Shwo(F) 1W系列LED規格書 - SMT封裝 - 350mA/1000mA/1500mA驅動電流 - 冷白/中性白/暖白光 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

Shwo(F)系列是一款表面黏著型高功率LED元件，其設計旨在以緊湊的封裝尺寸提供高光通量輸出。此產品線旨在滿足現代固態照明(SSL)應用的嚴苛要求，在性能與可靠性之間取得平衡。系列名稱源自意為閃爍的詞彙，恰如其分地描述了其明亮且集中的光輸出，可比擬天體的光芒。

本系列的核心優勢在於其結合了小巧的封裝尺寸與高發光效率。這使其成為空間有限但需要高光輸出應用的理想解決方案。元件結構堅固，具備整合式ESD防護，並符合主要的環境與安全標準。

1.1 目標應用

Shwo(F)系列的多功能性使其能夠廣泛應用於各種照明場景。其主要應用包括：

• 一般照明：為日常使用提供高效且明亮的光源。
• 裝飾與娛樂照明：用於需要美學照明效果的場合。
• 信號與標誌燈具：適用於出口標誌、階梯指示燈及其他導向或安全照明，這些應用對清晰、穩定的照明至關重要。
• 農業照明：支援園藝及農業環境中的特殊照明需求。
• 閃光與聚光照明：適用於需要定向、高強度光束的應用。

2. 技術參數深入解析

本節提供對定義Shwo(F)系列LED性能與操作限制之關鍵技術規格的詳細、客觀分析。

2.1 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應力極限。不建議長時間在或接近這些極限下操作。

• 最大直流順向電流 (I_FF)：
• 標準Shwo(F)系列在散熱墊溫度25°C下的額定值為1000mA。系列中的高與超高亮度變體在相同條件下具有更高的1500mA額定值。_{最大峰值脈衝電流 (I}FP)：
• 對於脈衝操作（1/10工作週期 @ 1kHz），標準系列可承受1250mA，而高亮度版本的額定值為1500mA。_J最大接面溫度 (TJ
• )：_{半導體接面溫度不得超過150°C。在操作期間，適當的熱管理對於維持在此限制以下至關重要。}操作與儲存溫度 (T_opr, Tstg
• )：_{元件規定的環境溫度範圍為-40°C至+100°C。}熱阻 (Rth
• )：_B關鍵參數為5 °C/W，表示每瓦功耗的溫升。數值越低越有利於散熱。ESD防護 (V
• ESD)：

元件提供高達8000V（人體放電模型）的靜電放電防護，增強了處理過程的穩健性。

焊接：

迴焊期間的最大允許焊接溫度為260°C，建議最多進行2次迴焊循環。2.2 光度與電氣特性

LED的性能是在特定測試條件下（通常是散熱墊穩定在25°C時）進行表徵的。_F光通量：規格書提供了詳細的最小光通量分級。例如，冷白光LED在350mA驅動下，其分級範圍從130流明(J41CX)到175流明(JJ1CX)。中性白光與暖白光變體有各自對應的光通量分級，由於螢光粉轉換效率的關係，在相同驅動電流下，暖白光通常顯示略低的輸出值。

順向電壓 (VF

)：

雖然提供的摘錄中未列出，但產品命名法包含用於順向電壓分級的V代碼。此參數對於驅動器設計至關重要，因為它決定了給定電流所需的供電電壓。

顏色特性：

白光LED按相關色溫(CCT)分類：冷白光(4745-7050K)、中性白光(3710-4745K)和暖白光(2580-3710K)。提供的摘錄亦提到皇家藍光(445-460nm)作為彩色LED選項。色度分級確保了在CIE色度圖上定義範圍內的顏色一致性。

2.3 熱管理

有效的散熱對於LED的性能與壽命至關重要。5 °C/W的熱阻額定值說明了熱量從LED接面傳遞到散熱墊的效率。為了維持安全的接面溫度，從此散熱墊到環境（透過PCB及可能的散熱器）的熱路徑必須設計為低熱阻抗。超過最大接面溫度將加速光衰減，並可能導致災難性故障。

3. 分級系統說明

Shwo(F)系列採用全面的分級結構，以確保最終用戶獲得一致的性能與顏色。分級是根據特定測量參數分類的LED群組。

3.1 光通量分級

LED根據其在標準測試電流(350mA)下的最小光輸出進行分類。分級代碼（例如，冷白光的JJ、J8、JH）直接對應於保證的最小光通量（流明）。這使設計師能夠確定地選擇其應用所需的亮度等級。_F3.2 顏色/色度分級

對於白光LED，主要分級是依據相關色溫(CCT)，如顏色選項表(C, N, M)中所定義。在每個CCT範圍內，進一步的色度分級（料號中的1234代碼）確保發出的白光落在色度圖上嚴格控制的區域內，最大限度地減少燈具中個別LED之間的可見顏色差異。

3.3 順向電壓分級

LED亦根據其在指定電流下的順向壓降進行分級。這由料號中的V代碼表示。按V

F

對LED進行分組有助於設計更高效且一致的驅動電路，特別是當多個LED串聯連接時。

4. 性能曲線分析

圖形數據對於理解元件在實際條件下的行為至關重要，儘管摘錄中未詳細說明。

4.1 典型光輸出 vs. 散熱墊溫度

LED的光輸出隨著散熱墊（進而接面）溫度的升高而降低。降額曲線通常會顯示相對光通量從25°C時的100%下降到高溫（例如85°C）時的較低百分比。對於無法將LED維持在25°C的應用中，此曲線對於計算實際光輸出至關重要。

4.2 典型相對光通量 vs. 順向電流

此曲線顯示光輸出如何隨驅動電流變化。雖然輸出通常隨電流增加而增加，但關係並非完全線性，且效率（每瓦流明）在較高電流下常因熱負載增加和效率下降效應而降低。規格書提供此圖表可能是為了幫助設計師優化亮度與效能之間的權衡。

4.3 電流降額曲線

為防止過熱，最大允許順向電流必須隨著環境或散熱墊溫度的升高而降低。降額曲線規定了在25°C以上溫度下的安全工作電流，確保絕不超過最大接面溫度。

5. 機械與包裝資訊

5.1 焊墊配置

元件採用表面黏著技術(SMT)焊墊佈局。雖然摘錄中沒有具體的尺寸圖，但焊墊配置是規格書的關鍵部分。它定義了PCB設計的佔位面積，包括電氣連接焊墊的位置和尺寸，以及至關重要的大型散熱墊。散熱墊對於將熱量從LED晶粒傳遞到印刷電路板至關重要。

5.2 極性識別

SMT LED必須在封裝或佔位圖上有清晰的極性標記（通常是陰極標記），以確保組裝時方向正確。極性錯誤將導致元件無法發光。

5.3 發光體包裝

LED以適合自動化取放組裝機器的捲帶包裝供應。料號中的P代碼表示捲帶包裝。此格式保護元件並確保在大批量製造過程中的高效處理。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊焊接參數

元件額定最大焊接溫度為260°C，最多可承受兩次迴焊循環。適用標準無鉛迴焊曲線（峰值溫度通常在240-260°C之間）。開發迴焊曲線時必須考慮封裝的熱質量，特別是散熱墊，以確保所有焊點正確迴焊。

6.2 濕度敏感度

根據JEDEC標準，Shwo(F)系列的濕度敏感等級(MSL)為1級。這是最穩健的等級，表示在≤30°C/85% RH條件下具有無限的車間壽命。如果包裝密封完好，使用前無需烘烤。這簡化了儲存與處理的物流。

• 6.3 儲存條件建議儲存溫度在-40°C至+100°C之間。雖然MSL 1級較為寬鬆，但將元件儲存在乾燥、受控的環境中以防止任何潛在污染或劣化仍是良好做法。
• 7. 訂購資訊與產品標籤7.1 型號命名法
• 料號遵循詳細結構：ELSWF–ABCDE–FGHIJ–V1234。每個部分傳達特定資訊：AB：
• 最小光通量或輻射功率代碼。C：
• 輻射模式（例如，1表示朗伯型）。D：
• 顏色代碼（C, N, M, L）。E：
• 建議操作功率（1表示1W）。H：

V：

順向電壓分級。

1234：

顏色色度或CCT分級。

此系統允許精確選擇應用所需的確切LED變體。_F.

7.2 產品標籤

捲盤與捲帶包裝將包含標籤，標有完整料號、數量、日期代碼及其他可追溯性資訊，以確保正確的物料處理與庫存控制。

• 8. 應用設計考量
• 8.1 驅動器選擇
• 操作功率LED必須使用恆流驅動器。驅動器的電流輸出必須與LED的預期工作點（例如350mA、700mA或最高額定電流）匹配。驅動器的電壓順應範圍必須足夠大，以適應串聯串中所有LED的順向電壓總和，同時需考慮電壓分級（V代碼）以及溫度對V
• F

8.2 熱設計

這是高功率LED設計中最關鍵的方面。PCB必須設計成散熱器。這涉及：

使用具有足夠銅厚（例如2盎司）的PCB。

設計大面積的銅澆注區域，並透過多個散熱孔連接到LED的散熱墊。

• 對於高功率應用，可能需要將PCB連接到外部鋁製散熱器。使用熱介面材料以最小化層間的熱阻。
• 強烈建議在最壞情況操作條件下模擬或測量LED的散熱墊溫度。8.3 光學設計<朗伯輻射模式提供了寬廣、均勻的視角。對於需要聚焦光束的應用，必須使用二次光學元件（透鏡或反射器）。Shwo(F)系列的小型封裝尺寸允許緊湊的光學組件。<9. 符合性與環境標準<本產品設計符合多項關鍵國際標準：
• RoHS（有害物質限制）：元件不含鉛、汞、鎘及其他受限物質。

符合對溴(Br

≤900ppm)、氯(Cl

≤900ppm)及其總和(Br+Cl

≤1500ppm)的嚴格限制。

• 歐盟REACH：符合化學品註冊、評估、授權和限制法規。
• 這些符合性對於計劃在全球市場（特別是歐洲）銷售的產品至關重要。10. 可靠性與操作壽命
• 雖然摘錄中未提供特定的L70或L90壽命數據（光輸出降至初始值70%或90%的時間），但LED的壽命直接與其操作條件相關。主要因素是接面溫度。讓LED在其最大額定值範圍內良好運行，特別是透過有效的熱管理維持低接面溫度，是確保長操作壽命和緩慢光衰減的最重要行動。額定的最大接面溫度150°C是一個極限，而非目標；對於可靠性而言，溫度越低越好。11. 技術比較與差異化
• Shwo(F)系列透過以下幾個關鍵屬性，在SMT高功率LED的競爭格局中定位自身：緊湊尺寸中的高亮度：
• 它提供了優良的每封裝面積流明比。穩健的ESD防護：

與防護等級較低或無防護的元件相比，8kV HBM防護增強了處理與組裝過程中的耐用性。

全面的分級：

詳細的光通量、電壓和色度分級為設計師提供了高度的可預測性和一致性。

有利的濕度敏感度：

MSL 1級評等相較於需要乾燥包裝和烘烤的更高MSL等級元件，提供了顯著的物流與儲存優勢。

廣泛的符合性：

開箱即符合RoHS、無鹵素和REACH標準，簡化了終端產品製造商的合規流程。

12. 常見問題解答（基於技術參數）

問：我可以用恆壓源驅動這個LED嗎？

答：不行。LED是電流驅動元件。恆壓源無法調節電流，會導致熱失控並損壞LED。務必使用恆流驅動器。

問：規格書顯示的是25°C下的性能。在60°C時我能預期什麼輸出？

答：您必須參考典型光輸出 vs. 散熱墊溫度曲線。光輸出隨溫度升高而降低。在60°C時，相對光通量將是25°C值的一個百分比（例如，約85-90%）。您的熱設計必須考慮此降額。

問：標準、高亮度和超高亮度系列之間有什麼區別？

答：主要區別在於最大允許驅動電流（1000mA vs. 1500mA）以及相應可用的更高光通量分級。高亮度版本可能使用更先進的晶粒技術或封裝來處理更高的功率密度。

問：是否總是需要散熱器？

答：這取決於驅動電流與應用環境。在全額定電流（1000mA/1500mA）下，幾乎肯定需要專用散熱器。在較低電流（例如350mA）下，並配合良好的PCB熱設計，可能不需要獨立的散熱器，但仍需要仔細的熱分析。

13. 實用設計與使用範例

範例1：出口標誌燈具

• 一位工程師正在設計一款薄型、節能的出口標誌。他選擇了一顆中性白光的Shwo(F) LED（例如ELSWF-J71NX-...），以350mA驅動，以高光效達到所需亮度。緊湊的SMT封裝使得光源引擎可以非常薄。MSL 1級評等簡化了其工廠的組裝流程。他設計了一個雙層PCB，其底層大面積銅平面透過一系列散熱孔連接到LED的散熱墊，確保接面溫度保持低位以實現長期可靠性。範例2：高天井工業照明
• 對於一個高輸出的工業燈具，設計師選擇了超高亮度系列變體，以1200mA驅動。多顆LED排列在金屬基板PCB(MCPCB)上，然後連接到大型鋁擠型散熱器。選擇的驅動器提供恆定的1200mA，其電壓範圍足夠高，能為一串12顆串聯的LED供電。詳細的色度分級（1234代碼）被指定為所有採購的LED相同，確保整個燈具發出均勻的白光，無可見顏色差異。14. 工作原理簡介
• 發光二極體(LED)是一種透過電致發光發光的半導體元件。當順向電壓施加於p-n接面時，電子和電洞在半導體材料內復合，以光子的形式釋放能量。發射光的波長（顏色）由半導體材料的能隙決定。對於像Shwo(F)系列這樣的白光LED，藍光LED晶片塗覆了一層螢光粉。部分藍光被螢光粉轉換為更長的波長（黃光、紅光），而藍光與轉換光的混合被人眼感知為白光。螢光粉的特定混合決定了白光的相關色溫(CCT)。15. 技術趨勢與發展
• 固態照明產業持續沿著幾個與Shwo(F)系列等元件相關的關鍵軌跡發展：光效提升（每瓦流明）：
• LED晶片設計、螢光粉技術和封裝效率的持續改進，推動了相同電輸入功率下更高的光輸出。更高功率密度：