LED元件技術文件 - 第2版修訂 - 發布日期 2014-12-10 - 英文規格書

1. 文件概述

本技術文件提供關於電子元件（特別是LED）生命週期狀態與發布細節的關鍵資訊。其主要目的是告知使用者與工程師產品技術規格的當前修訂版及其有效性。文件結構旨在清晰簡潔地呈現關鍵的管理與技術數據。

文件的核心資訊圍繞著文件的修訂控制。理解修訂歷史對於確保在設計、採購與製造過程中參考正確的技術參數至關重要。使用過時的規格可能導致產品不相容或性能問題。

2. 生命週期與發布資訊

本文件明確說明元件技術資料的生命週期階段。此部分詳細說明與文件版本控制及發布時程相關的特定屬性。

2.1 生命週期階段

該生命週期階段標示為修訂版：2。這表示本文件是原始技術規格的第二次主要修訂。修訂通常意味著對技術內容進行了重大更新、修正或增補，例如更新的性能圖表、修訂的電氣參數、新的機械圖紙或測試方法的變更。使用者必須確認他們使用的是最新修訂版，以納入所有技術改進與修正。

2.2 有效期限

該有效期限指定為永久有效。這表示本文件的此特定修訂版沒有預設的到期日。其中包含的技術規格被視為永久有效，直到被更新的修訂版取代為止。這對於核心技術與設計成熟且不常變更的穩定產品規格來說很常見。然而，永久有效應理解為直到發布新修訂版為止，使用者應定期向來源方檢查更新。

2.3 發布日期

該發布日期為2014-12-10 09:53:17.0。此時間戳記提供了本文件第2版正式發布並可供使用的確切日期與時間。發布日期是文件控制與可追溯性的關鍵元數據。它讓使用者能夠確定規格的年代，並將其與產品製造日期、韌體版本或其他具時效性的設計元素進行協調。一份於2014年發布的文件，暗示該元件技術大約在該時期定案。

3. 技術參數與規格

雖然提供的文字片段聚焦於文件元數據，但一份完整的LED元件技術資料表將包含廣泛的技術參數。基於約2014年LED文件的行業標準做法，以下部分將被重點分析。由於此處缺乏具體數值，因此需要對這些參數的意義及其重要性進行一般性解釋。

3.1 光度與色彩特性

此部分將詳細說明LED的光輸出與色彩特性。關鍵參數通常包括：

• 光通量：LED發出的總可見光，以流明 (lm) 為單位測量。這是亮度的主要指標。
• 主波長 / 相關色溫 (CCT)：對於彩色LED，主波長（以奈米為單位）定義了感知顏色（例如，630奈米為紅色）。對於白光LED，CCT（以開爾文為單位，例如3000K、6500K）定義了光是暖白、中性白還是冷白。
• 演色性指數 (CRI)：對於白光LED，CRI表示光源相較於自然光源，還原物體真實顏色的準確度。對於需要準確色彩感知的應用，較高的CRI（接近100）更佳。
• 視角：發光強度為中心強度一半時的角度（例如120度）。這定義了光束的擴散範圍。

這些參數對於為一般照明、標誌、背光或指示燈等應用選擇合適的LED至關重要，這些應用需要特定的亮度、色彩品質與光分佈。

3.2 電氣參數

電氣特性定義了驅動LED的方式。關鍵參數包括：

• 順向電壓 (Vf)：LED在指定電流下發光時，兩端的電壓降。這對於設計驅動電路至關重要（例如，典型值為3.2V）。
• 順向電流 (If)：LED的建議工作電流（例如20mA、150mA、350mA）。超過最大額定電流會大幅縮短使用壽命或導致立即故障。
• 逆向電壓 (Vr)：LED在非導通方向上可承受而不損壞的最大電壓。
• 功耗：LED消耗的電功率，計算為 Vf * If，這與熱負載有關。

適當的熱管理（通常涉及散熱片）與這些電氣參數直接相關，以防止過熱並確保長期可靠性。

3.3 熱特性

LED的性能與使用壽命對溫度高度敏感。關鍵熱參數包括：

• 接面溫度 (Tj)：半導體晶片本身的溫度。最大允許Tj是一個關鍵限制。
• 熱阻 (Rth j-s 或 Rth j-a)：這衡量了熱量從LED接面傳遞到焊點（接面到焊點）或環境空氣（接面到環境）的效率。較低的熱阻意味著更好的散熱效果。
• 降額曲線：顯示最大允許順向電流如何隨著環境或焊點溫度升高而降低的圖表。

忽略熱管理是導致LED過早失效的主要原因，包括色偏、光衰減與災難性故障。

4. 分級與分類系統

由於製造變異，LED會根據性能被分類到不同的分級區間。此系統確保了最終使用者的一致性。

• 光通量分級：根據LED在標準測試電流下測得的光通量輸出進行分組。
• 電壓分級：根據順向電壓 (Vf) 範圍進行分組。
• 色彩/波長分級：對於彩色LED，分級由波長範圍定義。對於白光LED，分級由CIE圖上的色度座標定義，通常對應於麥克亞當橢圓（例如3階、5階）。

理解分級代碼對於需要在多個LED之間進行嚴格色彩或亮度匹配的應用至關重要。

5. 性能曲線分析

圖形數據提供了比單點規格更深入的見解。

• I-V曲線 (電流 vs. 電壓)：顯示順向電流與順向電壓之間的關係。它是非線性的，工作點通常選擇在曲線的陡峭部分。
• 相對光通量 vs. 順向電流：顯示光輸出如何隨電流增加而增加，通常在電流過高導致效率下降之前的線性區域。
• 相對光通量 vs. 接面溫度：展示了熱淬滅效應——光輸出隨著溫度升高而降低。
• 光譜功率分佈：繪製每個波長發光強度的圖表。它定義了色彩特性，並揭示了螢光粉轉換白光LED的峰值。

6. 機械與封裝資訊

此部分將包含詳細的尺寸圖，通常包含頂視、側視與底視圖。關鍵元素包括：

• 封裝尺寸：精確的長、寬、高（例如，2835封裝為2.8mm x 3.5mm x 1.2mm）。
• 焊墊佈局 (Footprint)：為獲得最佳焊接與熱性能，在PCB上推薦的焊墊圖案。
• 極性識別：清晰的標記（例如切角、圓點、陰極標記）以指示陽極與陰極，確保正確的電氣連接。
• 透鏡描述：關於封裝透鏡材料（例如矽膠、環氧樹脂）與形狀（例如圓頂形、平面形）的詳細資訊。

7. 焊接與組裝指南

正確的組裝對於可靠性至關重要。指南通常涵蓋：

• 迴焊溫度曲線：指定預熱、均熱、迴焊與冷卻階段的時間-溫度圖表。它包括峰值溫度限制（例如260°C持續10秒），以避免損壞LED封裝。
• 手動焊接說明：如適用，對烙鐵溫度與接觸時間的限制。
• 清潔建議：關於使用或避免助焊劑清潔劑的指導。
• 儲存條件：使用前儲存LED的建議溫度與濕度，通常使用帶有乾燥劑的濕度敏感元件 (MSD) 袋。

8. 應用備註與設計考量

此部分提供在電路中實現LED的實用建議。

• 驅動電路設計：強調需要使用恆流驅動器，而非恆壓源，以確保穩定的光輸出並防止熱失控。討論簡單的電阻式驅動器與主動式IC驅動器的比較。
• 熱管理設計：關於PCB佈局（使用散熱孔、大面積銅箔）、散熱以及確保焊點溫度保持在指定限制內的指南。
• 光學考量：關於二次光學元件（透鏡、擴散片）以及LED原生視角影響的建議。
• 靜電防護注意事項：大多數LED對靜電放電 (ESD) 敏感。處理與組裝應遵循ESD安全規範。

9. 典型應用情境

基於2010年代常見的LED用途，此元件可能設計用於：

• 一般照明：用於住宅與商業用途的LED燈泡、燈管、面板與崁燈。
• 背光：用於電視、顯示器與標誌的LCD顯示器。
• 汽車照明：室內燈、日間行車燈 (DRL)、煞車燈與方向燈。
• 消費性電子產品：狀態指示燈、鍵盤背光與家電中的裝飾照明。

10. 常見問題 (FAQ)

問：修訂版：2對我的設計意味著什麼？

答：這意味著您必須確保您的物料清單 (BOM) 與所有設計文件都參考此特定修訂版。可能與第1版存在參數變更，這些變更可能影響電路性能或相容性。

問：發布日期是2014年。這個產品是否已過時？

答：不一定。永久有效與2014年發布，表明這是一個成熟、穩定的產品，可能仍在廣泛生產中。然而，您應向供應商確認其活躍生產狀態，並檢查是否有後續修訂版或替代產品。

問：PDF片段缺少技術規格。我在哪裡可以找到它們？

答：提供的文字似乎是較大文件的標頭或頁尾。完整的技術資料表將包含上述所有部分（電氣、光學、熱、機械）。您需要取得完整的文件。

11. 技術趨勢與背景 (約2014年)

2014年，LED產業正處於發光效率（每瓦流明）快速提升與成本降低的時期。中功率LED封裝（如2835、3030、5630）正成為一般照明的主流，提供了性能、成本與可靠性的良好平衡。螢光粉轉換白光LED技術已成熟，CRI與色彩一致性持續改進。產業也透過更好的熱管理材料與設計，專注於提高可靠性與壽命預測。本文件的發布與LED技術為大眾市場照明應用進行整合與優化的時代相符。