目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心特點
- 2. 技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值（Ta=25°C）
- 2.2 典型電氣與光學參數（Ta=25°C）
- 3. 分級系統說明
- 3.1 型號結構
- 3.2 相關色溫（CCT）分級
- 3.3 光通量分級
- 3.4 順向電壓分級
- 3.5 標準色度區域
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 順向電流 vs. 順向電壓（I-V曲線）
- 4.2 相對光通量 vs. 順向電流
- 4.3 相對光譜功率分佈
- 4.4 接面溫度 vs. 相對光譜能量
- 5. 機械與包裝資訊
- 5.1 外型尺寸
- 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 濕度敏感度與烘烤
- 6.2 迴焊溫度曲線
- 7. 應用備註與設計考量
- 7.1 驅動電路設計
- 7.2 熱管理
- 7.3 光學設計
- 7.4 串聯/並聯連接
- 8. 技術比較與趨勢
- 8.1 與其他封裝的比較
- 8.2 技術趨勢
- 9. 常見問題（FAQ）
- 9.1 光通量最小值與典型值有何區別？
- 9.2 為何需要烘烤？可以跳過嗎？
- 9.3 我可以持續以30mA驅動此LED嗎？
- 9.4 如何解讀色度區域代碼（例如5A、5B）？
1. 產品概述
SMD3528是一款採用單晶片設計的表面黏著元件（SMD）白光發光二極體（LED）。此LED的特點在於其緊湊的3.5mm x 2.8mm佔位面積，使其適用於需要高密度佈局與高效空間利用的應用。其設計旨在提供從暖白光到冷白光等各種相關色溫（CCT）下一致的白光輸出。此元件專為自動化組裝製程設計，是消費性電子產品背光、指示燈以及標誌與裝飾照明中一般照明的常見選擇。
1.1 核心特點
- 單晶片白光LED：由單一半導體晶片提供均勻的白光發射。
- 標準SMD3528封裝：符合業界標準尺寸，與現有PCB佈局及貼片設備相容。
- 廣視角：典型的半強度角（2θ1/2）為120度，確保廣泛的光線分佈。
- 濕度敏感度：依據IPC/JEDEC J-STD-020C分級，需要適當處理以防止迴焊過程中損壞。
2. 技術參數分析
本節根據絕對最大額定值與典型技術參數，對LED的關鍵電氣、光學及熱特性提供詳細且客觀的詮釋。
2.1 絕對最大額定值（Ta=25°C）
這些數值代表可能導致元件永久損壞的極限。不保證在此條件下或超出此條件運作。
- 順向電流（IF）：30 mA（直流）
- 順向脈衝電流（IFP）：60 mA（脈衝寬度 ≤10ms，工作週期 ≤1/10）
- 功率消耗（PD）：108 mW
- 工作溫度（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）：迴焊溫度為200°C或230°C，最長10秒。
2.2 典型電氣與光學參數（Ta=25°C）
這些是標準測試條件下的預期性能數值。
- 順向電壓（VF）：典型值3.2V，最大值3.6V（於IF=20mA時）。此參數對於驅動器設計與電源選擇至關重要。
- 逆向電壓（VR）：5V。在逆向偏壓下超過此電壓可能損壞LED。
- 逆向電流（IR）：最大值10 µA。
- 視角（2θ1/2）：120度（典型值）。此定義了光強度至少為峰值強度一半的角度範圍。
3. 分級系統說明
LED的性能被分類到不同的分級（Bin）中以確保一致性。產品命名規則定義了這些分級。
3.1 型號結構
型號遵循以下模式：T [光通量代碼] [CCT代碼] [內部代碼] - [電壓代碼] [封裝/其他代碼]。例如：T3200SL(C,W)A。
- 光通量代碼：表示最小光輸出分級（例如：B6、B7、B8等代碼）。
- CCT代碼：定義相關色溫，有時也定義演色性指數（CRI）。
- 暖白光：L（<3700K）
- 中性白光：C（3700-5000K）
- 冷白光：W（>5000K）
- 另有代碼用於高CRI版本（例如：CRI 80、CRI 90）。
- 晶片數量：'S' 表示單一小功率晶片。
- 光學代碼：'00' 表示無透鏡，'01' 表示有透鏡。
- 封裝代碼：'32' 特指3528封裝。
- 電壓代碼：從B到J的字母定義順向電壓範圍（例如：F: 3.2-3.3V）。
3.2 相關色溫（CCT）分級
白光LED被分級到特定的CCT範圍，並對應CIE色度圖上的色度區域。標準訂購CCT包括2700K、3000K、3500K、4000K、4500K、5000K、5700K、6500K和8000K。每個CCT對應一組色度框（例如，2700K對應8A、8B、8C、8D）。產品保證位於所訂購CCT的色度區域內。
3.3 光通量分級
光通量以20mA下的最小值進行分級。針對不同的CCT與CRI組合定義了不同的分級。例如，一個70 CRI的中性白光（3700-5300K）LED可能具有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）等分級。請注意，出貨的元件可能超過最小光通量值，但仍會保持在指定的色度區域內。
3.4 順向電壓分級
電壓被分級為從2.8-2.9V（代碼B）到3.5-3.6V（代碼J）的範圍。這使得多個LED並聯時能實現更好的電流匹配。
3.5 標準色度區域
規格書包含針對各種CCT分級，在CIE 1931色彩空間圖上的標準色度區域（框）圖形表示。對於色彩要求嚴格的應用，此視覺參考對於理解色點允許的變化範圍至關重要。
4. 性能曲線分析
圖形數據提供了LED在不同條件下行為的深入見解。
4.1 順向電流 vs. 順向電壓（I-V曲線）
此曲線顯示了電流與電壓之間的指數關係。它是決定工作點和設計恆流驅動器的基礎。典型的膝點電壓約為3.0V。
4.2 相對光通量 vs. 順向電流
此圖表說明光輸出如何隨電流增加。通常顯示次線性關係，在高電流下由於熱量增加和效率下降效應，每瓦流明效率可能降低。在建議的20mA或以下操作可確保最佳效率與使用壽命。
4.3 相對光譜功率分佈
光譜曲線繪製了相對於波長（通常為400-750nm）的相對強度。它顯示了特徵性的藍光激發峰值和更寬的螢光粉轉換黃光發射帶，兩者結合產生白光。此曲線的形狀隨CCT變化：較冷的白光含有更多藍光成分，而較暖的白光含有更多黃/紅光成分。此數據對於計算演色性指數（CRI）和理解光的光譜品質至關重要。
4.4 接面溫度 vs. 相對光譜能量
此曲線展示了LED的光譜如何隨接面溫度升高而偏移。通常，隨著溫度上升，螢光粉轉換效率可能改變，導致CCT偏移和整體光通量下降。這凸顯了熱管理在維持一致色彩與光輸出方面的重要性。
5. 機械與包裝資訊
5.1 外型尺寸
SMD3528封裝的本體尺寸為3.5mm（長）x 2.8mm（寬）。尺寸圖標明了所有關鍵尺寸，包括透鏡高度和引腳尺寸。對於.X尺寸的公差通常為±0.10mm，對於.XX尺寸的公差通常為±0.05mm。
5.2 焊墊佈局與鋼網設計
規格書提供了建議的PCB焊墊幾何形狀和錫膏鋼網開孔設計。遵循這些建議對於實現可靠的焊點、正確對位以及迴焊期間有效的散熱至關重要。焊墊設計通常包含散熱連接，以管理散熱至PCB。
5.3 極性識別
LED具有陽極（+）和陰極（-）。極性通常透過LED頂部的標記（例如綠點、切角或凹口）和/或底部的不同引腳形狀或尺寸來指示。正確的極性對於電路運作至關重要。
6. 焊接與組裝指南
6.1 濕度敏感度與烘烤
SMD3528 LED具有濕度敏感性（依據J-STD-020C進行MSL分級）。如果原始密封的防潮袋被打開，且元件暴露在超出規定限值的環境濕度中，吸收的濕氣可能在迴焊過程中汽化，導致內部分層或破裂（\"爆米花效應\"）。
- 儲存：未開封的袋子應儲存在30°C/85% RH以下。開封後，儲存在5-30°C/<60% RH環境中，最好置於乾燥櫃或帶有乾燥劑的密封容器中。
- 車間壽命：若環境條件<30°C/60% RH，開袋後應在12小時內使用。
- 烘烤要求：若濕度指示卡顯示已暴露或超過車間壽命，則需要烘烤。
- 烘烤方法：在原始捲帶上以60°C烘烤24小時。溫度不得超過60°C。烘烤後應在1小時內使用或重新封裝。
6.2 迴焊溫度曲線
規定的最高焊接溫度為200°C或230°C，持續10秒。通常適用峰值溫度不超過260°C且240°C以上時間限制在30-60秒的標準無鉛迴焊曲線。具體曲線必須針對PCB組裝進行驗證。
7. 應用備註與設計考量
7.1 驅動電路設計
LED是電流驅動元件。強烈建議使用恆流驅動器，而非帶有串聯電阻的恆壓源，以實現穩定運作，特別是在溫度變化時。驅動器應設計為提供所需電流（例如20mA），同時適應所用LED的順向電壓分級範圍。
7.2 熱管理
儘管是小型元件，有效的散熱對於維持性能和使用壽命至關重要。PCB是主要的散熱途徑。使用足夠的銅面積（散熱焊墊）連接到LED的散熱焊墊，並考慮使用散熱孔將熱量傳遞到內層或底層。高環境溫度或不良的熱設計將導致接面溫度升高，降低光輸出、偏移色彩並加速光衰。
7.3 光學設計
120度的視角適用於廣域照明。對於聚焦光束，需要二次光學元件（透鏡、反射器）。是否具有一次透鏡（代碼00與01）會影響初始角度分佈以及與二次光學元件的相容性。
7.4 串聯/並聯連接
將LED串聯可確保流經每個元件的電流相同，簡化驅動器設計，但需要更高的電源電壓。並聯連接需要非常匹配的順向電壓（使用緊密的電壓分級），以防止電流不平衡，這可能導致亮度不均以及低電壓LED潛在的過度應力。
8. 技術比較與趨勢
8.1 與其他封裝的比較
SMD3528曾是非常流行的封裝，但在許多一般照明應用中，已很大程度上被SMD2835和SMD3030所取代，因為後者具有更好的熱性能和更高的光效（每瓦流明）。3528在成本敏感的應用、背光以及需要其特定外型的場合中仍然具有相關性。
8.2 技術趨勢
白光LED技術的總體趨勢是朝向更高的光效、改進的演色性（更高的R9值、全光譜設計）以及在更高工作溫度下更好的可靠性。螢光粉技術持續進步，使得CCT分級更窄，色彩在壽命和溫度變化下更穩定。此SMD3528的運作原理——藍光晶片激發螢光粉——仍然是白光LED的業界標準。
9. 常見問題（FAQ）
9.1 光通量最小值與典型值有何區別？
最小值是該分級保證的下限。典型值是預期的平均性能。出貨的元件將達到或高於最小值，但不保證達到典型值，儘管許多元件會達到。
9.2 為何需要烘烤？可以跳過嗎？
烘烤可去除吸收的濕氣，這些濕氣可能在迴焊過程中導致災難性故障。在需要時（基於濕度暴露情況）跳過烘烤，會因晶片或封裝破裂而顯著增加良率損失的風險。務必檢查濕度指示卡並遵循處理指南。
9.3 我可以持續以30mA驅動此LED嗎？
雖然絕對最大額定值為30mA，但在此電流下持續運作將產生大量熱量，除非提供卓越的冷卻，否則很可能將接面溫度推至建議限值以上。為了可靠的長期運作，建議在測試電流20mA或以下驅動LED。
9.4 如何解讀色度區域代碼（例如5A、5B）？
這些代碼對應於ANSI標準定義的CIE色度圖上的特定四邊形（框）。它們確保色彩一致性。當訂購一個CCT（例如4000K）時，您將獲得色點落在與該CCT相關的一組框（5A、5B、5C、5D）內的LED。
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。 |