目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心特點
- 1.2 目標應用
- 2. 技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣-光學特性 (典型值 @ IF=40mA)
- 3. 分級系統說明
- 3.1 色溫分級
- 3.2 光通量分級
- 3.3 順向電壓分級
- 3.4 色度區域與橢圓中心
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (IV曲線)
- 4.2 順向電流 vs. 相對光通量
- 4.3 接面溫度 vs. 相對光譜功率
- 4.4 相對光譜功率分佈
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 外型尺寸
- 5.2 焊墊佈局與鋼網設計
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 濕度敏感性與烘烤
- 6.2 迴流焊接溫度曲線
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 型號編碼規則
- 7.2 顏色代碼參考
- 8. 應用說明與設計考量
- 8.1 熱管理
- 8.2 電氣驅動
- 8.3 光學設計
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題
- 10.1 色溫分級27M5與30M5有何不同？
- 10.2 我可以讓此LED連續在60mA下運作嗎？
- 10.3 焊接前是否總是需要烘烤？
- 11. 實際應用範例
- 11.1 LED燈條設計
- 12. 工作原理
- 13. 技術趨勢
1. 產品概述
T3B系列是一款緊湊型表面黏著LED，專為一般照明與背光應用而設計。此款採用3014封裝格式的單晶片、0.12W白光LED，在效率、尺寸與可靠性之間取得平衡，非常適合需要均勻照明的空間受限設計。
1.1 核心特點
- 封裝：3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)
- 晶片技術：單晶
- 額定功率：0.12W (典型操作於40mA)
- 色溫選項：暖白光(L)、中性白光(C)、冷白光(W)，提供多種相關色溫分級。
- 視角：寬廣的110度半角 (2θ1/2)。
1.2 目標應用
此LED非常適合應用於LED燈條、標誌背光、裝飾照明、指示燈，以及作為面板照明大型LED陣列的元件。
2. 技術參數分析
除非另有說明，所有參數均指定在焊點溫度(Ts)為25°C的條件下。
2.1 絕對最大額定值
超出這些限制的應力可能導致永久性損壞。
- 順向電流 (IF)：60 mA (連續)
- 順向脈衝電流 (IFP)：80 mA (脈衝寬度 ≤10ms，工作週期 ≤1/10)
- 功率耗散 (PD)：210 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)：230°C 或 260°C，持續10秒 (迴流焊接)。
2.2 電氣-光學特性 (典型值 @ IF=40mA)
- 順向電壓 (VF)：3.0V (典型)，3.5V (最大)
- 逆向電壓 (VR)：5V
- 逆向電流 (IR)：10 μA (最大值 @ VR=5V)
- 光通量：請參閱第2.4節的分級表。
- 視角 (2θ1/2)：110度。
3. 分級系統說明
產品經過精密分級，以確保生產中的顏色與亮度一致性。
3.1 色溫分級
標準訂購基於特定的色度區域 (麥克亞當橢圓)。
- 27M5：2725K ±145K
- 30M5：3045K ±175K
- 40M5：3985K ±275K
- 50M5：5028K ±283K
- 57M7：5665K ±355K
- 65M7：6530K ±510K
註：其他色溫與光通量組合可依需求提供。出貨將遵循訂購的色度區域，而非最大光通量值。
3.2 光通量分級
光通量以40mA下的最小值進行分級。表格定義了不同色溫與演色性指數類別(70或80)的代碼(C6、C7等)及其對應的最小與最大流明範圍。例如，一個中性白光(3700-5000K)、70 CRI、代碼為D1的LED，其最小光通量為17 lm，典型最大值為18 lm。
3.3 順向電壓分級
電壓被分為從B到H的等級，每個等級涵蓋0.1V的範圍(例如，等級C：2.9V至3.0V)。這有助於設計一致的恆流驅動電路。
3.4 色度區域與橢圓中心
文件定義了每個色溫分級(27M5、30M5等)在CIE色度圖上的中心座標(x, y)與橢圓參數(長/短軸半徑、角度)，確保在指定的麥克亞當步階內實現嚴格的色彩控制。
4. 性能曲線分析
4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (IV曲線)
該曲線顯示了指數關係。在典型操作電流40mA下，順向電壓約為3.0V。設計師必須基於此曲線使用限流電阻或恆流驅動器，以確保穩定運作。
4.2 順向電流 vs. 相對光通量
此圖表顯示光輸出隨電流增加而增加，但在整個範圍內可能並非線性。在建議的40mA以上操作會提高接面溫度，可能降低效率與使用壽命。
4.3 接面溫度 vs. 相對光譜功率
此曲線顯示光譜輸出如何隨接面溫度(Tj)變化。較高的Tj通常會導致波長輕微偏移及整體光輸出下降，凸顯了熱管理的重要性。
4.4 相對光譜功率分佈
此圖表針對不同色溫範圍(2600-3700K、3700-5000K、5000-10000K)繪製了相對強度與波長的關係。冷白光LED在藍色光譜有較多能量，而暖白光LED則在紅/黃色光譜有較多能量。
5. 機械與封裝資訊
5.1 外型尺寸
此LED採用矩形3014封裝，尺寸為3.0mm (長) x 1.4mm (寬) x 0.8mm (高)。公差規定如下：.X ±0.10mm，.XX ±0.05mm。
5.2 焊墊佈局與鋼網設計
詳細圖紙顯示了建議的焊墊佈局及對應的鋼網開口圖案，以確保在迴流焊接過程中獲得適當的錫膏量並形成可靠的焊點。陽極與陰極有明確標示。
6. 焊接與組裝指南
6.1 濕度敏感性與烘烤
3014封裝具有濕度敏感性(符合IPC/JEDEC J-STD-020C標準)。
- 儲存：儲存於原始密封袋中，環境溫度<30°C，相對濕度<30%。若符合這些條件且濕度指示卡在限值內，則無需烘烤。
- 烘烤要求：若包裝袋已開啟或儲存條件超標，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小時內焊接，或儲存在相對濕度<20%的環境中。
6.2 迴流焊接溫度曲線
使用標準無鉛迴流焊接溫度曲線。峰值溫度不應超過260°C，且根據最大額定值，溫度高於230°C的時間應限制在10秒內。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 型號編碼規則
料號(例如：T3B00SL(C、W)A)結構如下：T [封裝代碼：3B代表3014] [透鏡代碼：00代表無] [晶片數量：S代表單晶] [顏色代碼：L/C/W] [內部代碼] - [光通量代碼] [色溫代碼]。此系統允許精確指定所有關鍵參數。
7.2 顏色代碼參考
R：紅，Y：黃，B：藍，G：綠，U：紫，A：琥珀/橘，I：紅外線，L：暖白光(<3700K)，C：中性白光(3700-5000K)，W：冷白光(>5000K)，F：全彩。
8. 應用說明與設計考量
8.1 熱管理
儘管功率低，但透過PCB進行有效的散熱對於維持性能與壽命至關重要，特別是在高密度陣列或密閉式燈具中。確保PCB設計在LED焊墊下方提供足夠的散熱孔與銅箔面積。
8.2 電氣驅動
務必使用恆流源或帶有串聯限流電阻的電壓源來驅動LED。電阻值應根據電源電壓與LED的順向電壓分級計算，以達到所需的40mA(或更低)電流。避免長時間以絕對最大電流驅動。
8.3 光學設計
寬廣的110度視角提供了良好的空間分佈。對於定向照明，可能需要二次光學元件(透鏡、反射器)。設計光學系統時，請考量LED的空間輻射模式。
9. 技術比較與差異化
與3528等舊型封裝相比，3014提供了更緊湊的佔位面積及相似或更佳的光學性能。其薄型(0.8mm)設計對超薄照明解決方案具有優勢。針對光通量、電壓及緊密色度橢圓所定義的分級結構，相較於未分級或寬鬆分級的替代方案，為批量生產提供了卓越的色彩一致性。
10. 常見問題
10.1 色溫分級27M5與30M5有何不同？
27M5中心約為2725K(非常暖的白光)，而30M5中心約為3045K(暖白光)。"M5"表示色彩容差在5步麥克亞當橢圓內，確保同一分級內的LED之間視覺色差非常小。
10.2 我可以讓此LED連續在60mA下運作嗎？
雖然絕對最大額定值為60mA，但典型操作條件與技術參數是在40mA下指定的。連續在60mA下運作將顯著提高接面溫度、降低效率、加速光衰，並可能使可靠性保證失效。不建議用於標準應用。
10.3 焊接前是否總是需要烘烤？
不需要。僅在LED暴露於超出密封袋內濕度指示卡指定限值的濕氣，或包裝袋已開啟且LED長時間儲存在未受控的潮濕環境中(根據濕度敏感等級定義)時，才需要烘烤。
11. 實際應用範例
11.1 LED燈條設計
對於12V LED燈條，多個T3B LED以串並聯組合連接。一個典型區段可能包含3個串聯的LED(總VF約9V)，並計算限流電阻使每串電流約為40mA。這些串聯電路再並聯起來。3014封裝允許高密度排列，形成連續的光線。使用來自相同光通量與色溫分級(例如C8、50M5)的LED，可確保整條燈條的亮度與顏色均勻一致。
12. 工作原理
這是一種半導體光子器件。當施加超過二極體閾值的順向電壓時，電子與電洞在半導體晶片(單晶)的活性區域內復合，以光子(光)的形式釋放能量。特定的材料與螢光粉塗層(用於白光LED)決定了發射光的波長與顏色。3014封裝容納了晶片，透過陽極與陰極焊墊提供電氣連接，並包含一個塑造光輸出的透鏡。
13. 技術趨勢
像3014這類SMD LED的市場持續朝向更高光效(每瓦更多流明)、改善演色性(更高的CRI與R9值)及更嚴格的色彩一致性(更小的麥克亞當橢圓，如2步或3步)發展。同時也推動在維持或增加光輸出的前提下實現小型化，並提升在高溫操作條件下的可靠性。本規格書中使用的標準化分級系統，是業界為自動化、大批量製造提供可預測且一致元件所做的努力之一。
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。 |