量
關於視角、光束分佈的說明，以及在最終應用中為達到所需照明輪廓而可能需要二次光學元件（透鏡、擴散片）的考量。
10. 技術比較與差異化
雖然此特定文件是管理性的，但完整的資料表可能會強調相較於先前修訂版或競爭產品的優勢。對於修訂版2，改進可能包括更高的發光效率（每瓦更多流明）、改善的色彩一致性（更嚴格的分級）、增強的可靠性數據（更長的L70壽命）或更堅固的封裝設計。這些差異點將是工程師評估該元件的關鍵。
11. 常見問題 (FAQ)
基於常見的技術疑問：
問：生命週期階段：修訂對於採購意味著什麼？
答：這表示該元件處於活躍、穩定的生產階段。它既不是新的原型（可能會有供應問題），也不是已停產（這會觸發最後採購通知）。預期會有長期供應。
問：有效期限是永久。這是否意味著該元件永遠不會停產？
答：不是。在此上下文中，永久意味著修訂版2的文件不會過期。元件本身最終可能在未來達到停產的生命週期階段，這將通過單獨的產品變更通知 (PCN) 或停產通知進行溝通。
問：如何確保我在設計中使用的是正確的修訂版？
答：請務必在您的物料清單 (BOM) 和設計文件中引用特定的修訂編號（在此案例中為2）和發佈日期。如果可能，請驗證收到元件上的標記。
12. 實際應用案例
案例研究1：建築照明燈具
設計師選擇此元件，注意到其修訂版2狀態以確保供應穩定性。他們使用光通量和色彩等級來確保大型線性燈具中白光的一致性。利用熱阻數據計算所需的鋁製散熱片尺寸，以將接面溫度維持在85°C以下，確保達到宣傳的50,000小時壽命。
案例研究2：消費性電子產品指示燈
工程師為家電設計狀態指示燈。資料表中的低功耗和穩定順向電壓參數允許使用簡單的串聯電阻驅動電路。精確的機械尺寸確保LED完美貼合產品外殼的成型透鏡。
13. 工作原理簡介
發光二極體 (LED) 是通過電致發光發射光線的半導體元件。當順向電壓施加於p-n接面時，電子與電洞在元件內復合，以光子的形式釋放能量。發射光的顏色由所用半導體材料的能帶隙決定（例如，氮化鎵用於藍光/紫外光，磷化鋁鎵銦用於紅/黃/綠光）。白光LED通常是通過在藍光或紫外光LED晶片上塗覆螢光粉材料製成，螢光粉將部分光下轉換為更長的波長，產生被感知為白色的寬廣光譜。
14. 產業趨勢與發展
LED產業持續快速演進。主要趨勢包括：
發光效率提升：晶片設計、螢光粉技術和封裝效率的持續改進正在推動發光效率不斷提高，在相同光輸出的情況下減少能耗。
色彩品質改善：業界高度關注實現高CRI值（90+甚至95+）和可調白光（可調CCT），以滿足如零售和博物館照明等需要優異演色性的應用。
微型化與整合：晶片級封裝 (CSP) LED和Micro-LED的發展使得更小、更密集的陣列成為可能，適用於如細間距顯示器和緊湊型照明模組等應用。
智慧與連網照明：將控制電子和通訊協定（如DALI、Zigbee）直接整合到LED模組中變得越來越普遍，促進了照明系統中物聯網 (IoT) 的發展。
可靠性與壽命：研究持續致力於延長操作壽命並理解失效機制，特別是在高功率應用中常見的高溫和高電流應力條件下。
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。 |