T3C 系列 3030 白光 LED 數據手冊 - 尺寸 3.0x3.0mm - 電壓 5.9V - 功率 0.7W - 英文技術文件

1. 產品概述

The T3C Series 3030 white LED is a high-performance, surface-mount device designed for demanding general lighting applications. It features a compact 3.0mm x 3.0mm footprint and is engineered to deliver high luminous output with excellent reliability.

1.1 核心優勢

• 散熱強化封裝： 該設計能有效管理散熱，使LED在較高驅動電流下仍能保持穩定性能。
• 高光通量輸出： 提供明亮高效的照明，適用於多種照明產品。
• 高電流驅動能力： 額定正向電流 (IM) 為 200mA，在特定條件下脈衝電流可達 300mA。
• 廣視角： 典型視角 (2θ1/2) 為 120 度，確保寬廣且均勻的光線分佈。
• 堅固結構： 適用於無鉛迴流焊接製程，並符合RoHS標準。

1.2 Target Market & Applications

此LED適用於各類照明領域的改造與全新設計專案：

• 通用照明： Bulbs, downlights, and panel lights.
• Architectural & Decorative Lighting: 重點照明、燈槽照明與標誌照明。
• 背光照明： 室內與室外標示牌。

2. 深度技術參數分析

2.1 絕對最大額定值 (Tj=25°C)

這些額定值定義了可能導致設備永久損壞的極限範圍。操作應維持在此界限內。

• 順向電流 (IM): 200 mA (DC)
• 脈衝順向電流 (IMP): 300 mA (脈衝寬度 ≤100μs, 工作週期 ≤1/10)
• 功率耗散 (PD): 1200 mW
• 逆向電壓 (VR): 5 V
• 工作溫度 (Topr): -40°C 至 +105°C
• 儲存溫度 (Tstg): -40°C 至 +85°C
• 接面溫度 (Tj): 120°C
• 焊接溫度 (Tsld): 回流焊溫度曲線峰值為230°C或260°C，持續10秒。

2.2 電光特性 (Tj=25°C, IF=120mA)

這些是標準測試條件下的典型性能參數。

• 順向電壓 (VF): 5.9 V (典型值)，範圍從 5.6V (最小值) 到 6.0V (最大值)。容差為 ±0.2V。
• 逆向電流 (IR): 在VR=5V時最大10 μA。
• 視角 (2θ1/2)： 120° (典型值)。此為發光強度降至峰值一半時的離軸角度。
• 熱阻 (Rth j-sp)： 13 °C/W (典型值)。此為LED晶片接面至MCPCB上焊點之熱阻。
• 靜電放電 (ESD)： 可承受1000V (人體放電模型)。

2.3 Luminous & Chromatic Characteristics (Tj=25°C, IF=120mA)

該文件規定了5000K、Ra80型號的參數。

• 相關色溫 (CCT): 5000K (冷白光)。
• 顯色指數 (CRI Ra)： 最低80。測量公差為±2。
• 紅色演色性 (R9): 最小值 0 (此分級專用)。
• 光通量: 典型值為122流明，基礎規格最低為120流明。量測公差為±7%。
• 色度： 色點定義於以CIE座標x=0.3533、y=0.3651為中心的5階麥克亞當橢圓內。座標公差為±0.005。

3. 分檔系統說明

為確保生產中的色彩與亮度一致性，LED會進行分級。

3.1 光通量分檔 (IF=120mA, Tj=25°C)

針對5000K/80 CRI版本，光通量被分為數個等級（代碼5H至5L），典型值範圍為115流明至135流明。例如，代碼5J涵蓋120-125流明，代碼5L涵蓋130-135流明。

3.2 順向電壓分級 (IF=120mA, Tj=25°C)

電壓分檔有助於設計一致的驅動電路。分檔如下：

• Code Z3： 5.6V - 5.8V
• Code A4： 5.8V - 6.0V
• 代碼 B4： 6.0V - 6.2V

3.3 色度分檔

顏色被嚴格控制在以指定CIE座標為中心、5階麥克亞當橢圓的範圍內，確保不同單元間的視覺色差極小。

3.4 出貨配套規則

To simplify inventory and assembly, LEDs are shipped in pre-defined kits containing reels from specific flux, voltage, and CIE bins. Multiple kit combinations (e.g., Kit 1: Flux 5H & 5K) are offered to provide average performance targets.

4. 性能曲線分析

該數據表包含數個關鍵圖表（標示為圖1至圖8），用以說明在不同條件下的性能表現。

• 色譜（圖1）： 顯示Ra≥80型號的光譜功率分佈，突顯其螢光粉轉換白光的光譜特性。
• 視角分佈（圖2）： 展示了類似朗伯分佈的強度圖案，證實了其120°的寬廣視角。
• 正向電流 vs. 相對強度（圖3）： 展示驅動電流與光輸出之間的關係，對於調光與效能計算至關重要。
• 正向電流 vs. 正向電壓（圖 4）： IV 曲線，對於驅動器的熱與電氣設計至關重要。
• 環境溫度 vs. 相對光通量（圖 5）： 顯示隨著環境（以及結點）溫度升高，光輸出會遞減。
• 環境溫度 vs. 相對順向電壓 (圖 6)： 說明順向電壓如何隨溫度上升而下降，此為恆流驅動器需考量之因素。
• Ts 對比 CIE x, y 色座標偏移（圖 7）： 描繪顏色座標可能如何隨著焊點溫度而偏移。
• 最大順向電流對比環境溫度（圖 8）： 一條關鍵的降額曲線，用於定義隨著環境溫度升高時，為防止過熱所允許的最大驅動電流。

5. Mechanical & Package Information

5.1 封裝尺寸

此LED採用標準3030封裝尺寸。關鍵尺寸包括本體大小為3.00mm x 3.00mm，具有典型高度。底部視圖顯示兩個焊墊。極性標示清晰：其中一個焊墊被指定為陰極（Cathode）。尺寸公差通常為±0.2mm，除非另有說明。

5.2 Solder Pad Design & Polarity

此焊接圖案設計用於可靠的表面黏著。陽極與陰極焊墊對稱放置。組裝時正確的極性方向至關重要，如封裝底部陰極標記所示。

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 迴流焊接溫度曲線

該元件相容於標準無鉛迴焊製程。建議的溫度曲線參數包括：

• 預熱： 在60-120秒內從150°C升溫至200°C。
• 升溫速率： 最高每秒3°C升至峰值溫度。
• 高於液相線時間（TL=217°C）： 60-150秒。
• 峰值封裝體溫度 (Tp)： 最高260°C。
• 峰值5°C內的時間 (tp)： 最長30秒。
• 降溫速率： 最高6°C/秒。
• 總循環時間： 從25°C到峰值溫度的時間最長為8分鐘。

遵循此溫度曲線可防止熱衝擊，確保焊點可靠且不損壞LED封裝。

7. Ordering Information & Model Numbering

7.1 料號編碼系統

料號 T3C50821S-***** 遵循結構化編碼規則：

• X1（類型）： "3C" 代表 3030 封裝。
• X2（CCT）： "50" 表示 5000K 色溫。
• X3 (CRI): "8" 表示 Ra80 演色性。
• X4 (Serial Chips): "2" (interpretation depends on internal design).
• X5 (Parallel Chips): "1" (具體含義取決於內部設計)。
• X6 (元件代碼)： "S"。
• X7 (顏色代碼)： 可能指定了ANSI或其他標準分級。
• X8-X10： 內部與備用代碼。

8. Application Notes & 設計考量

8.1 熱管理

給定13°C/W的熱阻值，有效的散熱至關重要，尤其是在接近最大額定值運作時。必須使用降額曲線（圖8）來確定在應用最高環境溫度下的安全工作電流。超過最高接面溫度（120°C）將顯著縮短使用壽命並降低光輸出。

8.2 電氣驅動

此LED應使用恆流源驅動，而非恆壓源。在120mA下，其典型順向電壓為5.9V。驅動器設計應能適應電壓分檔範圍（5.6V-6.2V）。驅動器的電流限制不應超過200mA的絕對最大直流額定值。

8.3 光學設計

其120度的寬廣視角，使得此LED適合需要廣泛照明而無需二次光學元件的應用。如需聚焦光束，則需搭配適當的透鏡或反射器。

9. Comparison & Key Differentiators

儘管市面上存在許多3030 LED，但本資料手冊所隱含的關鍵差異點包括：

• 更高電壓/串聯配置： 典型的5.9V正向電壓（Vf）表明，其封裝內部可能串聯了多個LED晶片，與單晶片低壓設計相比，在給定電流下每個封裝能提供更高的光效。
• Comprehensive Binning & Kitting: 詳細的光通量、電壓和色度分檔，結合預先定義的配套方案，有助於在量產中實現一致的色彩與亮度。
• 穩健的熱規格： 明確的絕對最大額定值和定義的熱阻值，有助於實現更可靠的熱設計。

10. 常見問題（基於技術參數）

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: 在典型工作點（120mA, 5.9V）下，電功率約為0.71瓦特（0.12A * 5.9V）。

Q: 我可以持續以200mA驅動這顆LED嗎？
A: 雖然絕對最大額定值為200mA，但在此電流下持續運作會產生大量熱量（在5.9V時，P=~1.18W）。您必須參考降額曲線（圖8），並透過優良的散熱管理確保接面溫度不超過120°C。為獲得最佳使用壽命與效能，建議在測試電流120mA或以下運作。

Q: 如何解讀我設計中的光通量分級？
A: 根據您的最低亮度要求選擇一個分級（例如，5L 代表 130-135 lm 最小值）。使用套件（例如，混合 5J 和 5K 捲盤）將提供平均性能，這在絕對均勻性要求不高的情況下是一種具成本效益的解決方案。

Q: 是否需要散熱器？
A> For any sustained operation, especially above 120mA or in enclosed fixtures, a properly designed heatsink connected to the solder point (as defined by Rth j-sp) is essential to maintain performance and longevity.

11. 實際應用範例

情境：設計一款10W LED燈泡改裝方案。
A designer plans to create a bulb using 14 of these LEDs to replace a 75W incandescent. Targeting ~1000 lm, each LED needs to provide ~71 lm. Operating at 120mA (typical flux 122 lm) easily meets this with margin. The total system voltage would be ~83V (14 * 5.9V), requiring a constant-current driver with an output voltage range covering 78.4V to 84V (using Z3 bin). A well-designed metal-core PCB (MCPCB) acts as the heatsink, keeping the solder point temperature low enough to allow full light output based on Fig 5 & 8. The wide viewing angle ensures good omnidirectional light distribution in the bulb.

12. 技術原理介紹

此LED為螢光粉轉換型白光LED。它可能使用發射藍光的半導體晶片（例如基於InGaN）。部分藍光被塗覆在晶片上的一層螢光粉材料吸收。螢光粉重新發射出涵蓋黃色和紅色區域的寬廣光譜。剩餘的藍光與螢光粉轉換的黃/紅光相結合，從而產生白光的視覺效果。螢光粉的具體混合比例決定了相關色溫（CCT，例如5000K）和顯色指數（CRI，例如Ra80）。型號所暗示的多晶片可能以串並聯方式連接，以實現目標的電壓和電流特性。

13. Industry Trends & Context

3030封裝規格代表了高光輸出與可控熱密度之間的平衡。通用照明LED的趨勢是朝向更高光效（每瓦流明數）、改善顯色性（特別是紅色的R9值），以及在更高接面溫度下提升可靠性。此元件以其標示的參數，契合了需要堅固、中功率LED以用於優質商業與工業照明解決方案的市場區隔。採用如3030等標準化封裝的趨勢，簡化了燈具製造商的光學與機構設計。此外，詳細的分檔與配套資訊反映了產業對於大規模生產中顏色一致性與供應鏈效率的重視。