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 電光特性 (Ts=25°C)
- 3. 分級與訂購系統
- 3.1 產品命名規則
- 3.2 相關色溫分級
- 3.3 光通量分級
- 4. 性能曲線與特性
- 4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V曲線)
- 4.2 順向電流 vs. 相對光通量
- 4.3 光譜功率分佈
- 4.4 接面溫度 vs. 相對光通量
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 焊墊圖案與鋼網設計
- 6. 組裝、操作與儲存指南
- 6.1 濕度敏感性與烘烤
- 6.2 迴焊溫度曲線
- 7. 應用說明與設計考量
- 7.1 電氣驅動
- 7.2 熱管理
- 7.3 光學整合
- 8. 典型應用
- 9. 常見問題
- 10. 技術比較與趨勢
1. 產品概述
T3B系列代表了一款採用緊湊型3014封裝的高效率表面黏著白光LED家族。此系列採用串聯連接的雙晶片配置，使其能在較高的順向電壓下運作，同時提供可靠的光輸出。專為一般照明應用、背光與指示燈用途設計，這些LED在微小尺寸中實現了性能與成本效益的平衡。
此系列的核心優勢在於其串聯的雙晶粒設計。與相同功率等級的單晶粒解決方案相比，此配置提供了更好的電流分佈與熱管理。3014封裝（3.0mm x 1.4mm x 0.8mm）是業界廣為採用的標準，確保了與現有PCB佈局及貼片組裝設備的相容性。
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。在此條件下運作不保證其性能。
- 順向電流 (IF):80 mA (直流)
- 順向脈衝電流 (IFP):120 mA (脈衝寬度 ≤10ms，工作週期 ≤1/10)
- 功率損耗 (PD):544 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 (迴焊)
2.2 電光特性 (Ts=25°C)
這些是在標準測試條件下量測的典型性能參數。
- 順向電壓 (VF):6.3 V (典型值)，6.8 V (最大值) 於 IF= 60 mA
- 逆向電壓 (VR):5 V
- 逆向電流 (IR):10 μA (最大值) 於 VR= 5 V
- 視角 (2θ1/2):125° (典型值)
3. 分級與訂購系統
3.1 產品命名規則
料號遵循結構化編碼：T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□。此編碼定義了關鍵屬性：
- 封裝/形狀代碼：'3B' 表示3014封裝。
- 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。
- 顏色代碼：'L' 代表暖白光 (<3700K)，'C' 代表中性白光 (3700-5000K)，'W' 代表冷白光 (>5000K)。其他代碼用於彩色LED (R, Y, B, G等)。
- 內部代碼與光通量代碼：由製造商定義，代表特定性能等級。
3.2 相關色溫分級
白光LED根據其在CIE 1931色度圖上的色度座標，被分級到標準的CCT組別中。每個分級由該圖上的一個橢圓區域來指定。
- 27M5：2725K ±145K
- 30M5：3045K ±175K
- 40M5：3985K ±275K
- 50M5：5028K ±283K
- 57M7：5665K ±355K
- 65M7：6530K ±510K
注意：訂單需指定最小光通量與確切的CCT分級（橢圓）。出貨將符合所訂購分級的色度限制。
3.3 光通量分級
在60 mA測試電流下，針對不同CCT範圍指定了最小光通量值。典型演色性指數 ≥70。
- 暖白光 (2700-3700K)：最小 35 lm
- 中性白光 (3700-5000K)：最小 38 lm
- 冷白光 (5000-7000K)：最小 38 lm
公差：光通量 ±7%，VF±0.08V，CRI ±2，色度座標 ±0.005。
4. 性能曲線與特性
4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V曲線)
I-V特性是兩個LED晶粒串聯的典型表現。順向電壓約為單晶粒3014 LED的兩倍。曲線顯示指數關係，開啟電壓約為5.5V，在標準操作電流下，超過6V後呈現相對線性的區域。
4.2 順向電流 vs. 相對光通量
光輸出隨順向電流增加而增加，但在較高電流下，由於接面溫度升高與效率下降，呈現次線性關係。在建議的60mA下操作，可提供輸出與壽命的最佳平衡。
4.3 光譜功率分佈
光譜曲線隨CCT而變化。暖白光LED在黃紅區域（約600-650nm）有更寬、更明顯的峰值。冷白光LED則有來自激發LED的更強藍色峰值（約450nm），以及螢光粉轉換的較寬黃色光譜。相對光譜能量會隨接面溫度而偏移。
4.4 接面溫度 vs. 相對光通量
光輸出隨接面溫度上升而降低。此熱降額效應對於應用設計中的熱管理至關重要，以維持一致的亮度與色點。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
3014封裝的標稱尺寸為3.0mm (長) x 1.4mm (寬) x 0.8mm (高)。公差規定為：.X尺寸 ±0.10mm，.XX尺寸 ±0.05mm。
5.2 焊墊圖案與鋼網設計
提供建議的PCB焊墊圖案，以確保正確的焊接與機械穩定性。陽極與陰極焊墊位於元件底部。建議使用對應的錫膏鋼網開孔設計，以在迴焊過程中獲得正確的錫量與焊點形成。
極性識別：封裝通常有標記或切角來指示陰極側。請查閱詳細的機械圖面以進行精確識別。
6. 組裝、操作與儲存指南
6.1 濕度敏感性與烘烤
3014 LED封裝具有濕度敏感性（依據IPC/JEDEC J-STD-020C進行MSL分級）。
- 儲存：未開封的包裝袋應儲存於<30°C且<85% RH環境中。開封後，應儲存於<30°C且<60% RH環境中，最好置於帶有乾燥劑的密封容器或氮氣櫃中。車間壽命：在工廠環境條件下（<30°C/60% RH）打開防潮袋後，應在12小時內使用。
- 烘烤要求：若濕度指示卡顯示已暴露，或元件暴露時間超過車間壽命，則需要進行烘烤。
- 烘烤程序：在60°C下烘烤24小時。元件可在原始捲帶上進行烘烤。溫度勿超過60°C。烘烤後應在1小時內使用或返回乾燥儲存。
6.2 迴焊溫度曲線
此LED相容於標準無鉛迴焊製程。
- 峰值溫度：230°C 或 260°C。
- 液相線以上時間：在指定的峰值溫度下，最長10秒。
- 遵循受控的溫度爬升速率，以防止熱衝擊。
7. 應用說明與設計考量
7.1 電氣驅動
由於採用串聯的雙晶粒設計，順向電壓約為6.3V。強烈建議使用定電流驅動器，以確保穩定的光輸出與長壽命。驅動器應能滿足較高的電壓要求。在典型電流60mA下操作可達到指定的光通量。對於高環境溫度應用，建議降低電流使用。
7.2 熱管理
有效的散熱至關重要。3014封裝的熱路徑主要透過焊墊傳導至PCB。請使用具有足夠散熱孔及連接至陰極/陽極焊墊的銅箔面積的PCB來散熱。維持低接面溫度可保持光通量、色彩穩定性與元件壽命。
7.3 光學整合
寬達125度的視角使這些LED適合需要廣泛照明的應用，例如背光面板或一般環境照明。對於指向性照明，可使用二次光學元件（透鏡、反射器）。
8. 典型應用
- LED照明模組：用於燈泡替換、崁燈與平板燈。
- 背光：LCD電視側光式背光、顯示器背光與標誌看板。
- 裝飾照明：燈條、霓虹燈管。
- 一般指示燈照明：適用於需要高亮度與小尺寸的場合。
9. 常見問題
問：為何順向電壓約為6.3V，而非像其他白光LED的~3.2V？
答：此特定的T3B系列在封裝內部使用了兩個串聯連接的LED晶片。兩個晶片的順向電壓相加。
問：雙晶片設計有何優勢？
答：與相同總功率的單一較大晶片相比，在給定的電流密度下，它能提供更好的電流擴散與熱性能。同時，它允許在較高電壓、較低電流的電源下運作，這有時能簡化驅動器設計。
問：如何選擇正確的CCT分級？
答：請參考色度橢圓數據（第3.2節）。根據您應用所需的色溫與色彩一致性來指定分級代碼（例如：30M5）。該分級定義了允許的色彩變異範圍。
問：焊接前是否總是需要烘烤？
答：不需要。僅當濕度敏感性元件暴露於環境濕度超過其指定的車間壽命（<30°C/60% RH下12小時），或濕度指示卡顯示過度吸濕時，才需要烘烤。
10. 技術比較與趨勢
3014封裝，特別是多晶片配置，是為了在維持相似佔位面積的同時，提供比舊款3528封裝更高的發光密度而開發。與單晶粒3014相比，此雙晶粒T3B系列在相似的驅動電流下提供了更高的總光輸出，儘管電壓較高。
產業趨勢持續朝向更高光效（每瓦流明）與改善演色性發展。雖然此規格書指定最小CRI為70，但對於需要更好色彩品質的應用，通常可取得更高CRI（>80，>90）的變體。此外，螢光粉技術的進步持續改善所有CCT範圍內白光LED的光譜品質與一致性。
在設計新產品時，工程師也應考慮較新的封裝類型，如3030或2835，以獲得潛在更好的熱性能或光學控制，但3014對於許多應用而言，仍然是具成本效益且廣泛可用的解決方案。
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。 |