目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 產品綜述
- 1.2 主要特色
- 1.3 應用領域
- 2. 技術參數深度解析
- 2.1 電氣與光學特性
- 2.2 絕對最大額定值
- 2.3 熱特性
- 3. 分級制度說明
- 3.1 順向電壓與光強度分級
- 3.2 色溫範圍
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 順向電壓 vs. 順向電流
- 4.2 順向電流 vs. 相對強度
- 5. 機構與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性與銲接圖案
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 SMT回焊焊接說明
- 6.2 操作注意事項
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 防潮包裝
- 7.3 可靠性測試
- 8. 應用建議
- 9. 技術比較
- 10. 常見問題
- 11. 實際應用案例
- 12. 工作原理簡介
- 13. 發展趨勢
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
本文件提供一款專為表面黏著技術應用所設計之高效能白光發光二極體詳細規格。此元件採用藍光LED晶片結合螢光粉塗層以產生白光，並封裝於緊湊且可靠的PLCC-2封裝內。
1.1 產品綜述
此LED採用標準PLCC-2封裝，尺寸為長2.0mm、寬1.4mm、高1.3mm。緊湊的外型使其適用於高密度電路板佈局。白光之產生是透過藍光半導體晶片與精確配方的螢光粉結合達成，能在各種操作條件下提供一致的色彩輸出。
1.2 主要特色
- 採用PLCC-2封裝，提供穩固的機構與電氣性能。
- 極寬廣的120度視角，確保光線均勻分布。
- 完全相容於標準SMT組裝與回焊製程。
- 採用帶裝捲盤包裝，適用於自動化取放生產。
- 濕度敏感等級為第3級，需要控管儲存環境。
- 符合RoHS有害物質限制指令。
1.3 應用領域
此LED用途廣泛，設計用於廣泛的照明應用，包括但不限於：裝飾照明與燈條；家電及電子儀器的指示燈；旅館、商場、辦公室及住宅等場所的一般照明；以及任何需要可靠、緊湊白光光源的應用。
2. 技術參數深度解析
徹底理解其電氣與光學參數，對於成功整合至任何設計至關重要。除非另有說明，所有數值均於標準接面溫度25°C下量測指定。
2.1 電氣與光學特性
在標準測試電流20mA驅動下，順向電壓範圍介於最小值2.7V至最大值3.3V之間。此參數對於電源供應設計相當關鍵。在反向電壓5V下，反向電流保證低於10µA，顯示其具有良好的二極體特性。光通量輸出隨相關色溫分級而異。例如，屬於1725-1900K區間的LED，在20mA下典型光通量為3-7流明；而較冷白光區間則提供5-9流明。演色性指數最低為90，確保對被照物體具有優異的色彩還原度。
2.2 絕對最大額定值
這些額定值定義了可能導致永久損壞的應力極限。最大連續順向電流為30mA。在脈衝條件下，峰值順向電流可達100mA。最大功耗為99mW。元件可承受2000V靜電放電，但仍建議遵循正確的ESD處理程序。操作溫度範圍為-40°C至+85°C，儲存溫度範圍為-40°C至+100°C。最大允許接面溫度為97°C。
2.3 熱特性
從接面到焊點的熱阻典型值為80°C/W。此數值對於散熱管理計算至關重要。超過最大接面溫度將顯著降低光輸出與運作壽命。若於較高環境溫度或驅動電流下操作，設計者必須確保電路板具有足夠的銅箔面積，並可能需要額外的散熱措施。
3. 分級制度說明
為確保量產時色彩與亮度的穩定性，LED會根據關鍵參數進行分級。
3.1 順向電壓與光強度分級
順向電壓以0.1V為間隔進行分級，從2.7-2.8V到3.2-3.3V。光通量以1流明為間隔分級。此雙重分級系統允許設計師選擇符合其特定電壓與亮度需求的元件，以平衡電路並達到美觀的一致性。
3.2 色溫範圍
本產品提供多個預先定義的相關色溫範圍，每個範圍都有其專屬的料號尾碼。這些範圍包括暖白光、中性白光及冷白光。每個範圍的具體分級區域會在CIE 1931色度圖上圖示，顯示了對各範圍內色座標變異的嚴格控制。
4. 性能曲線分析
圖形資料提供了元件在不同條件下運作特性的深入見解。
4.1 順向電壓 vs. 順向電流
特性曲線顯示了順向電壓與順向電流之間的非線性關係。當電流從0增加到30mA時，順向電壓從約2.8V逐漸上升至略高於3.2V。此曲線對於設計恆流驅動器至關重要，可確保穩定的光輸出並避免熱失控。
4.2 順向電流 vs. 相對強度
此曲線展示了相對光輸出隨驅動電流變化的關係。光強度隨電流增加呈現次線性增長。例如，將電流從15mA加倍至30mA並不會使光輸出加倍，這表明在高電流下由於接面溫度升高等因素導致效率下降。建議在典型的20mA附近操作，以獲得最佳效能與使用壽命。
5. 機構與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
提供詳細的尺寸圖，包括俯視、側視、底視及極性標示圖。關鍵尺寸包括本體尺寸2.0mm x 1.4mm、總高度1.3mm，以及接腳寬度0.6mm ± 0.05mm。除非另有指定，所有公差通常為±0.2mm。圖中也展示了電路板上建議的銲墊佈局，以確保正確的焊接與機構強度。
5.2 極性與銲接圖案
陰極有明確標記，通常是封裝上的凹口或綠色指示點。組裝時必須辨識正確極性。銲接圖案圖顯示了適用於回焊的最佳銅箔銲墊設計，有助於形成可靠的銲錫角隅，並在銲接過程中管理熱量散逸。
6. 焊接與組裝指南
6.1 SMT回焊焊接說明
本元件設計用於標準紅外線或對流回焊製程。應遵循典型的回焊溫度曲線，包含預熱、恆溫、回流及冷卻階段。回流過程中的峰值溫度不得超過封裝的最高允許溫度，以防止塑膠封裝體與內部打線損壞。具體的液相線以上時間及峰值溫度建議，應參考針對類似元件的通用SMT指南。
6.2 操作注意事項
由於濕度敏感等級為第3級，若防潮包裝袋已在工廠環境條件下開啟超過168小時，則在焊接前必須進行烘烤。避免對透鏡施加機械應力。自動化操作時應使用適當尺寸的真空吸嘴。在所有操作與組裝階段，務必遵守靜電防護措施。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 包裝規格
LED以凸輪帶裝載並捲於捲盤上供應。載帶尺寸、口袋尺寸及捲盤直徑均已標準化，以配合自動化置放設備。捲盤上的詳細標籤標明了料號、數量、批號及分級代碼。
7.2 防潮包裝
根據MSL3要求，捲盤包裝於密封的防潮袋中，內含乾燥劑與濕度指示卡，以在儲存與運輸期間保護元件免受環境濕氣影響。
7.3 可靠性測試
本產品經過一系列可靠性測試，可能包括高溫儲存、低溫儲存、溫度循環、濕度測試及耐銲熱測試。特定的測試條件與合格/不合格標準，確保了元件在實際應用中的穩固性與長久壽命。
8. 應用建議
為達最佳性能，建議使用恆流源而非恆壓源來驅動LED。應根據所需的亮度設定電流，同時保持在絕對最大額定值範圍內。在電路板設計中考慮散熱路徑；在LED的散熱墊下方使用散熱孔有助於散熱。對於需要特定色彩一致性的應用，採購時請指定所需的電壓與光通量分級代碼。
9. 技術比較
與舊式5mm插件型LED封裝相比，此款PLCC-2 SMD LED佔用面積更小、更適合自動化組裝，且視角更廣。在PLCC-2系列中，此特定型號以其高演色性指數及提供多種嚴格分級的色溫而著稱，使其適用於色彩品質至關重要的應用。
10. 常見問題
問：我可以連續以30mA驅動此LED嗎？
答：可以，30mA是絕對最大連續電流。然而，為延長使用壽命並維持亮度，尤其是在高環境溫度下，建議在典型值20mA或以下操作。
問：不同色溫分級之間有何差異？
答：分級代表從暖白到冷白的不同白光色調。選擇取決於期望的美感與應用。
問：訂購時應如何解讀分級代碼？
答：完整的料號包含順向電壓代碼與光通量代碼。請參考分級表，選擇符合您電路設計與亮度要求的組合。
11. 實際應用案例
案例研究1：家電控制面板背光。可使用一系列此類LED作為廚房家電按鈕與顯示器的背光。其寬廣視角確保從各種角度皆可清晰可見，高演色性則確保彩色指示能準確呈現。SMT封裝允許實現輕薄的外型設計。
案例研究2：裝飾性LED燈條。將這些LED安裝於軟性電路板上，可創造出均勻、連續的光線，用於建築重點照明。提供不同的白色調，讓設計師能將照明氛圍與室內設計主題相匹配。
12. 工作原理簡介
白光LED運作基於半導體材料中的電激發光原理。當施加順向電壓時，電子與電洞在藍光LED晶片的主動區複合，發射出藍光光子。這些藍光光子接著撞擊晶片上的螢光粉塗層。螢光粉吸收部分藍光，並以更寬廣頻譜的光重新發射。剩餘的藍光與螢光粉發射的光結合，產生白光的感知。確切的色調由螢光粉層的成分與厚度決定。
13. 發展趨勢
LED技術的總體趨勢是朝向更高效率、更佳的演色性及更低的成本發展。對於PLCC-2這類封裝，其進步包括：使用更好的散熱管理材料以承受更高的驅動電流；更精確的螢光粉沉積技術以實現更嚴格的色彩分級；以及採用更能耐受高溫與惡劣環境的封裝材料。此外，持續朝向小型化發展，推動封裝尺寸更小，同時維持或提升光學性能，以滿足新一代緊湊型電子設備的需求。
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。 |