LED元件規格書 - 修訂版2 - 生命週期：永久有效 - 發佈日期：2014-12-01

1. 產品概述
2. 技術參數深度客觀解讀
2.1 光度與色彩特性
2.2 電氣參數
2.3 熱特性
3. 分級系統說明
3.1 波長/色溫分級
3.2 光通量分級
3.3 順向電壓分級
4. 性能曲線分析
4.1 電流-電壓（I-V）特性曲線
越低。
增加而減少。了解這種降額對於熱管理以維持目標光輸出至關重要。
對於白光LED，SPD圖顯示了整個可見光譜的相對強度。它揭示了藍光激發LED的峰值與寬廣的螢光粉發射，有助於評估色彩品質與CRI。
物理結構確保了可靠的安裝與電氣連接。
詳細圖表顯示LED封裝的確切尺寸，包括長度、寬度、高度與透鏡形狀，並標示關鍵公差。
提供了PCB（印刷電路板）佈局的建議焊盤圖形，包括焊盤尺寸、形狀與間距。這對於實現可靠的焊點與適當的散熱至關重要。
顯示了識別陽極（+）與陰極（-）端子的方法，通常是通過封裝上的標記（例如凹口、綠點或切角）或不對稱的焊盤設計。
6. 焊接與組裝指南
提供了迴流焊的建議溫度曲線，包括預熱、均熱、迴流（峰值溫度）與冷卻速率。指定了最高溫度與液相線以上時間，以防止對LED封裝或矽膠透鏡造成熱損傷。
說明包括避免對透鏡施加機械應力、防止污染、使用ESD（靜電放電）防護措施，以及不要將焊料直接施加到LED本體上。
60%相對濕度）與保存期限，以維持可焊性並防止吸濕，吸濕可能在迴流焊過程中導致爆米花現象。
7. 包裝與訂購資訊
關於捲盤包裝的詳細資訊：載帶寬度、口袋尺寸、捲盤直徑與每捲數量（例如，2000顆/13英吋捲盤）。
解釋印在捲盤標籤上的資訊，包括料號、數量、日期代碼、批號與分級代碼。
解析料號代碼，說明每個部分如何表示特性，如顏色、光通量分級、電壓分級、封裝類型與特殊功能。
8. 應用建議
基本驅動電路的示意圖：強調恆流驅動器電路（使用專用IC或電晶體），因為LED需要電流調節而非電壓調節以實現穩定操作。也可能展示用於低電流應用的簡單電阻限流電路。
與PWM（脈衝寬度調變）調光的相容性以及建議的頻率範圍。
永久有效的規格書狀態支持穩定的長期採購。潛在的權衡可能包括相較於最新一代LED，效率或色彩指標略為落後，但它提供了經過驗證的性能與可靠性。
會隨溫度與個體單元而變化。
保持在100°C以下。穩定、分級的光通量值允許精確計算所需的LED數量，以達到目標面板亮度而不會過度驅動它們。成熟的修訂版2狀態讓人確信該元件的行為已被充分了解，從而最小化長壽命產品中的風險。
LED是一種半導體p-n接面二極體。當施加順向電壓時，來自n型區域的電子與來自p型區域的電洞在主動層內復合。這種復合以光子（光）的形式釋放能量。發射光的波長（顏色）由所使用的半導體材料的能隙決定（例如，磷化砷化鎵用於紅色，氮化銦鎵用於藍色）。白光LED通常是通過在藍光LED晶片上塗覆黃色螢光粉來製造；部分藍光被轉換為黃光，藍光與黃光的混合被感知為白光。不同的螢光粉混合物產生不同色調（CCT）的白光。

1. 產品概述

本文件提供特定LED（發光二極體）元件的完整技術規格與應用指南。所呈現的核心資訊表明這是一個穩定、成熟的產品。生命週期階段記載為修訂版2，意味著這是其技術資料表的第二個正式修訂版本，暗示了基於製造經驗或微小設計更新而進行的先前迭代與改進。關鍵在於，有效期限列為永久，表示此版本的規格被視為永久有效，不會因過期日而被取代，這是標記淘汰元件的常見方式。此修訂版的正式發佈日期為2014年12月1日。修訂編號與永久狀態的結合，表明該元件已達到最終、標準化的規格狀態，適合需要穩定元件參數的長期設計專案。

此LED設計用於一般照明或指示燈應用，提供可靠性與一致的性能。其核心優勢在於其已定稿且永久的規格集，為設計工程師提供了關於其長期供應與技術特性的確定性。目標市場包括消費性電子產品、汽車內飾照明、標誌以及通用照明模組，這些領域偏好經過驗證的穩定元件，而非較新、可能未經證實的替代品。

2. 技術參數深度客觀解讀

雖然提供的摘要聚焦於文件元數據，但一份完整的LED規格書會包含詳細的技術參數。以下章節概述了通常會找到的關鍵數據及其意義。

2.1 光度與色彩特性

光度特性定義了光輸出與品質。關鍵參數包括：

光通量（Φ_v）：以流明（lm）為單位，表示發射光的總感知功率。中功率LED的典型值可能介於20 lm至120 lm之間，具體取決於晶片技術與驅動條件。
發光效率：以每瓦流明（lm/W）表示，這是能源效率的衡量標準，計算方式為光通量除以電氣輸入功率。數值越高，表示電能轉換為可見光的效率越高。
主波長（λ_d）或相關色溫（CCT）：對於彩色LED（例如紅、藍、綠），主波長指定了峰值顏色。對於白光LED，以開爾文（K）為單位的CCT定義了白光的色調（例如，2700K為暖白光，6500K為冷白光）。
顯色指數（CRI或R_a）：對於白光LED，CRI表示光源相較於自然參考光，還原物體真實顏色的準確度。CRI高於80被認為適用於一般照明。
視角：發光強度至少為其最大值一半的角跨度（通常表示為2θ_1/2）。常見角度為120°或140°，以實現寬廣的擴散。

2.2 電氣參數

這些參數對於電路設計與驅動器選擇至關重要。

順向電壓（V_f）：在指定順向電流下操作時，LED兩端的電壓降。它隨晶片材料而異（例如，紅色約2.0V，藍色/白色約3.2V），並隨溫度略微增加。
順向電流（I_f）：建議的工作電流，對於標準封裝，通常在20mA至150mA之間。超過最大額定電流會大幅縮短使用壽命。
逆向電壓（V_r）：LED在反向偏壓連接時能承受而不損壞的最大電壓。此值通常較低（例如5V）。
功率耗散（P_d）：封裝能以熱量形式耗散的最大允許功率，計算方式為典型條件下的V_f* I_f。

2.3 熱特性

LED的性能與壽命高度依賴於溫度。

接面溫度（T_j）：半導體晶片p-n接面處的溫度。最大額定T_j（例如125°C）是一個關鍵限制；在此溫度以上操作會導致快速劣化。
熱阻（R_θJA或R_θJC）：以°C/W為單位，表示熱量從接面傳遞到環境空氣（JA）或到外殼/電路板（JC）的效率。數值越低表示散熱效果越好。
儲存溫度範圍：LED未通電時允許的溫度範圍。

3. 分級系統說明

製造變異導致個別LED之間存在微小差異。分級將具有相似特性的元件分組，以確保量產的一致性。

3.1 波長/色溫分級

LED根據其主波長（針對彩色）或CCT（針對白色）進行分級。典型的分級方案可能具有2.5nm或5nm的波長步階。對於白光LED，分級可能在CIE色度圖上以麥克亞當橢圓定義，3階或5階分級表示色彩一致性。

3.2 光通量分級

LED根據其在標準測試電流（例如65mA）下的光輸出進行分類。分級定義為百分比範圍或最小光通量值（例如，分級A：20-23 lm，分級B：23-26 lm）。這使設計師能夠選擇所需的亮度等級。

3.3 順向電壓分級

為了簡化驅動器設計並確保陣列中的亮度均勻，LED根據其在特定電流下的順向電壓進行分級。常見的分級可能是V_f@ 65mA：2.8V-3.0V、3.0V-3.2V等。

4. 性能曲線分析

圖形數據提供了在不同條件下LED行為的更深入見解。

4.1 電流-電壓（I-V）特性曲線

此曲線顯示順向電流與順向電壓之間的關係。它是非線性的，一旦超過導通電壓，電流會急遽增加。曲線會隨溫度偏移；溫度越高，相同I_f下的V_f.

越低。

4.2 溫度特性_j關鍵圖表包括光通量 vs. 接面溫度以及順向電壓 vs. 接面溫度。光通量通常隨T

增加而減少。了解這種降額對於熱管理以維持目標光輸出至關重要。

4.3 光譜功率分佈（SPD）

對於白光LED，SPD圖顯示了整個可見光譜的相對強度。它揭示了藍光激發LED的峰值與寬廣的螢光粉發射，有助於評估色彩品質與CRI。

5. 機械與封裝資訊

物理結構確保了可靠的安裝與電氣連接。

5.1 尺寸外觀圖

詳細圖表顯示LED封裝的確切尺寸，包括長度、寬度、高度與透鏡形狀，並標示關鍵公差。

5.2 焊墊佈局與焊盤設計

提供了PCB（印刷電路板）佈局的建議焊盤圖形，包括焊盤尺寸、形狀與間距。這對於實現可靠的焊點與適當的散熱至關重要。

5.3 極性識別

顯示了識別陽極（+）與陰極（-）端子的方法，通常是通過封裝上的標記（例如凹口、綠點或切角）或不對稱的焊盤設計。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊溫度曲線

提供了迴流焊的建議溫度曲線，包括預熱、均熱、迴流（峰值溫度）與冷卻速率。指定了最高溫度與液相線以上時間，以防止對LED封裝或矽膠透鏡造成熱損傷。

6.2 注意事項與操作

說明包括避免對透鏡施加機械應力、防止污染、使用ESD（靜電放電）防護措施，以及不要將焊料直接施加到LED本體上。

6.3 儲存條件<指定了建議的儲存環境（通常為<30°C、

60%相對濕度）與保存期限，以維持可焊性並防止吸濕，吸濕可能在迴流焊過程中導致爆米花現象。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝規格

關於捲盤包裝的詳細資訊：載帶寬度、口袋尺寸、捲盤直徑與每捲數量（例如，2000顆/13英吋捲盤）。

7.2 標籤資訊

解釋印在捲盤標籤上的資訊，包括料號、數量、日期代碼、批號與分級代碼。

7.3 型號命名規則

解析料號代碼，說明每個部分如何表示特性，如顏色、光通量分級、電壓分級、封裝類型與特殊功能。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

基本驅動電路的示意圖：強調恆流驅動器電路（使用專用IC或電晶體），因為LED需要電流調節而非電壓調節以實現穩定操作。也可能展示用於低電流應用的簡單電阻限流電路。

8.2 設計考量熱管理：_jPCB銅箔面積（散熱焊盤）、散熱孔以及可能的散熱片對於將T
保持在限制範圍內的重要性。光學設計：
關於二次光學元件（透鏡、擴散片）以實現所需光束模式的考量。電氣佈局：
保持驅動走線短以最小化電壓降與雜訊。調光：

與PWM（脈衝寬度調變）調光的相容性以及建議的頻率範圍。

9. 技術比較雖然省略了具體的競爭對手名稱，但此LED的永久生命週期與修訂版2狀態暗示了關鍵差異化因素：長期穩定性：與具有計劃性淘汰的元件不同，此元件的規格是固定的，減少了長壽命產品的重新認證需求。成熟度：第二個修訂版表明任何初始生產問題都已解決，從而帶來更高的可靠性。供應可預測性：

永久有效的規格書狀態支持穩定的長期採購。潛在的權衡可能包括相較於最新一代LED，效率或色彩指標略為落後，但它提供了經過驗證的性能與可靠性。

10. 常見問題（基於技術參數）

Q1：生命週期階段：修訂版2對我的設計意味著什麼？

A1：這表示元件的規格已從初始發佈版本更新了一次。此修訂版被認為是成熟且穩定的。對於新設計，這是一個安全的選擇。對於使用修訂版1的現有設計，請檢查修訂變更說明（如有），了解可能影響性能的任何參數更新。

Q2：有效期限：永久——這是否意味著LED將永遠供應？

A2：不一定。這意味著此特定版本的技術規格書（修訂版2）被視為永久有效，不會被賦予標記其為過時的到期日。然而，製造商仍可能因商業原因停止生產該元件本身。永久狀態指的是文件的有效性，而非無限生產的保證。

Q3：發佈日期是2014年。這個產品過時了嗎？

A3：不一定。在電子產品中，成熟元件在2014年進行規格書修訂是常見的。它代表了一個成熟、可靠的元件。雖然峰值效率可能低於2024年頂級的LED，但其參數已完全表徵，並且常被選用於成本敏感或生命週期長的應用中，這些應用中設計穩定性至關重要。

Q4：我如何為此LED選擇正確的電流？_fA4：請務必參考絕對最大額定值與典型特性表。在建議的順向電流（I_f）或以下操作。強烈建議使用恆流驅動器以確保一致的亮度與壽命，因為V

會隨溫度與個體單元而變化。

11. 實際應用案例

情境：為工業控制面板顯示器設計背光單元。_{該顯示器需要在環境溫度高達50°C的環境中，提供均勻、可靠的照明超過10年。選擇了具有永久生命週期規格書的LED。設計師使用最大接面溫度（T}jmax_{）與熱阻（R}θJA_j）數據來計算必要的PCB銅箔面積，以在額定電流下將T

保持在100°C以下。穩定、分級的光通量值允許精確計算所需的LED數量，以達到目標面板亮度而不會過度驅動它們。成熟的修訂版2狀態讓人確信該元件的行為已被充分了解，從而最小化長壽命產品中的風險。

12. 原理介紹

LED是一種半導體p-n接面二極體。當施加順向電壓時，來自n型區域的電子與來自p型區域的電洞在主動層內復合。這種復合以光子（光）的形式釋放能量。發射光的波長（顏色）由所使用的半導體材料的能隙決定（例如，磷化砷化鎵用於紅色，氮化銦鎵用於藍色）。白光LED通常是通過在藍光LED晶片上塗覆黃色螢光粉來製造；部分藍光被轉換為黃光，藍光與黃光的混合被感知為白光。不同的螢光粉混合物產生不同色調（CCT）的白光。

13. 發展趨勢LED產業持續演進。關鍵的客觀趨勢包括：效率提升（lm/W）：內部量子效率與光提取技術的持續改進推動發光效率更高。色彩品質改善：_a螢光粉與多色晶片設計（例如RGB、紫光激發+多螢光粉）的發展，以實現更高的CRI（R₉>90，R>50）與更一致的顯色性。微型化與更高功率密度：能夠處理更高電流密度的更小封裝（例如微型LED）的發展，實現了新的顯示與照明形態。智慧與連網照明：將控制電子與通訊協定（Zigbee、藍牙）直接整合到LED模組中。以人為本的照明：

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。

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