LED元件技術規格書 - 修訂版2 - 生命週期階段文件 - 發佈日期 2014-12-05 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本技術文件提供特定電子元件（可能為LED或相關光電元件）生命週期管理與修訂歷史的完整資訊。核心重點在於確立文件內產品資料的官方狀態、版本控制與時效性。本文件是工程師、採購專員與品保人員在特定時間點驗證元件規格狀態的權威依據。

其主要目的是確保設計與製造過程的可追溯性與一致性。透過明確定義修訂編號與發佈日期，可防止使用過時或錯誤的規格，這對於維持產品可靠性與性能至關重要。文件結構以管理與生命週期中繼資料為中心，顯示了正規化的產品資料管理系統。

2. 生命週期與修訂管理

本文件反覆且一致地指定了一套統一的管理參數。此重複強調了這些欄位的重要性，並確保資訊清晰無誤，即使僅檢視部分文件亦然。

2.1 生命週期階段

其生命週期階段明確標示為修訂。這表示文件及其描述的元件並非處於初始設計（原型）或生命週期終止（停產）階段。修訂階段意味著產品處於量產階段，且本文件代表其規格書的修訂版本。修訂可能源於製程改進、微幅設計調整或更新測試方法，同時在定義的範圍內保持功能相容性。

2.2 修訂編號

其修訂編號指定為2。這是一個關鍵識別碼。它表示此為產品技術規格書的第二個主要修訂版。工程師必須始終參考最新修訂版，以確保其設計採用最新的性能數據、公差與建議操作條件。從假設的修訂版1到修訂版2的變更，暗示了內容的實質更新，可能包括電氣參數、光學特性、機械圖面或可靠性數據的變更。

2.3 發佈日期與有效性

本文件於2014-12-05 15:24:37.0正式發佈。此時間戳記提供了此修訂版生效的確切參考。其失效期限註記為"Forever"。這是一項重要聲明。它意味著此文件修訂版沒有預先定義的到期日或終止日期。它將持續作為有效參考，直到被後續修訂版（例如修訂版3）明確取代為止。這在產品文件中很常見，修訂版在該產品版本的生產生命週期內保持有效。

3. 技術參數：深入客觀解讀

雖然提供的PDF片段聚焦於管理數據，但一份完整的LED元件技術規格書將包含以下章節。以下分析基於此類文件的標準產業內容。

3.1 光度與色彩特性

本節定量定義光輸出與色彩屬性。關鍵參數包括光通量（以流明lm為單位），表示發射光的總感知功率。發光強度（燭光cd）也可能針對指向性LED進行規範。主波長（針對單色LED）或相關色溫（針對白光LED，以開爾文K為單位）精確定義了色座標。演色性指數對白光LED至關重要，表示在其光照下色彩呈現的自然程度，較高的數值（例如Ra>80）對於一般照明是理想的。

3.2 電氣參數

電氣規格確保在電路中安全且最佳地運作。順向電壓是在指定測試電流下LED兩端的電壓降。它具有典型值與一個範圍（例如，3.0V ~ 3.4V @ 20mA）。順向電流是建議的連續操作電流，並有一個絕對最大額定值，不得超過。逆向電壓指定了逆向偏壓方向的最大允許電壓，通常是一個較低的值，如5V，因為LED並非設計來承受高逆向電壓。

3.3 熱特性

LED性能與壽命高度依賴接面溫度。熱阻_{（接面到環境，})以°C/W為單位）表示熱量從半導體接面傳遞到環境空氣的效率。較低的數值表示更好的散熱能力。最高接面溫度_{是半導體晶片允許的最高溫度，通常約為125°C。在此限制以下運作對於長期可靠性至關重要。})4. 分級系統說明

製造變異性使得有必要將LED分級，以確保最終用戶的一致性。

波長/色溫分級：

LED根據其主波長或CCT進行分組。嚴格的等級（例如，白光LED的3步或5步麥克亞當橢圓）確保同一應用中不同單元間的視覺色差最小。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。這讓設計師可以選擇符合特定亮度要求的等級。順向電壓分級：

根據Vf分類有助於設計高效的驅動電路，特別是當多個LED串聯時，以確保電流均勻分佈。5. 性能曲線分析

圖形數據提供了比單純表格數值更深入的見解。

I-V（電流-電壓）曲線：

此圖顯示順向電壓與電流之間的關係。它是非線性的，呈現一個導通電壓，之後電流迅速增加。此曲線對於設計限流電路至關重要。溫度特性：

圖表通常顯示光通量與順向電壓如何隨接面溫度升高而變化。通量通常隨溫度升高而降低（熱淬滅），而Vf則略微下降。光譜功率分佈：

對於白光LED，此圖顯示了整個可見光譜的相對強度，揭示了藍光激發LED與螢光粉發光的混合情況。它直接與CCT和CRI相關。6. 機械與封裝資訊

精確的物理規格對於PCB設計與組裝是必需的。

外型尺寸圖：

詳細圖示顯示所有關鍵尺寸：長、寬、高、透鏡形狀以及任何突出部分。公差始終會被指定。焊墊佈局設計：

PCB焊墊的建議佈局圖案。這包括焊墊尺寸、形狀與間距，以確保在迴焊過程中形成適當的焊點與良好的熱連接。極性識別：

明確標示陽極(+)與陰極(-)。這通常透過元件本身的視覺標記（如切角、圓點或綠線）表示，並在尺寸圖上註明。7. 焊接與組裝指南

正確的處理確保可靠性並防止損壞。

迴焊溫度曲線：

詳細的溫度-時間圖，指定預熱、均熱、迴焊與冷卻階段。關鍵參數包括峰值溫度（無鉛焊料通常為245-260°C）與液相線以上時間。遵循此曲線可防止熱衝擊。注意事項：

關於濕度敏感等級、若封裝暴露於環境濕度時的烘烤要求，以及避免對透鏡施加機械應力的說明。儲存條件：

使用前儲存元件的建議溫度與濕度範圍，通常是在乾燥、惰性的環境中。8. 應用建議

典型應用電路：

電路圖範例顯示由恆流源驅動的LED，通常使用專用LED驅動IC或簡單的電阻器用於低電流應用。對於汽車或工業環境，可能會建議使用瞬態電壓抑制器等保護元件。設計考量：

熱管理是重中之重。指南包括PCB銅箔面積、散熱孔的使用，以及可能的散熱片。光學考量包括視角與可能需要二次光學元件（透鏡、擴散片）。電氣設計必須確保穩定的電流控制，因為LED亮度取決於電流，而非電壓。9. 技術比較與差異化

雖然省略了具體的競爭對手名稱，但文件可能會強調其固有優勢。對於LED，這可能包括更高的發光效率、更優異的色彩一致性、更好的可靠性數據、更低的熱阻以實現更高的驅動電流，或更堅固的封裝設計以抵抗濕氣與硫磺。這些要點以客觀、可量測的特性呈現。

10. 常見問題

本節根據技術參數解答常見疑問。

問：我可以用電壓源驅動此LED嗎？

答：不行。LED必須由限流源驅動。直接連接到電壓源將導致過量電流，損壞LED。請務必使用恆流驅動器或串聯限流電阻。

問：為何我的應用中的光通量似乎低於規格書數值？

答：規格書數值通常在25°C接面溫度下於脈衝條件下量測。在實際應用中，由於散熱不足導致較高的Tj，會造成光通量衰減。請參考相對光通量對溫度曲線。

問：如何解讀永久失效期限？

答：這意味著此特定修訂版沒有計劃的到期日。它是此產品版本的有效規格。在最終確定設計前，請務必檢查是否有更新的修訂版。

11. 實際應用案例

案例1：建築線性照明：

對於連續的LED燈帶，選擇來自相同光通量與色彩等級的LED至關重要，以避免沿長度方向出現可見的亮度或色彩偏移。文件的等級資訊指導此選擇。熱管理涉及設計鋁擠型通道作為散熱片，以保持低Tj來維持亮度與壽命。案例2：汽車信號燈：

在此，惡劣條件下的可靠性是關鍵。規格書的最大額定值與熱特性為PCB基板與驅動電流水平的設計提供依據，以確保在車輛生命週期內的性能。同時也利用了LED的快速開關能力。12. 工作原理簡介

LED是一種半導體二極體。當施加順向電壓時，來自n型材料的電子與來自p型材料的電洞在主動區複合，以光子形式釋放能量。發射光的波長由所用半導體材料的能隙決定。白光LED通常是透過在藍光LED晶片上塗覆黃色螢光粉製成；藍光與黃光的混合對人眼呈現白色。

13. 技術趨勢

LED技術的總體發展方向聚焦於幾個關鍵領域：

提升發光效率，實現每電瓦更多流明，降低能耗。改善色彩品質，擴大色域並以更均勻的光譜分佈實現更高的CRI值。微型化，實現更高密度的像素化顯示器，並整合到更小的裝置中。增強可靠性，具有更長的操作壽命，並在高溫高濕條件下表現更好。智慧整合，將驅動器、感測器與通訊介面直接整合到封裝中，用於智慧照明系統。, incorporating drivers, sensors, and communication interfaces directly into the package for intelligent lighting systems.