目錄
1. 產品概述
本文件提供一款高性能、頂部發光之白光LED，採用5050表面黏著元件封裝的完整技術規格。此元件專為要求高光輸出與可靠性的通用照明應用所設計。其強化散熱的封裝設計能有效導熱，支援高電流運作，並有助於長期性能穩定。
此LED適用於無鉛迴焊製程，並符合相關環保法規。其緊湊的5.0mm x 5.0mm佔位面積與寬廣的120度視角，使其在空間與光線分佈為關鍵考量的各種照明設計中具有高度靈活性。
1.1 核心優勢與目標市場
此LED系列的主要優勢包括高光通量輸出、強健的熱管理能力以實現高電流驅動，以及緊湊的外型尺寸。這些特點使其成為建築與裝飾照明、替換傳統光源的改裝應用、通用照明，以及室內外標誌背光等應用的理想解決方案。產品設計優先考量每瓦流明效能與典型操作條件下的使用壽命。
2. 深入技術參數分析
2.1 電光特性
電光性能是在標準測試電流100mA與接面溫度25°C下量測。LED提供六種相關色溫：2700K、3000K、4000K、5000K、5700K與6500K。所有型號均維持最低顯色指數80，典型值為82，量測公差為±2。
光通量隨色溫而異。對於暖白光，典型光通量分別為605流明與635流明，最低保證值為550流明。對於中性白光與冷白光，典型光通量為665流明，最低值為600流明。光通量量測適用±7%的公差。主波長由所選色溫決定，並控制在5階麥克亞當橢圓內，以確保精確的色彩一致性。
2.2 電氣與熱參數
絕對最大額定值定義了操作極限。最大連續順向電流為120mA，在特定條件下允許脈衝順向電流180mA。最大功率耗散為6240毫瓦。元件可承受最高5V的反向電壓。操作溫度範圍為-40°C至+105°C，儲存溫度範圍為-40°C至+85°C。最高接面溫度為120°C。
在典型操作條件下，順向電壓範圍為46V至52V，典型值為49V，公差為±3%。在反向電壓5V時，最大反向電流為10微安培。從接面到金屬基板焊點的熱阻典型值為3°C/W。元件的靜電放電耐受能力為1000V。
3. 分級系統說明
3.1 光通量分級
為確保一致性，LED會依光通量進行分級。分級結構取決於色溫。對於2700K與3000K，定義了GM、GN與GP等級。對於4000K至6500K的色溫，則提供GN、GP與GQ等級。此分級讓設計師能選擇符合其應用特定流明輸出需求的元件。
3.2 順向電壓分級
順向電壓亦進行分級，以協助電路設計，特別是用於驅動多顆串聯LED時。在100mA下定義了三個電壓等級：6R、6S與6T。選用電壓範圍相近的LED，有助於實現更均勻的電流分佈並簡化驅動器設計。
3.3 色度分級
色彩一致性受到嚴格控制。每個色溫的色度座標均在25°C與85°C接面溫度下定義。每個等級的允許變異均在5階麥克亞當橢圓內，這是可感知色差的標準量測方式。針對每個色溫代碼，皆提供特定的中心座標與橢圓參數。此系統確保同一等級的LED在視覺上色彩一致。能源之星分級標準適用於2600K至7000K的範圍。
4. 性能曲線分析
雖然擷取的內容未提供特定的電流-電壓特性或流明維持率圖形曲線，但關鍵性能方面可從表格數據推斷。順向電流與電壓的關係由100mA下的順向電壓規格指示。熱性能則以3°C/W的熱阻為特徵，這對於估算操作功率下的接面溫升至關重要。120度的寬廣視角表示其為朗伯或類似的發光模式，能提供寬廣且均勻的照明。
5. 機械與封裝資訊
5.1 尺寸與極性
LED封裝的佔位面積尺寸為5.00mm x 5.00mm，高度約為1.90mm。提供詳細的尺寸圖，顯示頂視圖、底視圖與側視圖。底視圖清楚標示了焊接墊圖案。陽極與陰極有明確標記。陰極通常以綠色標記或封裝上的凹口來識別。除非另有說明，尺寸公差為±0.1mm。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴焊溫度曲線
此元件適用於無鉛迴焊製程。指定了詳細的焊接溫度曲線以防止熱損傷。關鍵參數包括：在60-120秒內從150°C預熱至200°C；升至峰值溫度的最大升溫速率為3°C/秒；液相線以上的時間介於60至150秒；封裝本體峰值溫度不得超過260°C；且在此峰值溫度±5°C內的時間最長為30秒。從25°C升至峰值溫度的總時間不應超過8分鐘。遵循此溫度曲線對於維持焊點完整性與LED可靠性至關重要。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 載帶與捲盤規格
LED以凸版載帶包裝供應，用於自動化組裝。每捲最大數量為2000顆。載帶每10個間距的累積公差為±0.2mm。包裝上標示有料號、製造日期代碼與數量。
7.2 料號編碼系統
使用詳細的料號編碼系統來編碼關鍵屬性。代碼分解如下：X1表示封裝類型；X2指定色溫；X3表示顯色指數；X4與X5表示封裝內串聯與並聯晶片的數量；X6為元件代碼；X7是定義特定性能等級的顏色代碼；X8、X9與X10則用於內部或備用代碼。此系統允許精確識別與訂購所需的LED配置。
8. 應用建議
8.1 設計考量
使用此LED進行設計時，由於其高功率能力，熱管理至關重要。僅有當LED正確安裝在合適的金屬基板或其他散熱基板上時，低熱阻的特性才能有效發揮。設計師必須根據順向電流、順向電壓與系統熱阻來計算預期的接面溫度，以確保其長期低於120°C的最高額定值，維持可靠性。
電氣設計必須考量高順向電壓。建議使用定電流驅動器，以確保光輸出與色彩在溫度變化與使用壽命期間保持穩定。電路設計應遵守5V的反向電壓保護限制。對於需要特定色彩一致性的應用，建議選用相同光通量與色度等級的LED。
9. 技術比較與差異化
與標準中功率LED相比，此5050元件提供顯著更高的每封裝光通量，減少了達到特定光輸出所需的元件數量。其強化散熱的設計使其能承受比類似尺寸傳統封裝更高的驅動電流，可能在高工作點提供更好的發光效率。嚴格的色度分級與高顯色指數的可用性，使其適用於色彩品質與一致性至關重要的應用，例如零售照明或博物館照明。
10. 常見問題（基於技術參數）
問：此LED的典型驅動電流為何？
答：電光特性是在100mA下指定的。它可以連續驅動至其絕對最大值120mA，但應在預期的操作點驗證光輸出與發光效率，因為它們會隨電流變化。
問：如何解讀電壓分級？
答：這表示在100mA下的順向電壓範圍。例如，6S等級的LED其順向電壓介於48V至50V之間。使用相同等級的LED可以減少串聯迴路中的電壓差異，從而簡化驅動器設計。
問：是否需要散熱片？
答：是的，絕對需要。由於最大功率耗散超過6瓦，透過金屬基板及/或系統級散熱片進行有效的熱管理，對於維持性能與壽命至關重要。3°C/W的熱阻是從接面到焊點；必須計算到環境的總系統熱阻。
11. 實際應用範例
範例一：辦公室照明用線性LED模組。可將多顆5050 LED串聯排列在長條形的金屬基板條上。其高流明輸出意味著每米需要更少的LED即可達到所需的照度，可能降低成本和複雜性。寬廣的視角確保了天花板或工作面上的均勻光線分佈。選擇4000K或5000K且顯色指數80的LED，可提供中性、有助於生產力的光環境。
範例二：大型標誌背光單元。高亮度與堅固的封裝使這些LED適用於戶外或高環境光的室內標誌。它們可以密集排列在擴散板後方。嚴格的色彩分級確保了整個標誌面的白色背景色彩均勻，這對於品牌形象與可讀性至關重要。
12. 工作原理簡介
這是一款螢光粉轉換型白光LED。元件的核心是一個半導體晶片，當電流通過時會發出藍光。這藍光部分被沉積在晶片上的螢光粉塗層吸收。螢光粉將此能量重新發射為黃色/橙色/紅色區域的寬頻譜光。來自晶片的剩餘藍光與來自螢光粉的寬頻譜光混合，產生白光。藍光與螢光粉轉換光的確切比例決定了輸出的相關色溫。顯色指數則受特定螢光粉混合物的影響，通常更複雜的混合物能填補光譜缺口，從而產生更高的顯色指數值。
13. 技術趨勢
固態照明產業持續朝著更高發光效率、改善色彩品質以及更高可靠性的方向發展。像此5050 LED的封裝代表了一種趨勢，即擴大中功率平台以處理更高的驅動電流與功率水平，模糊了中功率與高功率LED類別之間的界線。這是透過先進的封裝材料與改進的螢光粉技術來實現的，以獲得更好的熱穩定性與色彩維持率。此外，業界越來越重視佔位面積、光度測試與分級的標準化，以簡化照明製造商的設計與採購。對永續性的追求也推動了更高的效率與更長的使用壽命，從而降低總持有成本與環境影響。
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。 |