目錄
- 1. 產品概述
- 2. 技術參數與規格
- 2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
- 2.2 電氣-光學特性 (Ts=25°C)
- 3. 分級與分類系統
- 3.1 型號命名規則
- 3.2 相關色溫 (CCT) 分級
- 3.3 光通量分級
- 3.4 順向電壓分級
- 4. 機械與封裝資訊
- 4.1 外型尺寸
- 4.2 焊墊圖案與鋼網設計
- 5. 性能特性與曲線
- 5.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)
- 5.2 相對光通量 vs. 順向電流
- 5.3 光譜功率分佈
- 5.4 接面溫度 vs. 相對光譜能量
- 6. 應用指南與操作
- 6.1 濕度敏感性與烘烤
- 6.2 焊接建議
- 6.3 電路設計考量
- 7. 典型應用與使用案例
- 8. 技術比較與產品差異化
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 9.1 為何 0.5W LED 的順向電壓約為 6V？
- 9.2 恆流驅動器是必需的嗎？
- 9.3 我可以以高於 80mA 的電流驅動此 LED 以獲得更多光嗎？
- 9.4 PCB 熱設計有多關鍵？
- 9.5 光通量代碼(例如 E7) 是什麼意思？
1. 產品概述
T34 系列是一款高效能表面黏著白光 LED，專為需要可靠且高效照明的應用而設計。本產品採用雙晶片串聯配置，封裝於緊湊的 3020 封裝（佔位面積 3.0mm x 2.0mm），額定功率為 0.5W。此系列旨在平衡光通量輸出、熱管理與使用壽命，適用於多種照明解決方案，包括背光模組、指示燈及一般裝飾照明。其設計重點在於確保在特定電氣與環境條件下的穩定性能。
2. 技術參數與規格
2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
以下參數定義了可能導致元件永久損壞的極限值。不保證在此條件下運作。
- 順向電流 (IF):90 mA (直流)
- 順向脈衝電流 (IFP):160 mA (脈衝寬度 ≤10ms，工作週期 ≤1/10)
- 功率消耗 (PD):612 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):迴流焊溫度最高 230°C 或 260°C，持續時間最長 10 秒。
2.2 電氣-光學特性 (Ts=25°C)
標準測試條件下測得的典型性能參數。
- 順向電壓 (VF):典型值 6.0V，最大值 6.8V (於 IF=80mA 時)
- 逆向電壓 (VR):5V
- 逆向電流 (IR):最大值 10 µA
- 視角 (2θ1/2):110° (典型值，無透鏡)
3. 分級與分類系統
3.1 型號命名規則
產品型號遵循結構化代碼：T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□。此代碼定義了關鍵屬性：
- 封裝代碼 (例如 '34')：表示 3020 外形尺寸。
- 晶片數量代碼：'2' 表示雙晶片配置。
- 光學代碼：'00' 表示無主透鏡，'01' 表示有透鏡。
- 色溫代碼：L (暖白光，<3700K)、C (中性白光，3700-5000K)、W (冷白光，>5000K)。
- 光通量代碼：一個多字元代碼，指定最小光通量分級 (例如 E6, E7, E8)。
- 順向電壓代碼：C (5.5-6.0V)、D (6.0-6.5V)、E (6.5-7.0V)。
3.2 相關色溫 (CCT) 分級
標準訂購的 CCT 分級及其對應的色度區域 (麥克亞當橢圓步階) 定義如下。
- 2725K ±145K (27M5，5 步麥克亞當橢圓)
- 3045K ±175K (30M5，5 步麥克亞當橢圓)
- 3985K ±275K (40M5，5 步麥克亞當橢圓)
- 5028K ±283K (50M5，5 步麥克亞當橢圓)
- 5665K ±355K (57M7，7 步麥克亞當橢圓)
- 6530K ±510K (65M7，7 步麥克亞當橢圓)
注意：出貨將遵循所訂購 CCT 的指定色度區域。光通量指定為最小值；實際光通量可能更高。
3.3 光通量分級
光通量根據 CCT 與演色性指數 (CRI) 進行分級。表格指定了在 IF=80mA 時的最小光通量值。例如，分級為 E6、CRI≥70 的暖白光 (2700-3700K) LED，其最小光通量為 50 lm，典型最大值為 54 lm。中性白光與冷白光變體亦有類似分級 (E7, E8, E9)，高演色性 (≥80) 版本亦有對應分級。
3.4 順向電壓分級
順向電壓分為三個等級，以協助電流調節的電路設計。
- 代碼 C：5.5V 至 6.0V
- 代碼 D：6.0V 至 6.5V
- 代碼 E：6.5V 至 7.0V
公差：光通量 ±7%、順向電壓 ±0.08V、CRI ±2、色度座標 ±0.005。
4. 機械與封裝資訊
4.1 外型尺寸
LED 封裝於標準 3020 表面黏著封裝中。尺寸圖顯示了關鍵尺寸的俯視圖輪廓。關鍵公差已指定：標示為 .X 的尺寸公差為 ±0.1mm，標示為 .XX 的尺寸公差為 ±0.05mm。
4.2 焊墊圖案與鋼網設計
提供了建議的 PCB 焊墊佈局與錫膏鋼網開孔設計的獨立圖示。遵循這些佈局對於在迴流焊過程中形成良好的焊點、熱傳導與機械穩定性至關重要。陽極與陰極焊墊已明確標示以供極性識別。
5. 性能特性與曲線
5.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)
特性曲線顯示了順向電流與順向電壓之間的關係。對於雙晶片串聯設計，在額定 80mA 驅動電流下，典型的 VF約為 6.0V。此曲線對於設計適當的限流電路至關重要，而限流電路是 LED 運作所必需的。
5.2 相對光通量 vs. 順向電流
此圖表說明光輸出如何隨驅動電流增加。雖然輸出隨電流增加而上升，但由於熱效應增強，效率通常在較高電流下會降低。在建議的 80mA 或以下運作可確保最佳效能與使用壽命。
5.3 光譜功率分佈
提供了不同 CCT 範圍 (2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K) 的相對光譜能量分佈曲線。這些曲線顯示了每個波長發出的光強度，定義了 LED 的色彩品質與 CRI。冷白光 LED 在藍光區域表現出更多能量，而暖白光 LED 在紅/黃光區域有更多能量。
5.4 接面溫度 vs. 相對光譜能量
此曲線展示了接面溫度對 LED 光譜的影響。隨著溫度升高，峰值波長可能輕微偏移，整體光譜輸出可能發生變化，進而可能影響色點與流明維持率。適當的熱管理對於最小化此偏移至關重要。
6. 應用指南與操作
6.1 濕度敏感性與烘烤
根據 IPC/JEDEC J-STD-020C 標準，T34 系列 LED 被歸類為濕度敏感元件。打開防潮袋後暴露於環境濕度中，可能在迴流焊接過程中導致封裝破裂。
- 儲存：未開封的袋子應儲存在 30°C/85% RH 以下。開封後，應儲存在 30°C/60% RH 以下。
- 烘烤要求：從原始密封袋中取出且尚未焊接的 LED，必須在迴流焊前進行烘烤。
- 烘烤方法：在原始捲盤上以 60°C 烘烤 24 小時。溫度不得超過 60°C。烘烤後應在一小時內進行迴流焊，否則零件必須儲存在乾燥櫃中 (<20% RH)。
- 濕度指示卡：打開袋子後立即檢查袋內的指示卡，以判斷是否需要烘烤。
6.2 焊接建議
迴流焊是建議的組裝方法。指定了最高焊接溫度曲線：峰值溫度 230°C 或 260°C，持續時間最長 10 秒。遵循受控的溫度曲線以防止熱衝擊並保護 LED 晶粒、螢光粉與封裝至關重要。不建議使用烙鐵進行手工焊接，因為有局部過熱的風險。
6.3 電路設計考量
由於串聯雙晶片設計及其產生的較高順向電壓 (~6V)，標準的 3V 或 3.3V 邏輯電源不足。需要一個專用的 LED 驅動器或電流調節器，能夠在所需的恆定電流 (例如 80mA) 下提供高於最大 VF(最高 7.0V) 的電壓。設計時應始終使用分級表中的最大 VF值，以確保所有元件都能正常運作。充分的 PCB 熱設計，包括連接到陰極焊墊的散熱孔與銅箔鋪設，對於散熱與維持低接面溫度至關重要。
7. 典型應用與使用案例
T34 系列 0.5W LED 非常適合需要緊湊、明亮光源且色彩一致性良好的應用。
- 背光：中小型顯示器、控制面板與標誌的側光式或直下式背光模組。
- 裝飾照明：重點照明、輪廓照明與情境照明，需要一致的白光。
- 指示燈與狀態燈：工業設備、消費性電子產品或汽車內裝中的高亮度狀態指示燈。
- 便攜式照明：整合到緊湊型手電筒或工作燈中，利用其高效率與小尺寸。
為這些應用進行設計時，需考量驅動電流、熱路徑、光學要求 (透鏡、擴散片) 以及色彩一致性的需求 (指定嚴格的 CCT 與光通量分級)。
8. 技術比較與產品差異化
T34 系列在 0.5W LED 類別中提供特定優勢：
- 雙晶片串聯設計：與單一 0.5W 晶粒相比，雙晶片方法可提供不同的螢光粉塗佈選項，並可能使封裝的光線發射更均勻。相較於需要精確電流平衡的並聯配置，串聯連接簡化了從稍高電壓源驅動的過程。
- 3020 封裝：相較於 2835 或 3014 等更小的封裝，其功率等級提供了稍大的散熱墊面積，有助於散熱。其佔位面積是常見的業界標準，便於 PCB 設計與相容光學元件的採購。
- 全面的分級：提供詳細的 CCT (包括 5 步與 7 步麥克亞當橢圓)、光通量與電壓分級，可在大量生產中實現精確的色彩匹配與電氣性能預測，減少生產線上電路調整的需求。
9. 常見問題 (FAQ)
9.1 為何 0.5W LED 的順向電壓約為 6V？
這是由於兩個 LED 晶片內部串聯連接所致。每個晶片的典型順向電壓約為 3.0V 至 3.4V。串聯時，電壓相加，總電壓約為 6V。這需要相容的電源供應器。
9.2 恆流驅動器是必需的嗎？
Yes.LED 是電流驅動元件。其光輸出與電流成正比，而非電壓。恆流驅動器可確保亮度穩定，並保護 LED 免於熱失控。若使用恆壓源驅動而無足夠的串聯電阻，則可能發生熱失控。
9.3 我可以以高於 80mA 的電流驅動此 LED 以獲得更多光嗎？
雖然可能，但不建議用於可靠的長期運作。超過額定電流會增加接面溫度，從而加速流明衰減 (光輸出隨時間下降)，並可能顯著縮短 LED 的使用壽命。請務必參考絕對最大額定值。
9.4 PCB 熱設計有多關鍵？
非常關鍵。0.5W 的電功率大部分轉換為熱量。從 LED 的散熱墊 (通常是陰極) 透過 PCB 到周圍環境的有效熱路徑，對於保持低接面溫度至關重要。高接面溫度是 LED 故障與性能下降的主要原因。
9.5 光通量代碼(例如 E7) 是什麼意思？
這是一個分級代碼，指定了最小光通量的範圍。對於給定的 CCT 與 CRI，E7 分級保證了最小光通量 (例如某些類型為 54 lm)，並通常隱含一個最大值 (例如 58 lm)。它允許設計師選擇符合其最低亮度要求的 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。 |