目錄
- 1. 產品概述
- 2. 技術參數分析
- 2.1 電氣/光學特性（於Ts=25°C、IF=100mA條件下）
- 2.2 絕對最大額定值
- 3. 分檔系統說明
- 3.1 順向電壓分檔
- 3.2 光通量分檔
- 3.3 色度分檔（C.I.E. 1931）
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 順向電壓對順向電流
- 4.2 順向電流對相對強度
- 4.3 焊接溫度對相對強度與順向電流
- 4.4 光譜分布
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接與組裝指引
- 6.1 迴流焊接溫度曲線
- 6.2 手動焊接
- 6.3 維修
- 6.4 儲存條件
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 載帶與捲盤
- 7.2 標籤資訊
- 7.3 防潮包裝
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用
- 8.2 設計注意事項
- 9. 技術比較
- 10. 常見問題
- 10.1 我可以在高於120mA的電流下驅動此LED嗎？
- 10.2 典型壽命多長？
- 10.3 如何焊接LED以避免損壞？
- 10.4 此LED可用於戶外應用嗎？
- 11. 實務設計案例
- 11.1 LED燈泡改裝
- 11.2 線性照明模組
- 12. 工作原理
- 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
此白光LED為高效能表面黏著元件，採用藍光晶片搭配螢光粉轉換技術。產品封裝於緊湊型PLCC-2封裝中，尺寸為2.8mm x 3.5mm x 0.7mm，適合空間與效率要求嚴苛的各種照明應用。主要特點包括極寬的120度視角、相容於所有SMT組裝與焊接製程，以及符合RoHS規範。LED額定濕敏等級為3級，以捲帶包裝出貨（每捲12,000顆）。典型應用包含室內照明、燈泡照明及一般室內用途。
2. 技術參數分析
2.1 電氣/光學特性（於Ts=25°C、IF=100mA條件下）
下表彙整在順向電流100mA與焊接溫度25°C下量測的關鍵電氣及光學參數。
- 順向電壓 (VF)：產品區分為兩個電壓檔位：Y0（8.6-9.0V）與Z0（9.0-9.4V）。Y0典型順向電壓為8.9V，Z0為9.2V（根據典型值推算）。
- 光通量 (Φ)：提供三個光通量檔位：FC6（140-150 lm）、FC7（150-160 lm）與FC8（160-170 lm）。RF-W6HP32DS-FH-I3與RF-W57HP32DS-FH-I3的光通量值即規範於此範圍內。
- 反向電流 (IR)：於VR=15V時，最大值為10 μA。
- 視角 (2θ½)：120度（典型值）。
- 顯色指數 (CRI)：最小值80，典型值81.5。
- 熱阻 (RTHJ-S)：15 °C/W（典型值）。
2.2 絕對最大額定值
- 功率消耗 (PD)：1080 mW
- 順向電流 (IF)：120 mA（直流），220 mA（峰值，1/10工作週期，0.1ms脈衝）
- 反向電壓 (VR)：15 V
- 靜電放電 (HBM)：2000 V
- 操作溫度 (TOPR)：-40 至 +105 °C
- 儲存溫度 (TSTG)：-40 至 +105 °C
- 接面溫度 (TJ)：125 °C
重要注意事項：上述順向電壓量測公差為±0.1V。色坐標量測公差為0.005。發光強度量測公差為±10%。功率消耗不得超過絕對最大額定值。所有量測均在標準化條件下進行。
3. 分檔系統說明
3.1 順向電壓分檔
順向電壓分為兩個檔位（於IF=100mA時）：Y0（8.6-9.0V）與Z0（9.0-9.4V）。RF-W57HP32DS-FH-I3與RF-W6HP32DS-FH-I3的電壓範圍分別對應Y0與Z0，如標示所示。
3.2 光通量分檔
提供三個光通量檔位：FC6（140-150 lm）、FC7（150-160 lm）與FC8（160-170 lm）。特定產品分配如下：RF-W57HP32DS-FH-I3（FC6），RF-W6HP32DS-FH-I3（FC7/FC8）。
3.3 色度分檔（C.I.E. 1931）
色坐標以6階麥克亞當橢圓檔位定義。指定兩個色度檔位：A57與A65。其色度坐標如下表（表1-4）所示：
- 檔位 A57：(x1,y1)=(0.3203,0.3432); (x2,y2)=(0.3368,0.3581); (x3,y3)=(0.3365,0.3403); (x4,y4)=(0.3212,0.3257)
- 檔位 A65：(x1,y1)=(0.3245,0.3567); (x2,y2)=(0.3074,0.3400); (x3,y3)=(0.3085,0.3233); (x4,y4)=(0.3256,0.3399)
4. 性能曲線分析
4.1 順向電壓對順向電流
圖1-7顯示順向電壓隨順向電流增加而上升，呈現典型二極體行為。在100mA時，電壓約為9V。對於更高電流（高達120mA），電壓略有增加。
4.2 順向電流對相對強度
圖1-8指出相對發光強度隨順向電流成正比增加，近乎線性。在100mA時，相對強度約為1.0（歸一化）。
4.3 焊接溫度對相對強度與順向電流
圖1-9和1-10顯示，隨著焊接溫度升高，相對強度因量子效率降低而下降。最高接面溫度為125°C，因此需在25°C以上進行降額使用。這些曲線提供了在高溫下允許電流的指引。
4.4 光譜分布
圖1-13顯示典型的白光LED光譜，藍光峰值約在450nm，黃色螢光粉的寬頻發射範圍從500nm延伸至700nm。相關色溫（CCT）對應於色度檔位（例如A57約5700K，A65約6500K）。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
封裝尺寸為2.80mm（長）× 3.50mm（寬）× 0.70mm（高）。頂視圖顯示矩形輪廓與兩個接觸焊墊。側視圖呈現低矮外型。底視圖顯示兩個焊墊：陽極（A）與陰極（C），並帶有極性標記。提供建議的焊接圖案，焊墊尺寸為：長2.10mm，寬1.96mm，間距0.50mm。所有尺寸單位為毫米，公差±0.05mm，除非另有標註。
5.2 極性識別
極性標示於底部：A代表陽極，C代表陰極。陰極側並在頂部表面設有小圓點標記，方便辨識。
6. 焊接與組裝指引
6.1 迴流焊接溫度曲線
建議的迴流焊接溫度曲線是基於JEDEC標準。關鍵參數如下：
- 平均升溫速率：最大 3 °C/s（從Tsmin至Tp）
- 預熱：150°C（最低）至200°C（最高），持續時間60-120秒
- 高於217°C（TL）的時間：最大60秒
- 峰值溫度（TP）：260°C，最長10秒
- 降溫速率：最大 6 °C/s
- 從25°C升至峰值的時間：最長8分鐘
重要：最多允許兩次迴流焊接。若第一次與第二次迴流焊接間隔超過24小時，LED可能吸收濕氣而受損。加熱過程中請勿對LED施加應力。
6.2 手動焊接
若需手動焊接，請保持烙鐵溫度低於300°C，且持續時間少於3秒。僅允許一次手動焊接操作。
6.3 維修
不建議在焊接後進行維修。若無法避免，應使用雙頭烙鐵，並確認特性未受損。
6.4 儲存條件
拆開鋁箔袋前：存放於≤30°C及≤75%相對濕度，最長一年。拆封後：應於24小時內使用，存放條件≤30°C及≤60%相對濕度。若除濕劑變色或存放時間超過，請在60±5°C下烘烤超過24小時後再使用。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 載帶與捲盤
零件以載帶包裝，尺寸規格：間距4.00mm，寬度8.00mm，口袋尺寸3.02mm × 5.24mm，深度1.55mm。捲盤尺寸：A（12.2±0.3mm），B（79.6±0.2mm），C（14.2±0.2mm），D（290±2mm）。每捲含12,000顆。
7.2 標籤資訊
標籤包含：零件編號、規格編號、批號、分檔代碼、光通量（Ф）、色度檔位（XY）、順向電壓（VF）、波長（WLD）、數量（QTY）及日期。
7.3 防潮包裝
將捲盤置於防潮袋中，內含乾燥劑與濕度指示卡，再裝入紙箱。
8. 應用建議
8.1 典型應用
- 室內照明（筒燈、面板燈）
- 燈泡照明（LED改裝燈泡）
- 一般室內應用（格柵燈、條燈）
8.2 設計注意事項
- 熱管理：接面溫度不得超過125°C。應提供足夠的散熱途徑。熱阻（接面至焊接點）為15°C/W。
- 電流降額：使用恆流驅動以避免過電流。最大順向電流為120mA直流，但在高環境溫度下需適當降額。
- 靜電防護：此LED對靜電敏感（HBM 2000V）。組裝時應採取適當接地與靜電防護措施。
- 硫與鹵素含量：確保燈具中的材料（黏合劑、密封膠、反射罩）含硫量低（<100 ppm），且溴/氯含量低（各<900 ppm，總<1500 ppm），以防止腐蝕與變色。
- 揮發性有機物（VOCs）：避免使用會釋出有機蒸氣的材料，因為它們可能滲入矽膠封裝層，降低光輸出。
- 清潔：若焊接後需要清潔，請使用異丙醇。不建議使用超音波清洗。請勿使用可能侵蝕矽膠的溶劑。
9. 技術比較
與傳統中功率LED（例如2835或3030封裝）相比，此PLCC-2 LED提供更寬的視角（120°對比典型的110-120°）以及更高的單一封裝光通量（在100mA下高達170 lm）。熱阻（15°C/W）具有競爭力。採用矽膠封裝可提供比環氧樹脂更好的高溫穩定性，但需小心處理以避免表面污染。分檔系統允許對顏色與光通量一致性進行嚴格控制，這對高品質照明燈具至關重要。
10. 常見問題
10.1 我可以在高於120mA的電流下驅動此LED嗎？
不可以，絕對最大額定值為120mA直流。超過此值運作可能導致快速劣化或失效。請務必使用限流電阻或恆流驅動器。
10.2 典型壽命多長？
雖然規格書未直接指定，但在適當熱管理下，典型中功率LED在額定電流下可達到L70壽命>50,000小時。可靠性測試（高溫高濕1000小時）顯示其具有良好的穩固性。
10.3 如何焊接LED以避免損壞？
請遵循建議的迴流焊接曲線（峰值260°C持續10秒，最多兩次）。此LED為濕敏等級3；若暴露於環境空氣超過24小時，焊接前需進行烘烤。高溫時請勿施加機械力。
10.4 此LED可用於戶外應用嗎？
操作溫度範圍為-40°C至+105°C，因此可用於戶外燈具，前提是燈具需妥善密封以防濕氣與污染物。然而，矽膠封裝可能隨時間因紫外線而劣化；若預期長期戶外暴露，建議使用抗UV塗層。
11. 實務設計案例
11.1 LED燈泡改裝
在典型9W LED燈泡中，可串並聯使用12-14顆此類LED，以達到總輸出800-1000流明。寬視角有助於獲得大光束角。透過鋁基板與外殼進行熱管理，可確保接面溫度低於85°C。
11.2 線性照明模組
對於1英尺線性燈條，24顆LED各以100mA驅動，可提供約3500流明。小型封裝允許高密度佈局。使用恆流IC與謹慎的PCB佈局可確保均勻的電流分布。
12. 工作原理
此LED為螢光粉轉換型白光LED。藍光InGaN LED晶片發射約450nm的藍光。此藍光部分激發塗佈在晶片上的黃色螢光粉（典型為YAG:Ce或類似材料）。藍光晶片發射與寬頻黃色螢光粉發射的組合產生白光。色溫由螢光粉成分與厚度決定。以矽膠封裝提供光學耦合與保護。電氣特性遵循典型PN接面行為：順向電壓隨溫度升高而降低，而光通量則因熱淬滅而減少。
13. 發展趨勢
目前中功率白光LED的趨勢包括更高效率（200+ lm/W）、改善的顯色指數（CRI 90+）以及更嚴格的顏色一致性（3階或1階麥克亞當橢圓）。此產品具有CRI 80與6階分檔，目標為成本效益平衡的一般照明市場。未來版本可能採用更高CRI的螢光粉與更好的熱管理，以實現更高可靠性。趨勢還包括微型化與智慧控制整合，儘管此封裝仍為標準尺寸。
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。 |