目錄
1. 產品概述
LTW系列代表一種節能且超緊湊的固態照明解決方案。本產品結合了發光二極體固有的長壽命與高可靠性,以及適用於取代各種應用中傳統照明技術的亮度水準。它提供了設計靈活性,並以相容於自動化組裝製程的封裝形式呈現。
1.1 主要特性與優勢
此LED元件的主要特性著重於可製造性與環境合規性。
- 包裝於12mm載帶上,並捲繞於7英吋直徑的捲盤。
- 完全相容於標準自動貼片設備。
- 適用於紅外線(IR)與氣相迴焊製程。
- 符合EIA標準封裝外型。
- 設計為相容於積體電路(IC)驅動方式。
- 製造為綠色產品,符合RoHS指令的無鉛要求。
此元件專為廣泛的照明應用而設計,利用其緊湊尺寸與高效率。潛在使用案例包括但不限於:汽車、巴士與飛機內部的閱讀燈;便攜式照明如手電筒與腳踏車燈;嵌燈與導向照明;裝飾與娛樂照明;安全、花園與柱燈照明;簷板燈、層板燈與工作燈;交通號誌、信標與鐵路平交道燈;各種室內外商業與住宅建築照明;以及用於出口或銷售點顯示器的側光式標誌。
2. 機械與封裝資訊
此LED以標準表面黏著元件(SMD)封裝形式提供。詳細的外型與尺寸標示於規格書圖表中。所有尺寸值均以毫米(mm)為單位指定。除非圖表附註中另有明確說明,否則這些尺寸的標準公差為±0.1 mm(約±0.004英吋)。規格書亦包含建議的印刷電路板(PCB)焊墊佈局詳細圖,以確保正確的焊接與熱性能。
2.1 包裝規格
元件以適合大量組裝的載帶捲盤格式供應。
- 載帶:LED置於12mm寬載帶的凹槽內。
- 捲盤:載帶捲繞於標準7英吋(178mm)直徑的捲盤上。
- 數量:每捲盤最多包含2000顆元件。
- 上蓋帶:空的元件凹槽以頂部蓋帶密封。
- 缺件:規格允許每捲盤上最多連續缺件兩顆。
- 標準:包裝符合EIA-481-1-B規範。
3. 絕對最大額定值
這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。所有數值均在環境溫度(Ta)25°C下指定。
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率消耗 | Pd | 120 | mW |
| 峰值順向電流(1/10工作週期,0.1ms脈衝) | IFP | 100 | mA |
| 直流順向電流 | IF | 30 | mA |
| 逆向電壓 | VR | 5 | V |
| 操作溫度範圍 | Topr | -30 至 +85 | °C |
| 儲存溫度範圍 | Tstg | -40 至 +100 | °C |
| 迴焊條件 | - | 260°C,持續10秒 | - |
重要注意事項:在應用中於任何逆向偏壓條件下操作LED,可能導致元件損壞或故障。
4. 電光特性
典型性能參數在環境溫度25°C、順向電流(IF)20mA下量測,除非另有說明。
| 參數 | 符號 | Min. | Typ. | Max. | 單位 | 測試條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 發光強度 | Iv | 1900 | - | 2800 | mcd | IF = 20mA |
| 視角(2θ1/2) | 2θ1/2 | - | 115 | - | 度 | - |
| 色度座標 x | x | - | 0.301 | - | - | IF = 20mA |
| 色度座標 y | y | - | 0.283 | - | - | IF = 20mA |
| 順向電壓 | VF | 2.9 | - | 3.6 | V | IF = 20mA |
量測說明:
- 發光強度使用近似於CIE標準明視覺響應曲線的感測器與濾光片組合進行量測。
- 視角(2θ1/2)定義為發光強度降至中心軸上量測值一半時的全角。
- 色度座標(x, y)根據CIE 1931色度圖定義。
- 量測色度與發光強度所參考的測試標準為CAS140B。
- 保證的色度座標應適用±0.01的公差。
靜電放電注意事項:此裝置對靜電放電(ESD)與電湧敏感。在操作過程中必須採取適當的ESD預防措施,包括使用接地腕帶或防靜電手套。所有相關設備與工作站必須正確接地。
5. 分級代碼系統與規格
LED根據關鍵參數進行分級,以確保生產批次內的一致性。分級代碼允許設計師選擇符合特定應用電壓與亮度要求的元件。
5.1 順向電壓(VF)分級
LED根據其在測試電流20mA下的順向電壓降進行分類。
| VF分級代碼 | 順向電壓 最小值(V) | 順向電壓 最大值(V) |
|---|---|---|
| V0 | 2.9 | 3.0 |
| V1 | 3.0 | 3.1 |
| V2 | 3.1 | 3.2 |
| V3 | 3.2 | 3.3 |
| V4 | 3.3 | 3.4 |
| V5 | 3.4 | 3.5 |
| V6 | 3.5 | 3.6 |
每個順向電壓分級的公差為±0.1V。
5.2 發光強度(Iv)分級
LED根據其在20mA下的發光強度輸出進行分類。
| Iv分級代碼 | 發光強度 最小值(mcd) | 發光強度 最大值(mcd) |
|---|---|---|
| G | 1900 | 2000 |
| H | 2000 | 2100 |
| I | 2100 | 2200 |
| J | 2200 | 2300 |
| K | 2300 | 2400 |
| L | 2400 | 2500 |
| M | 2500 | 2600 |
| N | 2600 | 2700 |
| O | 2700 | 2800 |
每個發光強度分級的公差為±10%。
5.3 色度(顏色)分級
提供詳細的顏色等級表,指定各種分級代碼(例如A52、A53、BE1、BG3等)的CIE 1931(x, y)色度座標邊界。這允許進行精確的顏色選擇。每個色調(x, y)分級的公差為±0.01。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴焊曲線
此元件相容於無鉛迴焊製程。規格書提供符合J-STD-020D標準的建議紅外線(IR)迴焊曲線。峰值迴焊溫度指定為260°C,在該溫度下的最大暴露時間為10秒。遵循此曲線對於防止LED封裝與內部晶粒的熱損壞至關重要。
6.2 清潔
清潔包含這些LED的組裝電路板時必須小心。禁止使用未指定的化學清潔劑,因為它們可能損壞LED封裝材料(例如透鏡或封裝膠)。若清潔絕對必要,建議的方法是將LED浸入常溫的乙醇或異丙醇中。浸泡時間不得超過一分鐘,以防止潛在的劣化。
7. 可靠性與操作注意事項
7.1 應用考量
此LED產品設計並認證可用於標準商業與消費性電子設備。例如辦公室設備、通訊裝置與家用電器。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康的應用——例如航空、運輸、醫療/生命維持系統或安全關鍵裝置——在設計採用前必須進行額外的認證與諮詢。
7.2 濕度敏感性與儲存
根據JEDEC J-STD-020標準,此產品歸類為濕度敏感性等級(MSL)3。此分級對於操作與儲存有重要影響,以防止因吸收濕氣而在迴焊過程中發生爆米花效應或封裝破裂。
- 密封袋儲存:當防潮阻隔袋未開封時,LED應儲存在30°C或以下、90%相對濕度(RH)或以下的環境中。在此條件下,元件的保存期限為一年。
- 開袋後:一旦防潮袋被打開,LED必須儲存在30°C或以下、60% RH或以下的環境中。
- 車間壽命:開袋後,元件必須在168小時(7天)內完成迴焊製程。此時間限制至關重要。應使用袋內附的濕度指示卡(HIC)驗證條件;若指示卡顯示粉紅色(超過10% RH等級),則元件在使用前需根據適當的MSL3程序進行烘烤。
8. 典型性能曲線與使用指南
規格書包含典型特性曲線章節,以圖形方式呈現各參數間的關係。這些曲線對於詳細的電路設計與理解元件在不同條件下的行為至關重要。雖然提供的文本中未詳述具體圖表,但它們通常包括:
- 相對發光強度 vs. 順向電流:顯示光輸出如何隨驅動電流增加。
- 順向電壓 vs. 順向電流:說明二極體的IV特性。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:展示光輸出的熱降額。
- 視角分佈圖:顯示光線空間分佈的極座標圖。
使用指南章節整合了實施LED的實用資訊,包括建議的PCB焊墊佈局(以獲得最佳焊點形成與散熱)、載帶尺寸與捲盤規格,確保與製造設備的相容性。
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。 |