LED元件技術規格書 - 第二版修訂 - 生命週期階段文件

1. 產品概述

本技術文件提供特定LED元件的完整規格與指南。所提供資料的核心重點在於正式宣告其生命週期階段與修訂狀態。該元件確認處於修訂階段，表示其為先前設計的更新版本，可能包含效能、可靠性或可製造性方面的改進。修訂編號指定為2。此修訂版的發布日期記載為2014年12月5日。失效期限標記為永久，這通常表示此修訂版沒有計劃的淘汰日期，旨在長期供應，除非發生重大技術變革或停產決策。對於需要穩定元件供應以進行產品設計與製造的工程師而言，此穩定性至關重要。

2. 深度技術參數分析

雖然核心摘要聚焦於管理數據，但一份完整的LED規格書會包含詳細的技術參數。這些參數對於電路設計與系統整合至關重要。

2.1 光度與色彩特性

對LED光輸出的詳細分析至關重要。這包括主波長或相關色溫，其定義了發射光的顏色（例如：冷白光、暖白光、特定顏色）。光通量以流明為單位，表示光的總感知功率。發光效率是關鍵的效能指標。色度座標提供精確的色點。視角以度數指定，描述了光強度的角度分佈。對於彩色LED，峰值波長與光譜半寬度是關鍵參數。

2.2 電氣參數

電氣特性定義了操作條件。順向電壓是在給定的測試電流下指定的。設計師必須考慮順向電壓的分級或典型範圍。逆向電壓表示在非導通方向上允許的最大電壓。順向電流是建議的操作電流，同時也會提供絕對最大額定值。動態電阻可從電流-電壓曲線推斷。功率損耗由順向電壓和順向電流計算得出，影響熱設計。

2.3 熱特性

LED的效能與壽命高度依賴於溫度。接面溫度是關鍵的內部溫度。從接面到環境或從接面到焊點的熱阻，量化了熱量從晶片散逸的難易程度。最大允許接面溫度不得超過。理解這些參數對於設計足夠的散熱方案以維持光輸出、色彩穩定性與長期可靠性至關重要。

3. 分級系統說明

製造過程的變異會導致個別LED之間存在細微差異。分級是根據關鍵參數將元件分類成不同組別的過程，以確保同一生產批次內的一致性。

3.1 波長/色溫分級

LED根據其色度座標或相關色溫進行分級。更嚴格的分級確保LED之間的可見色差最小，這對於照明燈具和顯示器等要求色彩均勻性的應用至關重要。

3.2 光通量分級

LED根據其在標準測試電流下的光輸出進行分類。這使設計師能夠選擇符合特定亮度要求的元件，並有助於在陣列中保持一致的亮度。

3.3 順向電壓分級

在指定電流下按順向電壓進行分類，有助於設計高效的驅動電路，特別是在串聯多個LED時，因為它能最大限度地減少電流不平衡。

4. 性能曲線分析

圖形數據提供了元件在不同條件下行為的更深入洞察。

4.1 電流-電壓特性曲線

此曲線繪製了順向電流與順向電壓之間的關係。它是非線性的，顯示出一個導通電壓和一個近似指數上升的區域。曲線在工作區域的斜率與動態電阻有關。這是驅動器設計的基礎，用於確定給定電流所需的電源電壓。

4.2 溫度依賴性分析

關鍵圖表顯示了參數如何隨溫度變化。通常，順向電壓會隨著接面溫度的升高而降低。光通量也會隨著溫度升高而下降。理解這些關係對於設計在預期工作溫度範圍內保持性能的系統至關重要。

3.3 光譜功率分佈

此圖表顯示了每個波長發射光的相對強度。對於白光LED，它顯示了藍色峰值和更寬的螢光粉轉換光譜。它定義了演色性指數和光的確切色彩品質。

5. 機械與封裝資訊

物理規格確保了正確的PCB設計與組裝。

5.1 尺寸外型圖

詳細的圖表顯示了元件的確切長度、寬度、高度以及任何關鍵公差。它包括頂視圖、側視圖和底視圖。

5.2 焊墊佈局與焊盤設計

提供了建議的PCB焊盤圖形，包括焊盤尺寸、間距和形狀。這對於創建PCB佈局以確保可靠的焊接和機械穩定性至關重要。

5.3 極性識別

明確標示了陽極和陰極端子，通常通過圖表指示元件本體或焊盤圖形上的凹口、圓點、斜邊或不同的焊盤尺寸。

6. 焊接與組裝指南

正確的操作確保可靠性。

6.1 迴流焊溫度曲線

詳細的溫度與時間關係圖定義了建議的迴流焊溫度曲線，包括預熱、保溫、迴流和冷卻速率。指定了最高溫度限制和暴露時間，以防止損壞LED封裝或內部晶粒。

6.2 操作注意事項

說明通常包括避免機械應力、靜電放電防護要求，以及避免透鏡或引腳污染。

6.3 儲存條件

指定了建議的儲存環境，通常涉及受控的溫度和濕度，以防止吸濕和引腳氧化。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝規格

描述交付形式：捲帶包裝規格、管裝數量或散裝包裝。包括包裝內的方向。

7.2 標籤資訊

解釋捲帶或盒子標籤上的標記，通常包括料號、數量、批號、日期碼和分級資訊。

7.3 料號編碼系統

解碼料號結構，顯示料號中的不同代碼如何代表特定屬性，如顏色、光通量分級、電壓分級、包裝類型和修訂級別。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

常見驅動方法的電路圖：用於低功率應用的簡單串聯電阻限流、用於最佳性能和效率的恆流驅動器電路，以及PWM調光介面電路。

8.2 設計考量

關鍵點包括熱管理設計、光學設計、基於順向電壓和電流要求的驅動器選擇，以及確保與控制系統的電氣相容性。

9. 技術比較

雖然單一規格書不進行比較，但設計師會使用此數據與替代方案進行比較。第二版修訂可能暗示的潛在差異包括：與前一版相比更高的發光效率、改善的色彩一致性、增強的可靠性數據、更低的熱阻或更堅固的封裝設計。永久失效期限表明了對長期供應穩定性的承諾，這相對於有計劃淘汰的元件是一個顯著優勢。

10. 常見問題解答

問：生命週期階段：修訂是什麼意思？

答：這表示這不是新產品導入，而是現有元件的更新版本。變更可能是微小的，也可能是重大的，但外形、配合和基本功能通常保持不變。

問：失效期限：永久有什麼含義？

答：這表示製造商目前沒有計劃停產此特定修訂版，為長期專案提供供應穩定性。然而，這並不保證無限期生產，因為市場力量或技術更迭最終可能導致停產通知。

問：在我的設計過程中應如何解讀發布日期？

答：發布日期提供了背景資訊。對於新設計，您可能會檢查是否存在更新的修訂版。它也有助於追溯元件的歷史。確保完整規格書中的任何可靠性或性能數據仍被視為有效且能代表當前製造狀況。

問：如果我的電路板是使用第一版製造的，我可以使用第二版嗎？

答：通常可以，如果它是真正的形式-配合-功能修訂。然而，關鍵在於比較兩個修訂版的完整技術規格，以驗證沒有任何電氣、光學或熱參數發生了影響您應用的變化。請務必查閱完整的規格書。

11. 實際應用案例

案例1：建築線性照明

設計師正在為間接照明創建連續的LED燈條。使用分級資訊，他們可以確保整個長度上的色彩和亮度無縫銜接。熱阻數據用於計算所需的鋁型材尺寸，以保持接面溫度低於最大允許值，確保額定壽命並隨時間保持一致的色彩。

案例2：工業控制面板指示燈

工程師需要為機器介面提供狀態指示燈。順向電壓和電流規格用於為24V直流電源選擇合適的串聯電阻值。機械圖確保所選LED適合面板的預鑽孔，並且焊接溫度曲線被編程到組裝線的迴流焊爐中。

12. 工作原理簡介

LED是一種半導體二極體。當順向電壓施加於p-n接面時，來自n型材料的電子與來自p型材料的電洞在空乏區復合。這種復合以光子的形式釋放能量。發射光的波長由所用半導體材料的能隙決定。白光LED通常是通過在藍光LED晶片上塗覆黃色螢光粉製成的；部分藍光被轉換為黃光，藍光與黃光的混合被感知為白光。此電致發光過程的效率以發光效率表徵。

13. 技術發展趨勢

LED產業持續發展。主要趨勢包括：效能提升：持續研究旨在提高每瓦流明數，降低照明能耗。色彩品質改善：開發螢光粉和多晶片解決方案，以實現更高的演色性指數和更令人愉悅的光譜功率分佈。微型化與整合：開發更小、更強大的晶片，以及將LED與驅動器和控制電路結合的整合封裝。智慧照明：將感測器和通訊介面直接整合到LED模組中。永續性：專注於減少關鍵原材料的使用、提高可回收性，並進一步延長使用壽命以減少環境影響。此元件的第二版修訂狀態將其置於此持續改進的脈絡中。