目錄
1. 產品概述
67-22ST 是一款表面黏著元件（SMD）高功率 LED，專為嚴苛的照明應用而設計。它採用 PLCC-2（塑膠引線晶片載體）封裝，提供緊湊的外形尺寸，適合自動化組裝製程。主要發光顏色為白光，提供多種相關色溫（CCT）選擇，範圍從暖白光（2700K）到冷白光（6500K）。其核心優勢包括高發光效率、出色的色彩還原度（最小顯色指數 CRI 為 80）、120 度廣視角，以及符合 RoHS、歐盟 REACH 和無鹵素要求等主要環境與安全標準的堅固結構。
此元件專為一般照明、裝飾照明、娛樂照明、指示燈應用和開關照明而設計。其結合了高光輸出、良好色彩品質和可靠性能，使其成為消費級和專業照明產品的多功能元件。
2. 技術參數深入解析
2.1 絕對最大額定值
為防止永久性損壞，不得在超出這些限制的條件下操作此元件。最大連續順向電流（IF）為 180 mA，在脈衝條件下（工作週期 1/10，脈衝寬度 10ms）允許的最大峰值順向電流（IFP）為 300 mA。最大功率耗散（Pd）為 1020 mW。工作環境溫度範圍為 -40°C 至 +85°C，而儲存溫度可為 -40°C 至 +100°C。從接面到焊接點的熱阻（Rth J-S）為 17 °C/W，這對於熱管理設計至關重要。最大允許接面溫度（Tj）為 115°C。焊接必須遵循特定的溫度曲線：迴流焊最高 260°C，時間最長 10 秒；或手動焊接最高 350°C，時間最長 3 秒。
2.2 電氣與光學特性
這些參數是在標準測試條件下指定的：焊接點溫度（TSoldering）為 25°C，順向電流（IF）為 150 mA。光通量（Φ）的最小值從 120 流明起，取決於特定的產品分級（見第 3 節）。順向電壓（VF）通常範圍為 5.8V 至最大值 6.8V。顯色指數（Ra 或 CRI）最小值為 80，容差為 ±2。需特別注意 R9 值（飽和紅色）指定為 0，這在許多白光 LED 中很典型，表示在還原深紅色方面可能存在弱點。視角（2θ1/2）為 120 度，提供寬廣、均勻的光線分佈。在逆向電壓（VR）為 10V 時，最大逆向電流（IR）為 50 µA。
3. 分級系統說明
3.1 產品編號與分級代碼
產品編號遵循特定結構：67-22ST/KK8C-5MXX XXX XXZ15/2T。此代碼中的關鍵區段定義了重要參數。'5M' 後的字元表示 CRI、CCT 和光通量分級。例如，在 '5M40140' 中，'40' 代表 CCT 為 4000K，'140' 代表最小光通量為 140 流明。'68' 表示最大順向電壓分級（6.8V）。'Z15' 指定工作順向電流為 150mA。'/2T' 可能表示包裝類型或捲盤數量。
3.2 顯色指數（CRI）分級
CRI 使用單字母代碼進行分級，並定義了最小值：M（60）、N（65）、L（70）、Q（75）、K（80）、P（85）、H（90）。本規格書中列出的產品主要使用 'K' 級，對應最小 CRI 為 80，容差為 ±2。
3.3 光通量分級
光通量進行了嚴格分級以確保一致性。分級是基於 4000K 下的參考光通量（例如 135Lm、140Lm、145Lm、155Lm）組織成系列。每個系列包含多個分級代碼（例如 120L5、125L5），定義了 5 流明的範圍。例如，在 140Lm 系列中，140L5 分級在 IF=150mA 時，最小值為 140 lm，最大值為 145 lm。整體光通量容差為 ±11%。
3.4 順向電壓分級
順向電壓以 0.2V 的範圍進行分組。分級代碼為 58B（5.8-6.0V）、60B（6.0-6.2V）、62B（6.2-6.4V）、64B（6.4-6.6V）和 66B（6.6-6.8V）。順向電壓的容差為 ±0.1V。零件編號中的 '68' 表示該分組的最大電壓為 6.8V。
3.5 相關色溫（CCT）與麥克亞當橢圓
CCT 以開爾文（K）為單位指定，標準值為：2700K、3000K、3500K、4000K、5000K、5700K、6000K 和 6500K。色彩一致性控制在 5 階麥克亞當橢圓內。這意味著來自同一分級的 LED 之色度座標（Cx, Cy）將落在 CIE 色度圖上一個橢圓內，該橢圓是色彩匹配標準差的 5 倍，確保了非常嚴格的色彩均勻性。例如，2700K、5 階分級的座標為 Cx=0.4583, Cy=0.4104。
4. 量產清單與元件選擇
本規格書提供了廣泛的量產零件編號清單，按其在 4000K 下的最小光通量組織。每個清單包含所有標準 CCT（2700K 至 6500K）的變體。例如，目標在 4000K 下達到 140 lm 的系列包括零件編號如 67-22ST/KK8C-5M4014068Z15/2T（4000K，最小 140 lm）和 67-22ST/KK8C-5M6513568Z15/2T（6500K，最小 135 lm）。這使設計師能夠根據其應用選擇所需的色溫和光輸出的精確組合。元件選擇指南確認晶片材料為 InGaN，發射白光（冷、中性、暖），並採用透明樹脂透鏡。
5. 應用建議與設計考量
5.1 典型應用場景
此 LED 非常適合用於一般照明：需要高效率和高 CRI 的崁燈、平板燈、燈泡替換。裝飾與娛樂照明：受益於廣視角的重點照明、建築照明、舞台燈光。指示燈與照明：狀態指示燈、需要明亮均勻光源的面板或開關背光。
5.2 設計考量
熱管理：由於熱阻為 17 °C/W 且最大 Tj為 115°C，適當的散熱至關重要。PCB 上的焊接墊必須設計成散熱片。根據驅動電流、環境溫度和 PCB 熱性能計算預期的接面溫度。電氣驅動：建議使用恆流驅動器，設定為 150mA 或更低，以獲得最佳壽命和性能。確保驅動器能處理順向電壓範圍（最高 6.8V）。峰值電流額定值允許在脈衝應用中短暫超載。光學設計：120 度視角是固有的；如果需要，可以使用二次光學元件（透鏡、反射器）來修改光束模式。ESD 敏感性：本產品對靜電放電敏感。在組裝和安裝過程中必須遵循適當的 ESD 處理程序。
6. 焊接與組裝指南
遵循焊接規範對於可靠性至關重要。對於迴流焊，峰值溫度不得超過 260°C，且高於 260°C 的時間必須限制在 10 秒內。標準的無鉛迴流焊溫度曲線是合適的。對於手動焊接，烙鐵頭溫度不應超過 350°C，每個引腳的接觸時間應限制在 3 秒內。焊接期間或之後避免對 LED 本體施加機械應力。使用前將元件儲存在乾燥、防靜電的環境中。焊接後，讓組裝件自然冷卻；避免快速冷卻。
7. 包裝與訂購資訊
LED 以捲帶包裝供應，用於自動取放組裝。每捲的具體數量由零件編號中的 '/2T' 後綴暗示，但確切數量應向供應商確認。產品編號本身即為完整的訂購代碼，指定了所有關鍵的光學和電氣參數（CRI、CCT、光通量、VF、IF）。下訂單時，請務必參考量產清單中的完整零件編號。
8. 技術比較與差異化
與標準中功率 LED 相比，67-22ST 提供更高的驅動電流（150mA，相對於典型 2835 LED 的 60-150mA），因此具有更高的光通量輸出。其 PLCC-2 封裝是常見且堅固的外形尺寸。關鍵差異在於其明確定義且嚴格的光通量、電壓和色彩分級（5 階麥克亞當橢圓），這對於需要在多個單元間保持色彩和亮度一致的應用至關重要。最小 CRI 為 80（某些分級可達 90）的規格使其定位於高品質照明應用，有別於僅專注於最大效率的 LED。符合無鹵素標準是對某些市場區塊的額外環境效益。
9. 常見問題（基於技術參數）
問：此 LED 的實際功耗是多少？
答：功率（W）= 順向電流（A）x 順向電壓（V）。在典型驅動條件 150mA（0.15A）和典型 VF為 6.3V 時，功率約為 0.945W。
問：我可以連續以 180mA 驅動此 LED 嗎？
答：雖然 180mA 是絕對最大額定值，但建議的工作條件是 150mA。以 180mA 操作會提高接面溫度，縮短壽命，並可能導致光通量加速衰減。僅在熱管理非常出色且壽命要求不那麼嚴格時才應考慮。
問：R9 值為 0。這對光品質意味著什麼？
答：R9 值為 0 表示 LED 無法很好地還原飽和紅色調。深紅色的物體可能看起來暗淡或呈褐色。對於準確紅色還原至關重要的應用（例如，肉類或農產品的零售照明、美術館），具有正 R9 值（屬於高 CRI或全光譜LED 的一部分）的 LED 會更合適。
問：如何解讀光通量分級代碼 '140L5'？
答：'140' 表示該分級的最小光通量（單位為流明）。'L5' 可能表示 5 流明的分級寬度。因此，'140L5' 表示在此分級中的 LED，在標準測試條件下，其光通量將介於 140 lm（最小）和 145 lm（最大）之間。
10. 實務設計案例研究
情境：設計一款用於辦公室照明的 4 英尺線性 LED 燈具，目標色溫為 4000K 且具有高均勻度。
選擇：選擇零件編號 67-22ST/KK8C-5M4014068Z15/2T。這確保了最小 CRI 為 80、CCT 為 4000K，以及每顆 LED 最小光通量為 140 lm。
熱設計：PCB 應採用金屬基板（MCPCB）以有效散熱。計算達到目標燈具流明所需的 LED 數量，然後驗證燈具外殼能否管理總熱負載，以將 LED 焊接點溫度保持在安全範圍內（遠低於 85°C 環境溫度）。
電氣設計：使用額定電壓能承受總壓降（串聯 LED 數量 * 最大 VF）的恆流 LED 驅動器，並設定為輸出 150mA。包含適當的過壓和開路/短路保護。
光學/機械：將 LED 均勻地排列在 MCPCB 上。擴散罩有助於將單個 LED 光點融合成均勻的光線，利用其固有的 120 度光束角。
11. 工作原理簡介
此 LED 是一種基於半導體物理的固態光源。它使用氮化銦鎵（InGaN）晶片。當施加順向電壓時，電子和電洞在半導體的主動區內復合，以光子（光）的形式釋放能量。InGaN 層的特定成分決定了發射的主要藍光波長。然後，這道藍光擊中透明樹脂封裝內部的螢光粉塗層（摻鈰的釔鋁石榴石或類似物）。螢光粉吸收一部分藍光，並將其重新發射為更長波長（黃色、紅色）的寬廣光譜。剩餘的藍光與螢光粉轉換後的光混合，產生了白光的視覺感知。相關色溫（CCT）通過調整螢光粉的成分和濃度來調節。
12. 技術趨勢與背景
67-22ST 代表了成熟、高可靠性的 SMD 高功率 LED 類別。當前 LED 技術的趨勢持續聚焦於提高發光效率（每瓦流明）、改善色彩還原品質（特別是 R9 和 Rf 值），以及增強在更高工作溫度和電流下的可靠性。同時，也有強烈的驅動力朝向微型化（更小的封裝，相同或更大的輸出）和整合化（COB - 板上晶片，以及整合模組）。此外，智慧照明和人本照明正在推動具有可調 CCT 和無色彩偏移調光能力的 LED。雖然此特定產品是分立元件，但了解這些趨勢有助於為未來設計選擇正確的技術，其中連網照明或晝夜節律支援等因素可能成為需求。
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。 |