LED元件生命週期文件 - 第3版修訂 - 發佈日期 2014-12-05 - 英文技術規格書

1. 文件概述

本技術文件作為特定電子元件（此處為LED）生命週期管理的權威規格書。核心資訊涉及其修訂歷史與發佈狀態。文件結構旨在為工程師、採購專家和品質保證人員提供關於元件核准版本及其有效期的清晰、明確數據。理解此生命週期資訊對於確保電子產品開發中的設計一致性、製造可重複性以及長期供應鏈穩定性至關重要。

2. 核心生命週期參數

本文件反覆強調一組單一且一致的生命週期參數，表明這是元件狀態的主要數據點。

2.1 生命週期階段

該生命週期階段明確標示為修訂版。這表示元件規格已相較前一版本發生變更。修訂階段通常意味著功能或參數的修改，這些修改具有向後相容性或僅為微小調整，與全新產品導入或停產狀態不同。

2.2 修訂版號

此階段對應的修訂版號為3。此整數表示正式修訂的順序。第3版修訂取代所有先前版本（例如，第1版、第2版）。使用者必須在所有設計檔案、物料清單 (BOM) 和品質文件中引用此特定修訂版號，以避免差異。

2.3 有效期限

該有效期限定義為永久。這是一項重要聲明，意味著在正常情況下，此特定修訂版沒有計劃的到期日或淘汰日。該元件旨在持續、長期生產供應。此狀態為使用此元件的產品設計提供了供應鏈保障。

2.4 發佈日期

該發佈日期已精確標記時間戳記為2014-12-05 11:59:33.0。這標誌著第3版修訂被授權並發佈用於生產和設計使用的正式日期與時間。完整規格書（由此標題暗示）中包含的所有規格自此時間點起生效。

3. 技術參數分析

雖然提供的摘要聚焦於生命週期中繼資料，但一份完整的LED元件技術規格書將包含廣泛的參數。以下章節根據LED文件標準產業慣例，詳細說明了伴隨此類生命週期資訊的典型數據類別。

3.1 光度特性

光度參數定義了光輸出與品質。關鍵規格包括光通量（以流明，lm為單位），表示總可見光輸出。發光強度（以燭光，cd為單位）描述每單位立體角的光功率。相關色溫（CCT，以開爾文，K為單位）指定光線是暖白、中性白還是冷白色。演色性指數（CRI，Ra）衡量光源相較於自然光源還原物體顏色的準確度，數值越高（越接近100）越好。主波長或峰值波長定義了單色LED的感知顏色。

3.2 電氣參數

電氣特性是電路設計的基礎。順向電壓（Vf）是LED在指定電流下工作時的壓降，通常以一個範圍提供（例如，2.8V至3.4V）。順向電流（If）是建議的工作電流，通常是額定值，如20mA、60mA或150mA，具體取決於封裝和功率額定值。逆向電壓（Vr）表示LED在非導通方向偏壓時可承受的最大電壓。功率耗散（Pd）是封裝可處理的最大允許功率，需同時考慮電氣和熱限制。

3.3 熱特性

熱管理對於LED性能和壽命至關重要。接面至環境熱阻（RθJA）量化了熱量從半導體接面傳遞到周圍空氣的效率。數值越低表示散熱效果越好。最高接面溫度（Tj max）是LED晶片本身允許的最高溫度；超過此限制將大幅縮短使用壽命並可能導致立即故障。這些參數決定了可靠運作所需的必要散熱或PCB設計。

4. 分級與篩選系統

LED製造會產生自然變異。分級系統將元件分類到參數嚴格控制的組別中。

4.1 波長 / 色溫分級

白光LED根據其CCT（例如，2700K、3000K、4000K、5000K、6500K）進行分級，並且通常在麥克亞當橢圓步階內（例如，2步階、3步階）以確保顏色一致性。彩色LED則按主波長分級（例如，625nm ± 2nm）。

4.2 光通量分級

LED根據其在標準測試電流下的光輸出進行分級。分級由最小和/或最大光通量值定義（例如，A級：20-22 lm，B級：22-24 lm）。這使設計師能為其應用選擇適當的亮度等級。

4.3 順向電壓分級

為了簡化驅動器設計並確保陣列中電流分佈一致，LED可能會根據其在指定測試電流下的順向壓降進行分級（例如，Vf 1級：3.0V-3.2V，Vf 2級：3.2V-3.4V）。

5. 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見解。

5.1 電流對電壓 (I-V) 曲線

I-V曲線顯示了順向電流與順向電壓之間的非線性關係。它對於確定工作點和設計限流電路（例如，電阻或恆流驅動器）至關重要。該曲線通常在閾值電壓處顯示出急遽的開啟特性。

5.2 溫度特性

圖表說明了關鍵參數如何隨溫度變化。光通量通常隨著接面溫度升高而降低。順向電壓也隨溫度升高而降低，若未妥善管理，可能會影響電流調節。這些曲線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 (SPD)

SPD圖繪製了每個波長發射光的相對強度。對於白光LED，它顯示了藍光激發峰值和更寬的螢光粉轉換光譜。此圖表對於分析如CRI等色彩品質指標以及具有特定光譜敏感度的應用至關重要。

6. 機械與封裝資訊

物理規格確保正確的安裝和組裝。

6.1 尺寸輪廓圖

詳細的機械圖提供了所有關鍵尺寸：長度、寬度、高度、引腳間距以及任何公差。這對於PCB焊盤設計和確保最終組裝內的間隙是必要的。

6.2 焊墊佈局設計

指定了推薦的PCB焊盤圖形（焊盤幾何形狀和尺寸），以確保在迴流焊或波峰焊期間形成可靠的焊點。這包括防焊層開窗尺寸。

6.3 極性識別

明確標示了識別陽極和陰極的方法，通常是透過元件上的標記（例如，凹口、圓點、綠線或切角）或透過不對稱的引腳長度。正確的極性對於功能至關重要。

7. 焊接與組裝指南

7.1 迴流焊溫度曲線

提供了推薦的迴流焊溫度曲線，包括預熱、恆溫、迴流峰值溫度（通常不超過260°C，並在特定時間內，例如在240°C以上10秒）以及冷卻速率。遵循此曲線可防止對LED封裝和內部晶片造成熱損傷。

7.2 操作注意事項

注意事項包括在操作期間使用ESD（靜電放電）防護、避免對透鏡施加機械應力以及防止光學表面污染。某些LED對濕氣敏感，如果包裝已暴露，可能需要在焊接前進行烘烤。

7.3 儲存條件

指定了理想的儲存條件，通常是在受控濕度（例如，25°C下相對濕度<40%）的涼爽乾燥環境中，以防止吸濕和材料劣化。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

展示了基本的應用電路，例如用於低電流指示燈的簡單串聯電阻電路或用於功率LED的恆流驅動器電路。通常包含用於計算限流電阻的設計方程式。

8.2 設計考量

關鍵考量包括熱管理（PCB銅箔面積、散熱片）、光學設計（透鏡、反射器）、最小化雜訊的電氣佈局，以及在升高溫度下操作以確保長期可靠性的降額指南。

9. 可靠度與使用壽命

雖然摘要中未提及，但完整的規格書會定義壽命預期，通常以L70或L50（在特定操作條件下，例如環境溫度25°C、額定電流，光通量衰減至初始輸出70%或50%的時間）表示。此數據基於加速壽命測試，是照明應用的關鍵參數。

10. 所提供數據的解讀

所提供PDF內容中的重複行強烈暗示這是出現在每一頁的文件標頭或頁尾。單一數據——生命週期階段：修訂版：3，有效期限：永久，發佈日期：2014-12-05——是整個隨附技術規格書一致且定義性的中繼資料。工程師必須確認任何完整規格書的印刷或下載副本都帶有此確切的修訂版和發佈資訊，以確保他們使用的是正確且最新的規格。2014年底發佈的第3版修訂具有永久有效期限，表明這是一個成熟、穩定的產品版本，已通過長期使用認證，為該日期之後實施的設計提供了顯著的供應鏈可預測性。