目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 一般說明
- 1.2 特色
- 1.3 應用
- 2. 技術參數深度解析
- 2.1 電性與光學特性
- 2.2 絕對最大額定值
- 2.3 熱特性
- 3. 分Bin系統
- 3.1 順向電壓Bin
- 3.2 光通量Bin
- 3.3 主波長Bin
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 順向電壓 vs 順向電流
- 4.2 順向電流 vs 相對光通量
- 4.3 接面溫度 vs 相對光通量
- 4.4 焊接溫度 vs 順向電流
- 4.5 電壓偏移 vs 接面溫度
- 4.6 輻射圖
- 4.7 主波長偏移 vs 接面溫度
- 4.8 光譜分佈
- 5. 機構與包裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 焊接圖案
- 5.3 極性
- 5.4 載帶尺寸
- 5.5 捲盤尺寸
- 5.6 標籤規格
- 5.7 防潮包裝
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 SMT迴焊焊接曲線
- 6.2 維修
- 6.3 注意事項
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 包裝數量
- 7.2 訂購代碼
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較（選擇性）
- 10. 常見問答
- 11. 實際案例
- 12. 原理介紹
- 13. 發展趨勢
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
1.1 一般說明
此紅光LED採用AlGaInP技術製造於基板上，提供高效率與高亮度。封裝為EMC型，尺寸3.0 mm x 3.0 mm x 0.55 mm，可實現緊湊設計與良好散熱性能。本元件專為汽車應用設計，符合AEC-Q102可靠度標準。
1.2 特色
- EMC封裝，性能堅固耐用
- 極寬視角120度
- 適用於所有SMT組裝與焊接製程
- 提供編帶與捲盤包裝，適用自動化貼裝
- 濕度敏感等級：Level 2
- 符合RoHS規範
- 通過AEC-Q102車用等級認證
1.3 應用
本LED適用於汽車內外照明，例如儀表板指示燈、地圖燈、煞車燈、方向燈及氛圍燈。
2. 技術參數深度解析
2.1 電性與光學特性
在測試電流150 mA、焊接溫度25°C條件下，順向電壓(VF)範圍為2.0 V至2.6 V，由於分bin故無典型值。5V逆向電流(IR)小於10 µA。光通量(Φ)範圍17.7 lm至24.2 lm。主波長(λD)介於627.5 nm與635 nm之間，為紅光特性。視角(2θ1/2)為120度，提供寬光束擴散。接面至焊接點熱阻(Rth JS real)典型值40 °C/W，最大值55 °C/W；電性熱阻典型值23 °C/W，最大值31 °C/W。
2.2 絕對最大額定值
焊接溫度25°C下之絕對最大額定值：功率消耗(PD)520 mW，順向電流(IF)200 mA，峰值順向電流(IFP)350 mA (10%責任週期、10 ms脈衝寬度)，逆向電壓(VR)5 V，ESD (HBM) 2000 V，操作溫度範圍-40°C至+125°C，儲存溫度-40°C至+125°C，接面溫度(TJ)150°C。務必不可超過這些極限以避免損壞。
2.3 熱特性
熱阻是LED可靠度的關鍵參數。真實熱阻(Rth JS real)包含傳導與對流路徑。電性熱阻(Rth JS el)則由電性量測推導。需搭配適當散熱措施以保持接面溫度低於最大值。在脈衝模式25°C下光電轉換效率為45%。
3. 分Bin系統
3.1 順向電壓Bin
在150 mA下，順向電壓分Bin如下：C0: 2.0-2.2 V、D0: 2.2-2.4 V、E0: 2.4-2.6 V。
3.2 光通量Bin
光通量Bin：JB: 17.7-19.6 lm、KA: 19.6-21.8 lm、KB: 21.8-24.2 lm。
3.3 主波長Bin
主波長Bin：F2: 627.5-630 nm、G1: 630-632.5 nm、G2: 632.5-635 nm。
4. 性能曲線分析
4.1 順向電壓 vs 順向電流
I-V曲線呈現典型的指數關係。低電流(30 mA)時電壓約1.9 V；200 mA時電壓約達2.6 V。此曲線對驅動電路設計至關重要。
4.2 順向電流 vs 相對光通量
相對光通量隨順向電流增加，在150 mA以下近似線性，之後開始飽和。200 mA時相對光通量約比100 mA時高80%，顯示高電流下的效率衰減現象。
4.3 接面溫度 vs 相對光通量
隨著接面溫度上升，相對光通量下降。125°C時光通量約為25°C時的60%。散熱設計需考慮此熱衰減效應。
4.4 焊接溫度 vs 順向電流
此曲線顯示最大容許順向電流與焊接溫度的關係。25°C時電流可達200 mA；125°C時需降額至約50 mA以避免過熱。
4.5 電壓偏移 vs 接面溫度
順向電壓隨溫度升高而下降，約-2 mV/°C。150°C時VF較25°C下降約0.3 V。
4.6 輻射圖
輻射圖呈現寬廣的類朗伯分佈，最大強度在0度，半強度在±60度，驗證了120度視角。
4.7 主波長偏移 vs 接面溫度
主波長隨溫度有微小偏移，約+0.03 nm/°C，導致高溫時產生輕微紅移。
4.8 光譜分佈
光譜峰值約在630 nm，半高寬(FWHM)約20 nm，發射光譜狹窄，有助於高色純度。
5. 機構與包裝資訊
5.1 封裝尺寸
封裝外形：3.00 mm x 3.00 mm x 0.55 mm。公差為±0.2 mm（除非另有標示）。詳細圖面顯示頂視圖（陰極與陽極標記）、側視圖（高度）及底視圖（焊墊佈局）。
5.2 焊接圖案
建議焊接圖案尺寸：焊墊0.65 mm x 1.55 mm，間距2.30 mm，整體圖案寬度2.40 mm。正確對位可確保焊點可靠性。
5.3 極性
極性由封裝上的標記指示。陰極通常以缺口或圓點標示。組裝時請確認正確方向。
5.4 載帶尺寸
載帶寬度8.00 mm，口袋間距4.00 mm。元件以極性朝特定方向放置。公差±0.1 mm。
5.5 捲盤尺寸
捲盤直徑180 mm，輪轂直徑60 mm，寬度12 mm。每盤含4000顆。
5.6 標籤規格
標籤包含料號、規格編號、批號、Bin碼、光通量、色度Bin、順向電壓、波長、數量及日期碼。
5.7 防潮包裝
LED以防潮袋包裝，內含乾燥劑與濕度指示卡。開封後請於24小時內使用，或於60°C烘烤24小時。
6. 焊接與組裝指南
6.1 SMT迴焊焊接曲線
建議無鉛迴焊曲線：升溫速率最大3°C/s，預熱150°C至200°C持續60-120秒，217°C以上時間最長60秒，峰值溫度260°C最長10秒，冷卻速率最大6°C/s。從25°C至峰值總時間不得超過8分鐘。迴焊次數不得超過兩次，兩次間隔應少於24小時。
6.2 維修
不建議在焊接後進行維修。若必須維修，請使用雙頭烙鐵。測試確認LED特性未受損。
6.3 注意事項
- 矽膠封裝層較軟，在操作與取放過程中避免對頂部施壓。
- 請勿安裝於翹曲的PCB上，或焊接後彎折PCB。
- 冷卻期間避免機械應力或震動。
- 迴焊後請勿快速冷卻元件。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 包裝數量
標準包裝為每盤4000顆。大量訂單以紙箱包裝，內含多盤。
7.2 訂購代碼
料號編碼包含產品系列、封裝及Bin選項。客戶可指定所需的順向電壓、光通量與波長Bin，以符合應用需求。
8. 應用建議
8.1 典型應用
此LED非常適合汽車內部照明（如車頂燈、閱讀燈、氛圍燈），以及外部照明（如尾燈、方向燈、煞車燈）。其寬廣視角與高亮度亦適用於號誌與裝飾照明。
8.2 設計考量
- 熱管理：使用足夠的PCB銅面積與熱導通孔，以保持接面溫度低於150°C。
- 電流調節：使用定電流驅動器搭配串聯電阻或LED驅動IC，避免超過最大電流。
- ESD防護：若操作於高ESD環境，請加裝ESD保護元件。
- 材料相容性：避免在LED附近使用含硫(>100 ppm)、溴(>900 ppm)、氯(>900 ppm)或總鹵素(>1500 ppm)的材料，以免造成腐蝕或變色。
- 排氣：請勿使用會揮發有機化合物(VOC)的黏合劑，以免滲入矽膠透鏡。
9. 技術比較（選擇性）
與傳統塑膠引線LED相比，此EMC封裝提供更好的導熱性、更小的尺寸以及迴焊焊接相容性。120度寬視角比許多標準SMD LED（通常110度）更寬。AEC-Q102認證確保在溫度與震動嚴苛的汽車環境中的可靠性。
10. 常見問答
- 問：此LED的最大電流是多少？答：絕對最大順向電流為200 mA DC，或350 mA脈衝（10%責任週期、10 ms）。
- 問：能否用於高溫環境？答：操作溫度範圍-40°C至+125°C，但在高溫下需降額電流（請參閱降額曲線）。
- 問：儲存條件為何？答：在原始密封袋中，≤30°C且≤75% RH下可儲存1年；開封後請在24小時內使用，或於60°C烘烤。
- 問：可迴焊焊接幾次？答：不超過兩次，且間隔<24小時。
- 問：是否適合戶外使用？答：若搭配適當封裝，可以，但需確保未暴露於刺激性化學物質或紫外線下。
11. 實際案例
在汽車煞車燈應用中，6-8顆LED串聯陣列可產生超過100流明，滿足法規亮度要求。搭配適當散熱管理，LED可在車輛壽命期間維持穩定光輸出。另一個案例是車內氛圍燈，寬視角確保車廂內均勻照明。
12. 原理介紹
AlGaInP紅光LED的工作原理是半導體主動層中的電子電洞複合。此材料系統可調變能隙以發出紅光（約630 nm）。EMC封裝保護晶片，同時提供光學透鏡以提升出光效率。由於直接能隙，元件具有高量子效率。
13. 發展趨勢
汽車照明趨勢朝向更小、更高效率且更可靠的LED。EMC封裝因其堅固性逐漸成為標準。同時，單晶片光通量不斷提高以減少所需LED數量。此外，整合光電模組與具通訊能力的智慧照明也正在崛起。
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。 |