目錄
- 1. 產品概述
- 2. 技術參數深度客觀解讀
- 2.1 光度與電氣特性
- 2.1.1 絕對最大額定值
- 2.1.2 典型技術參數
- 3. 分級系統說明
- 3.1 型號結構
- 3.2 相關色溫分級
- 3.3 光通量分級
- 3.4 順向電壓分級
- 3.5 色度區域
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 電流-電壓特性曲線
- 4.2 相對光通量 vs. 順向電流
- 4.3 光譜功率分佈
- 4.4 接面溫度 vs. 相對光譜能量
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 焊墊佈局與鋼網設計
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 濕度敏感性與烘烤
- 6.2 迴流焊溫度曲線
- 6.3 儲存條件
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 訂購型號
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較
- 10. 常見問題（基於技術參數）
- 10.1 不同色溫分級（例如 27M5 與 30M5）有何差異？
- 10.2 我可以持續以 30mA 驅動這顆 LED 嗎？
- 10.3 為何需要烘烤？如何判斷我的 LED 是否需要烘烤？
- 10.4 如何解讀光通量分級代碼（例如 B7）？
- 11. 實務設計案例
- 11.1 設計一個恆流 LED 陣列
- 12. 原理介紹
- 13. 發展趨勢
1. 產品概述
SMD3528 是一款專為通用照明應用設計的表面黏著白光發光二極體。此單晶片 LED 具有小巧的佔位面積，適用於背光、指示燈與裝飾照明。此元件的核心優勢在於其標準化的封裝尺寸，有助於自動化組裝製程，並確保與常見的 PCB 佈局相容。目標市場包括消費性電子產品、汽車內飾照明以及尋求可靠且具成本效益照明解決方案的商業標誌製造商。
2. 技術參數深度客觀解讀
2.1 光度與電氣特性
LED 的性能是在標準測試條件下（Ts=25°C）進行表徵的。關鍵參數定義了其操作限制與典型行為。
2.1.1 絕對最大額定值
這些額定值定義了可能導致永久損壞的應力極限。不建議在此極限之外操作。
- 順向電流（IF）：30 mA（連續）
- 順向脈衝電流（IFP）：60 mA（脈衝寬度 ≤10ms，工作週期 ≤1/10）
- 功率耗散（PD）：108 mW
- 操作溫度（Topr）：-40°C 至 +80°C
- 儲存溫度（Tstg）：-40°C 至 +80°C
- 接面溫度（Tj）：125°C
- 焊接溫度（Tsld）：迴流焊接於 200°C 或 230°C 下持續 10 秒。
2.1.2 典型技術參數
這些數值代表在正常操作條件下的預期性能。
- 順向電壓（VF）：3.2 V（典型值），3.6 V（最大值）於 IF=20mA 時
- 逆向電壓（VR）：5 V
- 逆向電流（IR）：10 μA（最大值）
- 視角（2θ1/2）：120°（典型值）
3. 分級系統說明
產品被分類為不同等級，以確保應用中的顏色與亮度一致性。分級由產品命名規則定義。
3.1 型號結構
型號 T3200SL(C,W)A 遵循特定的編碼系統來定義其屬性。雖然來源文件中提供了完整的代碼分解，但關鍵元素包括晶片數量（S 代表單顆小功率晶片）、封裝代碼（32 代表 3528）以及顏色代碼（C 代表中性白，W 代表冷白）。
3.2 相關色溫分級
白光提供多種標準 CCT 等級，每個等級對應於 CIE 色度圖上的特定色度區域。
- 2725K ±145K（等級：27M5）
- 3045K ±175K（等級：30M5）
- 3985K ±275K（等級：40M5）
- 5028K ±283K（等級：50M5）
- 5665K ±355K（等級：57M7）
- 6530K ±510K（等級：65M7）
注意：訂單指定的是最低光通量等級，而非最高。出貨的產品其光通量可能超過訂購值，但將始終符合指定的 CCT 色度區域。
3.3 光通量分級
光通量根據 CCT 與演色性指數進行分級。表格定義了在 20mA 下的最小值和典型值。例如，一個 70 CRI 的中性白（3700-5300K）LED 有 B6（最小 7.0-7.5 lm）、B7（最小 7.5-8.0 lm）、B8（最小 8.0-8.5 lm）和 B9（最小 8.5-9.0 lm）等等級。較高 CRI 版本（80 和 90）由於螢光粉系統的取捨，其光通量等級相應較低。
3.4 順向電壓分級
為了協助串聯連接時的電流匹配，順向電壓也進行分級。代碼範圍從 B（2.8-2.9V）到 J（3.5-3.6V），測量公差為 ±0.08V。
3.5 色度區域
每個 CCT 等級對應於 CIE 1931 色度圖上的一個橢圓形區域。規格書提供了中心座標（x, y）、半長軸（b）與半短軸（a）的長度，以及橢圓旋轉角度（Φ）。這些橢圓是根據 ANSI C78.377 標準（5 階或 7 階麥克亞當橢圓）定義的，確保同一等級內的 LED 發出的光在人眼看來顏色均勻。
4. 性能曲線分析
4.1 電流-電壓特性曲線
順向電壓隨順向電流非線性增加。設計師必須使用此曲線來選擇適當的限流電阻或驅動電路，以確保穩定操作並防止超過最大額定電流。
4.2 相對光通量 vs. 順向電流
光輸出隨電流增加，但最終會飽和。在遠高於建議的 20mA 測試電流下操作，可能導致效率降低，並因接面溫度升高而加速光衰。
4.3 光譜功率分佈
相對光譜能量曲線顯示了白光 LED 的發射光譜，它是來自半導體晶片的藍光與來自螢光粉塗層的更寬廣黃/紅光的組合。該曲線會隨 CCT 變化而輕微偏移：較暖的白光（2600-3700K）在較長（紅色）波長處有更多能量，而較冷的白光（5000-10000K）則有更突出的藍色峰值。
4.4 接面溫度 vs. 相對光譜能量
隨著接面溫度升高，螢光粉和晶片本身的效率可能發生變化，導致 SPD 偏移、感知顏色輕微變化（色度偏移）以及光輸出下降。適當的熱管理對於維持一致的性能至關重要。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
SMD3528 封裝的標稱尺寸為長 3.5mm，寬 2.8mm。提供了帶有公差的精確尺寸圖：.X 尺寸的公差為 ±0.10mm，.XX 尺寸的公差為 ±0.05mm。
5.2 焊墊佈局與鋼網設計
提供了用於 PCB 設計的推薦焊墊圖案（佔位面積），以及相應的用於錫膏塗佈的鋼網圖案。遵循這些建議可確保在迴流焊過程中形成可靠的焊點。
5.3 極性識別
元件具有陰極標記（通常是封裝上的綠線、凹口或其他標記）以指示極性。正確的方向對於電路操作至關重要。
6. 焊接與組裝指南
6.1 濕度敏感性與烘烤
根據 IPC/JEDEC J-STD-020C 標準，SMD3528 LED 被歸類為濕度敏感元件。如果原始的防潮袋被打開，且元件暴露於環境濕度中，則必須在迴流焊接前進行烘烤，以防止在高溫過程中發生 "爆米花效應" 或內部損壞。
- 烘烤條件：60°C 烘烤 24 小時。
- 烘烤後：元件應在 1 小時內焊接，或儲存在相對濕度 <20% 的容器中。
- 請勿在超過 60°C 的溫度下烘烤。
6.2 迴流焊溫度曲線
此 LED 可承受峰值溫度為 200°C 或 230°C、持續時間最長 10 秒的標準迴流焊溫度曲線。具體的溫度曲線（升溫速率、預熱時間、峰值溫度、冷卻速率）應針對整個組裝件進行優化，但必須保持在這些限制內。
6.3 儲存條件
- 未開封包裝：儲存於 5-30°C，濕度 <85%。
- 已開封包裝：儲存於 5-30°C，濕度 <60%。對於已開封包裝的長期儲存，強烈建議使用帶有乾燥劑的密封容器或氮氣環境，以防止吸濕。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 包裝規格
LED 通常以捲帶包裝供應，適用於自動貼片機。具體的捲盤尺寸、口袋數量與膠帶寬度符合行業標準（例如 EIA-481）。
7.2 訂購型號
必須指定完整的型號，例如 T3200SLWA，以獲得所需的屬性組合：封裝（3528）、晶片類型、顏色（冷白）與內部代碼。對於非標準的光通量與 CCT 組合，需要聯繫製造商。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 背光：用於家電、工業控制與汽車儀表板中的 LCD 面板。
- 通用指示燈：電子設備上的狀態指示燈。
- 裝飾照明：消費性產品中的重點照明。
- 標誌與立體字：室內標誌的低功率照明。
8.2 設計考量
- 電流驅動：始終使用恆流驅動器或限流電阻。請勿直接連接到電壓源。
- 熱管理：儘管功率低，仍需確保 PCB 有足夠的散熱設計，特別是在接近或達到最大電流操作時。高環境溫度將降低光輸出與使用壽命。
- 光學設計：120° 視角提供寬廣的照明。如需聚焦光束，則需要二次光學元件（透鏡）。
- 分級以確保一致性：對於需要均勻外觀的應用，請指定嚴格的 CCT 與光通量等級。在同一產品中使用不同等級的 LED 可能導致可見的顏色或亮度差異。
9. 技術比較
SMD3528 是一種舊式封裝，現已很大程度上被更高效的封裝（如 2835 和 3030）所取代。其主要區別在於其廣泛的可用性、低成本以及在設計中的廣泛歷史應用。與較新的封裝相比，其發光效率（每瓦流明）通常較低，且熱阻可能較大。然而，對於成本敏感的應用或現有產品的直接替換，它仍然是一個可行的選擇。
10. 常見問題（基於技術參數）
10.1 不同色溫分級（例如 27M5 與 30M5）有何差異？
數字（27, 30）指的是標稱相關色溫除以 100（例如 2700K, 3000K）。字母/數字組合（M5, M7）指的是 CIE 圖上色度橢圓的大小，M7 代表比 M5 更大的允許顏色變化範圍。更嚴格的等級（M5）能確保更好的顏色一致性。
10.2 我可以持續以 30mA 驅動這顆 LED 嗎？
雖然絕對最大額定值為 30mA，但典型的測試條件與大多數性能數據是在 20mA 下指定的。以 30mA 操作將產生更多光，但也會產生顯著更多的熱量，可能縮短使用壽命並導致色度偏移。為了可靠性和效率，建議設計較低的操作電流（例如 15-20mA）。
10.3 為何需要烘烤？如何判斷我的 LED 是否需要烘烤？
塑膠封裝會吸收空氣中的濕氣。在迴流焊接過程中，這些濕氣迅速轉化為蒸汽，可能導致分層或裂紋。打開防潮袋後，請立即檢查袋內的濕度指示卡。如果卡片顯示的濕度高於指定閾值（例如 10% 或 30%，取決於敏感度等級），或者袋子在潮濕環境中已打開一段時間，則需要進行烘烤。
10.4 如何解讀光通量分級代碼（例如 B7）？
光通量分級代碼（A9, B1, B2... B9）定義了一系列最小光通量值。例如，一個 70 CRI 中性白 LED 的 B7 等級保證在 20mA 下最小光通量為 7.5 流明，典型值最高可達 8.0 流明。實際出貨的零件將達到或超過該等級的最小值。
11. 實務設計案例
11.1 設計一個恆流 LED 陣列
考慮使用 20 顆 SMD3528 LED 以串並聯配置設計一個燈板。為確保亮度均勻，應使用相同 CCT 和光通量等級的 LED。如果所選等級在 20mA 下的典型 VF為 3.2V，且有一個 24V 直流電源可用，您可以將 10 顆 LED 串聯（10 * 3.2V = 32V，超過 24V）。更好的配置可能是 5 串，每串 4 顆 LED 串聯。每串的壓降約為 12.8V（4 * 3.2V）。每串的限流電阻計算為 R = (Vsupply- Vstring) / IF= (24V - 12.8V) / 0.020A = 560 Ω。每個電阻消耗的功率為 P = I2R = (0.02)2* 560 = 0.224W，因此建議使用 0.25W 或 0.5W 的電阻。此設計提供了冗餘（如果一顆 LED 開路故障，僅其所在的那一串熄滅）並有助於管理 LED 間的電壓公差。
12. 原理介紹
白光 SMD LED 的工作原理是基於半導體材料的電致發光，結合螢光粉轉換。一個通常由氮化銦鎵製成的晶片在順向偏壓時發出藍光。這藍光部分被塗覆在晶片上或其周圍的一層螢光粉材料（例如摻鈰的釔鋁石榴石，YAG:Ce）吸收。螢光粉吸收藍色光子並在黃色區域重新發射出寬廣光譜的光。剩餘的藍光與轉換後的黃光混合，被人眼感知為白光。藍光與黃光的精確比例，由螢光粉的成分與厚度控制，決定了所發射白光的相關色溫。
13. 發展趨勢
LED 技術的總體趨勢是朝向更高的發光效率（每瓦更多流明）、更好的演色性、更高的可靠性以及更低的成本。對於此尺寸類別的封裝，業界已大量轉向 2835 封裝尺寸，其通常在類似尺寸的外殼中提供更好的熱性能和更高的光輸出。同時，業界持續致力於改進螢光粉系統以獲得更高的演色性指數值，特別是 R9（飽和紅色），並實現隨角度和溫度變化更一致的顏色。此外，將 LED 與智慧驅動器和控制整合以實現可調白光（可調 CCT）是一個日益增長的應用趨勢，儘管這通常需要多晶片封裝。
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。 |