目錄
1. 產品概述
67-24ST 系列是一款表面黏著元件（SMD）中功率 LED，專為廣泛的照明應用而設計。它採用 PLCC-2（塑膠引線晶片載體）封裝，提供緊湊的外型，適合現代空間受限的設計。此 LED 發出白光，並提供多種相關色溫（CCT）和演色性指數（CRI）數值，以滿足多樣化的應用需求。
本產品的核心優勢包括高光效，這意味著每單位消耗的電能可產生更多的光輸出。其特色是 120 度的廣視角，確保均勻的光線分佈。產品符合關鍵的環境與安全標準，包括 RoHS（有害物質限制指令）、歐盟 REACH 法規，並以無鹵素（溴與氯含量符合特定限制）方式製造。
此 LED 的目標市場涵蓋一般照明、裝飾與娛樂照明、指示燈、開關照明，以及其他需要可靠、高效且緊湊光源的應用。
2. 深入技術參數分析
2.1 電光特性
LED 的性能是在標準焊接點溫度 25°C 下指定的。主要工作條件為順向電流（IF）80mA。
- 光通量（Φ）：最小光通量因產品型號而異，典型分級從 125 流明（lm）開始。光通量的容差為 ±11%。
- 順向電壓（VF）：最大順向電壓為 13.0V。典型值較低，容差為 ±0.1V。此參數對於驅動器設計和電源供應選擇至關重要。
- 演色性指數（Ra/CRI）：提供最低 CRI 80，容差為 ±2。較高的 CRI 值表示被照物體的顏色保真度更好。
- 視角（2θ1/2）：典型視角為 120 度，定義為發光強度降至峰值一半時的角度。
2.2 絕對最大額定值
這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。操作應始終維持在這些極限之內。
- 順向電流（IF）：100 mA（連續）。
- 峰值順向電流（IFP）：200 mA，僅允許在脈衝條件下（工作週期 1/10，脈衝寬度 10ms）。
- 功率耗散（Pd）：1300 mW。
- 工作溫度（Topr）：-30°C 至 +85°C。
- 儲存溫度（Tstg）：-40°C 至 +100°C。
- 熱阻（Rth J-S）：12 °C/W（接面至焊接點）。這是熱管理設計的關鍵參數。
- 接面溫度（Tj）：最高 115 °C。
- 焊接溫度：迴流焊：最高 260°C，最長 10 秒。手工焊：最高 350°C，最長 3 秒。元件對靜電放電（ESD）敏感，需要適當的處理程序。
3. 分級系統說明
LED 以預先定義的分級提供，以確保生產中的顏色和性能一致性。產品編號本身編碼了關鍵的分級資訊。
3.1 產品編號結構
型號 67-24ST/KKE-NXXXXX130Z8/SZM/2T 可解碼如下：
- K：表示最低演色性指數（CRI）為 80。
- NXX：代表相關色溫（CCT），單位為百位數凱氏溫標（例如，N271 = 2700K）。
- XXX：代表最小光通量，單位為流明（例如，251 = 125 lm，301 = 130 lm）。
- 130：表示最大順向電壓為 13.0V。
- Z8：指定額定順向電流為 80mA。
3.2 光通量分級
光通量使用如 S3B、S4A 等代碼進行分級。每個代碼定義了在 IF=80mA 下測量時，最小和最大光輸出的緊密範圍（例如，S3B：125-130 lm）。這讓設計師可以選擇亮度一致的 LED。
3.3 順向電壓分級
順向電壓使用如 A10、A15 等代碼進行分級，定義電壓範圍（例如，A10：11.0V-11.5V）。匹配 VF 分級有助於設計更高效的驅動電路，特別是對於串聯的燈串。
3.4 色度與 CCT 分級
規格書提供了 CIE 1931 色度圖上不同 CCT 值（2700K、3000K、3500K 等）的詳細色度座標（CIE x, y）範圍。分級定義具有高精度（例如，針對 2700K 和 3000K 的 3 階和 5 階麥克亞當橢圓，以及特定的 7 階四邊形）。這確保了非常嚴格的顏色一致性，這在需要多個 LED 呈現均勻白光外觀的應用中至關重要。
4. 量產清單與訂購指南
規格書列出了可供量產的特定料號。這些料號將各種分級組合成標準供應品。範例包括：
- 67-24ST/KKE-N27125130Z8/SZM/2T：CRI 80（最小）、CCT 2700K、光通量 125 lm（最小）、VF 13.0V（最大）、IF 80mA。
- 67-24ST/KKE-N30130130Z8/SZM/2T：CRI 80（最小）、CCT 3000K、光通量 130 lm（最小）。
- 每個 CCT 下提供不同光通量等級的系列（例如，2700K 的 125Lm 系列和 130Lm 系列）。
此清單可作為直接的訂購指南，讓工程師能為其專案選擇所需的色溫、亮度和電氣特性的精確組合。
5. 應用建議與設計考量
5.1 典型應用場景
- 一般照明：憑藉其高光效和廣視角，非常適合 LED 燈泡、燈管和面板燈。
- 裝飾與娛樂照明：適用於重點照明、標誌和舞台照明，這些應用中顏色品質（CRI）和一致的白點很重要。
- 指示燈與開關燈：其緊湊尺寸和可靠性使其非常適合開關背光、控制面板和狀態指示燈。
5.2 關鍵設計考量
- 熱管理：熱阻為 12°C/W，有效的散熱至關重要。不得超過最高接面溫度 115°C，以確保長期可靠性並維持光輸出。工作溫度範圍為 -30°C 至 +85°C。
- 電流驅動：此 LED 設計用於 80mA 的標稱電流。強烈建議使用恆流驅動器而非恆壓源，以確保性能穩定並防止熱失控。最大連續電流為 100mA。
- ESD 防護：作為敏感的半導體元件，在組裝和安裝過程中必須遵守適當的 ESD 處理預防措施。
- 焊接：嚴格遵守迴流焊曲線（峰值 260°C，最長 10 秒）或手工焊接限制。過高的溫度或時間可能損壞內部晶片和螢光粉。
6. 技術比較與差異化
雖然 PDF 文件未直接與其他產品比較，但可以推斷出 67-24ST 系列的關鍵差異化特點：
- 封裝：PLCC-2 封裝提供了一個堅固且經過驗證的 SMD 平台，具有良好的熱學和光學特性。
- 分級嚴謹性：提供詳細的色度座標（3 階、5 階橢圓、7 階四邊形），表明其注重高顏色一致性，這相較於分級較寬鬆的 LED 是一大優勢。
- 合規性：完全符合 RoHS、REACH 和無鹵素標準，使其適合具有嚴格環保法規的全球市場。
- 性能平衡：它在光效（每瓦流明）、CRI（80+）和廣視角之間提供了平衡的組合，使其成為許多照明應用的多功能選擇，而非僅專精於單一領域。
7. 常見問題解答（基於技術參數）
Q1：我需要什麼驅動器來驅動此 LED？
A：您需要一個能夠提供 80mA 的恆流驅動器。驅動器的輸出電壓必須高於您的 LED 燈串的總順向電壓。對於單顆 LED，驅動器電壓應 >13.0V。對於多顆串聯的 LED，請將其最大 VF 值相加。
Q2：如何確保多顆 LED 的白色顏色一致？
A：訂購相同 CCT 分級，且理想情況下是相同色度子分級（例如，相同的 3 階或 5 階橢圓代碼）的 LED，如規格書所列。這能最小化可見的顏色差異。
Q3：我可以用 100mA 驅動此 LED 以獲得更多光嗎？
A：絕對最大額定值是 100mA 連續電流。雖然可行，但在最大額定值下驅動會產生更多熱量、降低光效，並可能縮短使用壽命。建議以標稱 80mA 進行設計，如果考慮更高電流，則需確保優異的熱管理。
Q4：容差數字（±11% 光通量、±0.1V VF）的意義是什麼？
A：這些是生產容差。例如，一個最小規格為 125 lm 的 LED，實際測量值可能約在 111 lm 到 139 lm 之間（125 ± 11%）。分級系統將 LED 從這個較寬的生產分布中分組到更緊密的範圍內。
8. 實務設計與使用案例
案例：設計一個 2700K 暖白光 LED 燈泡
一位設計師正在設計一個 9W A19 LED 燈泡替換品。他們計劃使用 10 顆 LED 以串並聯配置。
- LED 選擇：他們選擇料號 67-24ST/KKE-N27130130Z8/SZM/2T，因為其暖白光（2700K）顏色、良好的 CRI（80）和較高的光通量（130 lm 最小）。
- 電氣設計：他們決定採用兩條並聯燈串，每條由 5 顆 LED 串聯。總電流：2 * 80mA = 160mA。每條燈串總順向電壓：5 * ~12.5V（典型值）= ~62.5V。驅動器必須提供 160mA 恆流，且輸出電壓能力 >5 * 13.0V = 65V。
- 熱設計：總功率約為 9W。考慮到從接面到環境的熱阻路徑，他們設計了一個鋁製散熱器，使 LED 焊接點溫度遠低於最高工作溫度。
- 光學設計：LED 的 120 度廣視角有助於實現燈泡所需的泛光分佈模式，可能減少對複雜二次光學元件的需求。
9. 工作原理簡介
67-24ST LED 基於半導體發光技術。核心是由氮化銦鎵（InGaN）材料製成的晶片。當施加順向電壓且電流流動（標稱 80mA）時，電子和電洞在半導體結構內重新結合，以光子的形式釋放能量。InGaN 晶片主要發射藍光譜的光。這道藍光隨後照射到螢光粉塗層（包含在透明樹脂封裝體內）。螢光粉吸收一部分藍光，並在更寬的光譜範圍內重新發射，主要在黃色區域。剩餘的藍光與轉換後的黃光結合，產生白光的感知。藍光和黃光的確切比例由螢光粉成分控制，決定了白光的相關色溫（CCT）（例如，2700K 暖白光、4000K 中性白光、6500K 冷白光）。
10. 技術趨勢與背景
67-24ST 代表了一類成熟且廣泛採用的中功率 LED。此領域的趨勢持續聚焦於幾個關鍵領域：
- 提高光效（每瓦流明）：晶片設計、螢光粉技術和封裝效率的持續改進，驅動著相同電能輸入下更高的光輸出，從而降低能耗。
- 增強顏色品質：市場對更高演色性指數（CRI），特別是 R9（飽和紅色）值，以及改進顏色一致性（更嚴格的分級）的 LED 需求日益增長，超越了此處提供的 80 CRI 最低標準。
- 提升可靠性與壽命：材料（螢光粉、封裝膠、基板）和封裝技術的進步，旨在延長操作壽命並在更長時間內維持光輸出（流明維持率）。
- 微型化與整合：雖然 PLCC-2 是標準封裝，但針對不同應用需求，有朝向更小封裝和整合模組（如 COB - 板上晶片）的趨勢。67-24ST 的優勢在於其在標準 SMT 組裝製程中性能、成本和易用性之間的平衡。
- 智慧與可調光照明：更廣泛的市場正朝向能夠動態調整 CCT 和亮度的 LED 發展。雖然此特定產品是固定顏色的 LED，但它作為許多照明系統的基本建構模組。
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。 |