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LED元件規格書 - 生命週期修訂版2 - 發佈日期2014-12-05 - 繁體中文技術文件

詳細說明LED元件生命週期階段、修訂歷史與發佈資訊的技術規格書,聚焦於版本控制與永久文件狀態。
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PDF文件封面 - LED元件規格書 - 生命週期修訂版2 - 發佈日期2014-12-05 - 繁體中文技術文件

目錄

1. 產品概述

本技術文件提供特定電子元件(很可能是LED或類似半導體元件)的生命週期與版本控制資訊。此規格書的核心目的是確立元件技術規格的官方版本與狀態。文件顯示這是一個最終修訂版,旨在作為永久參考,意味著產品定義已趨於穩定與成熟。目標市場包括參與電子設計與製造的工程師、採購專員與品質保證人員,他們需要明確的版本控制以進行元件選擇與物料清單管理。

2. 生命週期與修訂資訊

提供的內容專門詳述了元件文件的行政與控制層面。

2.1 生命週期階段

生命週期階段明確標示為修訂。這表示該元件及其相關規格書已超越初始設計與原型階段。"修訂"階段通常意味著產品已進入量產階段,其規格已凍結,任何變更都需透過正式的修訂更新進行嚴格控制。此狀態向設計人員保證,該元件適用於長期生產週期,具有穩定性。

2.2 修訂編號

修訂編號指定為2。這是版本控制的關鍵資訊。工程師必須參考此規格書的修訂版2,以確保他們使用的是正確的規格集。修訂版1與修訂版2之間可能存在差異,可能包括電氣參數、機械圖紙、建議操作條件或包裝資訊的更新。始終確認修訂編號可防止設計與製造錯誤。

2.3 發佈日期

此修訂版的官方發佈日期為2014-12-05 13:03:47.0。時間戳記提供了此特定文件版本被授權與發佈的精確參考點。這有助於追溯性,並在有多個文件版本流通的情況下提供協助。它確立了內部規格生效的基準時間。

2.4 有效期限

有效期限標記為永久。這在技術文件中是不尋常但重要的標示。這意味著此修訂版的規格書被視為永久有效,不會因時間政策而自動被取代。"永久"狀態意味著此處包含的資訊是該元件此特定修訂版的最終規格,除非被新的修訂通知明確取代,否則將保持其權威參考地位。這對於已成熟且不再積極開發的產品來說很常見。

3. 技術參數與解讀

雖然提供的文字片段未包含明確的技術參數,如電壓、波長或尺寸,但正式修訂版規格書的存在,意味著完整文件中包含此類詳細規格。根據此類規格書的標準業界慣例,以下章節將進行關鍵分析。

3.1 光度與色彩特性

完整的規格書會詳細說明光度特性。對於LED而言,這包括主波長或相關色溫,用以定義發光顏色。以流明為單位測量的光通量,表示感知亮度。色度座標提供精確的色點。對於白光LED,可能包含顯色指數,用以指示在其光線下色彩呈現的自然程度。修訂編號確保了依據這些特性對LED進行的分檔或分類,在本產品版本中保持一致。

3.2 電氣參數

關鍵的電氣規格是基礎。在特定測試電流下的順向電壓對於電路設計至關重要,影響驅動器選擇與功率耗散。順向電流額定值定義了元件可承受的最大連續電流。逆向電壓指定了在非導通方向可施加的最大電壓。這些參數確保元件在其安全工作區內運作。

3.3 熱特性

熱管理對於LED效能與壽命至關重要。熱阻,無論是結點到環境或結點到外殼,量化了熱量從半導體結點散逸的難易程度。熱阻越低越好。最高結點溫度是LED晶片在面臨災難性故障或加速老化風險前所能承受的絕對最高溫度。適當的散熱設計需使用這些數值進行計算。

4. 分檔與分類系統

製造上的變異性使得有必要將元件按性能分檔。

4.1 波長或色溫分檔

LED通常被分入嚴格的波長或CCT檔位,以確保單一生產批次或應用內的色彩一致性。修訂版2的規格書將定義所使用的確切分檔邊界與代碼。

4.2 光通量分檔

元件也會根據其在標準測試電流下的光輸出進行分檔。這使得設計師可以選擇符合特定亮度要求並在照明組件中保持均勻性的零件。

4.3 順向電壓分檔

按順向電壓分類有助於設計高效的驅動電路,以及在並聯LED配置中確保電流分佈平衡。

5. 性能曲線分析

圖形數據揭示了在不同條件下的性能表現。

5.1 電流對電壓曲線

I-V曲線顯示了順向電壓與電流之間的關係。它是非線性的,具有特徵性的"膝點"電壓。此曲線對於選擇適當的驅動電流和理解功耗至關重要。

5.2 溫度依存性

圖表通常顯示順向電壓如何隨著結點溫度升高而下降,以及光通量如何衰減。這些資訊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。

5.3 光譜功率分佈

對於彩色或白光LED,光譜分佈圖顯示了每個波長的光相對強度。這決定了色彩品質,並可用於計算色度座標和CRI。

6. 機械與封裝資訊

此處定義了物理外形尺寸。

6.1 封裝尺寸

詳細的機械圖紙提供了所有關鍵尺寸:長度、寬度、高度、引腳間距和整體公差。這對於PCB焊盤設計和確保在組裝中的正確配合是必要的。

6.2 焊墊佈局與可焊性

提供了建議的PCB焊盤圖形,以確保在迴流焊或波峰焊期間形成可靠的焊點。可能還包含表面處理和焊鍍層資訊。

6.3 極性識別

指定了清晰的標記,以防止組裝過程中方向錯誤。

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。遵循此曲線可防止對LED封裝造成熱損傷。

7.2 操作與儲存注意事項

說明通常包括防靜電放電保護、濕度敏感等級建議與烘烤程序,以及避免對引腳或透鏡造成機械應力的一般操作指南。

8. 包裝與訂購資訊

8.1 包裝規格

詳細說明元件的供應方式:捲帶類型、膠帶寬度、口袋間距以及每捲數量。

8.2 標籤與料號編碼

解釋了完整的料號結構,該結構通常編碼了顏色、光通量檔位、電壓檔位和封裝類型等資訊。包裝上的標籤將對應此料號,並包含修訂代碼。

9. 應用備註與設計考量

9.1 典型應用電路

可能會建議適用於驅動LED的恆流驅動器電路示意圖。這包括對串聯/並聯配置和調光方法的考量。

9.2 熱管理設計

關於PCB佈局以利散熱的指導,例如使用散熱孔、足夠的銅箔面積,以及可能附加散熱器。基於施加功率和熱阻估算結點溫度的計算至關重要。

9.3 光學設計考量

關於視角、透鏡特性以及為實現所需光分佈而使用二次光學元件的建議。

10. 技術比較與差異化

雖然片段中未明確說明,但可以推斷產品定位。具有"修訂版2"和"永久"狀態的元件很可能是一個成熟且廣泛採用的零件。其優勢可能包括經過驗證的可靠性、廣泛的現場應用歷史、經銷商廣泛供貨,以及相比新推出元件能降低設計風險的穩定規格。對於成熟的應用,它可能提供有利的性價比。

11. 常見問題

問:"生命週期階段:修訂"對我的設計意味著什麼?

答:這意味著該元件處於穩定的生產狀態。其規格在此修訂版中是固定的,這使其成為長期或大量生產產品的低風險選擇,因為您不會遇到未經通知的變更。

問:為什麼有效期限是"永久"?

答:這表示修訂版2的規格書被視為永久參考文件。製造商承諾無限期維持此修訂版的規格,即使產品最終停產。未來的變更將需要新的修訂編號。

問:使用規格書的修訂版2有多關鍵?

答:至關重要。務必確認您擁有正確的修訂版。使用舊版可能意味著您的設計基於過時的電氣、光學或機械數據,可能導致性能問題或製造缺陷。

問:發佈日期是2014年。這個產品過時了嗎?

答:不一定。修訂版的2014年發佈日期表明這是一個成熟產品。許多基礎電子元件會持續生產數十年。您應查閱製造商的產品狀態通知或經銷商庫存以確認其活躍/停產狀態。

12. 實際應用案例

案例1:替換式照明設計

設計用於替換60W白熾燈泡的LED燈泡的工程師需要一致的顏色和亮度。透過指定來自此規格書修訂版2中定義的單一嚴格光通量和CCT檔位的元件,他們可以確保生產的每個燈泡都符合相同的性能標準,維持品牌品質。

案例2:汽車內飾照明

汽車一級供應商需要具有經過驗證的長期可靠性和穩定規格的元件。選擇具有"修訂"生命週期和"永久"規格書狀態的零件可降低認證風險。精確的機械圖紙確保LED正確安裝到外殼中,熱數據則指導在有限空間內管理熱量的安裝設計。

13. 運作原理介紹

發光二極體是一種當電流通過時會發光的半導體元件。這種稱為電致發光的現象發生在元件內電子與電洞重新結合時,以光子的形式釋放能量。光的顏色由所用半導體材料的能隙決定。其結構通常包括一個封裝內的p-n接面,封裝包含用於電氣連接的引線框架、鍵合線、螢光粉塗層和初級光學透鏡。規格書提供了此物理實現的具體性能指標與限制。

14. 產業趨勢與發展

包括LED領域在內的電子產業,其特點是持續進步。雖然此特定規格書反映了2014年的一個穩定產品,但更廣泛的趨勢仍在繼續。這些趨勢包括發光效率的提高,使得能以更低的功耗和熱量實現更高的亮度。業界正朝著更高的顯色指數和更精確的色彩調節以實現以人為本的照明方向發展。小型化仍然是趨勢,元件在保持或提高輸出的同時變得更小。整合是另一個關鍵趨勢,LED封裝整合了驅動器、感測器和控制電路。此外,產業越來越關注永續性,改進製造工藝和材料以減少環境影響。具有永久修訂狀態的元件通常代表了特定技術世代中成功且優化的設計。

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。