目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 主要特點
- 1.2 目標應用
- 2. 技術規格詳解
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣與光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 順向電壓(VF)分級
- 3.2 光通量與發光強度分級
- 3.3 顏色（色度）分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 外型尺寸
- 5.2 建議的PCB焊接墊
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 迴焊溫度曲線
- 6.2 清潔
- 6.3 儲存與處理
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 捲帶包裝
- 8. 應用設計考量
- 8.1 電路設計
- 8.2 熱管理
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題(FAQ)
- 11. 設計導入案例研究範例
- 12. 運作原理
- 13. 產業趨勢
1. 產品概述
LTW系列代表一款專為現代固態照明應用設計的緊湊、節能光源。此產品結合了發光二極體固有的長使用壽命、高可靠性與高亮度，為設計師提供了一個多功能元件，可用於取代傳統照明技術。其超緊湊的外形尺寸，為廣泛的應用提供了顯著的設計自由度。
1.1 主要特點
- 高功率LED光源
- 瞬間光輸出（響應時間小於100奈秒）
- 低電壓直流操作
- 低熱阻封裝
- 符合RoHS規範的結構
- 相容於無鉛迴焊製程
1.2 目標應用
此LED適用於眾多照明場景，包括但不限於：汽車、巴士及飛機內部的閱讀燈；手電筒、自行車燈等便攜式照明；嵌燈與導向照明；裝飾與娛樂照明；安防、庭園與柱燈照明；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；以及出口標誌或銷售點顯示器的側光式背光。
2. 技術規格詳解
2.1 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。其規格是在環境溫度(Ta)為25°C下定義的。
- 功率消耗：120 mW
- 峰值順向電流：100 mA（在脈衝條件下，工作週期1/10，脈衝寬度0.1ms）
- 直流順向電流：30 mA
- 逆向電壓：5 V
- 操作溫度範圍：-30°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C
- 迴焊條件：可承受峰值溫度260°C達10秒，符合無鉛製程要求。
重要注意事項：在應用電路中讓LED於逆向偏壓條件下操作，可能導致元件故障。
2.2 電氣與光學特性
這些關鍵性能參數是在Ta=25°C、順向電流(IF)為20mA的標準測試條件下量測的。
- 光通量(Φv)：最小值7.50 lm，典型值9.50 lm。此為量測發射光線的總感知功率。
- 發光強度：最小值2500 mcd，典型值3300 mcd。此為給定方向上每單位立體角的光通量。
- 視角(2θ1/2)：120度。此定義了發光強度至少為最大強度一半的角跨度。
- 色度座標(x, y)：在CIE 1931色度圖上的典型值為x=0.282, y=0.265，定義了白點顏色。
- 順向電壓(VF)：在IF=20mA時，範圍為2.7 V至3.4 V。
量測備註：光通量是使用近似CIE明視覺響應曲線的感測器-濾光片組合進行量測。色度座標源自CIE 1931圖表，測試依據CAS140B標準執行。色度座標的容差為+/- 0.01。
3. 分級系統說明
產品依據關鍵參數進行分級，以確保一致性。這讓設計師能選擇符合特定電壓、光輸出與顏色要求的LED。
3.1 順向電壓(VF)分級
LED根據其在20mA時的順向電壓，被分類到不同的級別(V0至V6)。每個級別有0.1V的範圍（例如，V0: 2.7-2.8V, V1: 2.8-2.9V，依此類推，直到V6: 3.3-3.4V）。每個級別內保持+/- 0.1V的容差。
3.2 光通量與發光強度分級
光輸出使用兩位數代碼進行分級（例如，73, 74, 81...92）。每個代碼對應特定的光通量（流明）與發光強度（毫燭光）範圍。例如，級別73涵蓋7.50-7.75 lm與2500-2600 mcd。每個級別的容差為+/- 10%。
3.3 顏色（色度）分級
白點顏色透過由CIE 1931 (x, y)座標定義的廣泛分級矩陣進行嚴格控制。級別以英數字代碼標示（Z1, Z2, ... C4）。每個級別在色度圖上指定一個小的四邊形區域，確保不同生產批次間白光色調與飽和度的一致性。每個色調級別的容差為+/- 0.01。
4. 性能曲線分析
規格書包含典型的特性曲線，這些對於電路設計與熱管理至關重要。雖然文本中未提供具體的圖表數據點，但這些曲線通常說明了順向電流與順向電壓的關係（IV曲線）、環境溫度對光通量的影響，以及順向電壓隨溫度的變化。分析這些曲線有助於選擇適當的限流電阻、預測不同操作條件下的光輸出，並為熱穩定性進行設計。
5. 機械與封裝資訊
5.1 外型尺寸
LED封裝於標準的PLCC（塑膠引線晶片載體）表面黏著封裝中。所有關鍵尺寸，包括長度、寬度、高度與引腳間距，均以毫米為單位提供，除非另有說明，標準容差為±0.1 mm。封裝配備透明透鏡以利光線提取。
5.2 建議的PCB焊接墊
提供焊墊圖案以指導印刷電路板(PCB)設計，確保可靠的焊接。這包括針對紅外線或氣相迴焊製程建議的焊墊幾何形狀與尺寸，確保形成適當的焊點與機械穩定性。
5.3 極性識別
封裝包含標記或特徵（例如切角或圓點）以指示陰極（負極）引腳，這對於組裝時的正確方向至關重要。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴焊溫度曲線
提供建議的紅外線迴焊溫度曲線，符合J-STD-020D無鉛焊接規範。關鍵參數是能夠承受峰值溫度260°C長達10秒。遵循此溫度曲線對於防止塑膠封裝與內部晶片貼合的熱損傷至關重要。
6.2 清潔
若需進行焊後清潔，僅應使用指定的化學品。未指定的化學品可能損壞封裝材料。建議將LED在常溫下浸入乙醇或異丙醇中，時間不超過一分鐘。
6.3 儲存與處理
根據JEDEC J-STD-020，本產品屬於濕度敏感等級(MSL) 3。當防潮袋密封時，LED應儲存於≤ 30°C且≤ 90%相對濕度的環境中，保存期限為一年。一旦開封，元件必須在指定時間內使用，或儲存於≤ 30°C且≤ 60% RH的環境中。必須採取靜電放電(ESD)防護措施；建議使用腕帶、防靜電手套，並確保所有設備妥善接地。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 捲帶包裝
LED以凸紋載帶供應，適用於自動化取放組裝。提供載帶凹槽與捲盤（7英吋標準）的詳細尺寸。規格包括：空凹槽以覆蓋膠帶密封、每捲最多2000顆、剩餘批次最小包裝數量為500顆、最多允許連續缺失兩個元件。包裝符合EIA-481-1-B規範。
8. 應用設計考量
8.1 電路設計
作為低電壓直流元件，需要恆流源或簡單的限流電阻來驅動LED。設計必須確保操作電流不超過最大直流順向電流30mA。計算時必須考量順向電壓分級，以設定正確的供應電壓與限流電阻值。在高電流或高環境溫度操作下，PCB上可能需要散熱片以維持性能與壽命。
8.2 熱管理
儘管封裝具有低熱阻，有效的散熱對於維持光輸出與使用壽命至關重要。PCB佈局應包含足夠的銅箔區域，連接到LED的散熱墊（若適用）或引腳，以將熱量從接面導出。
9. 技術比較與差異化
相較於傳統白熾燈或螢光燈照明，此LED提供了卓越的能源效率、更長的操作壽命（通常數萬小時）、瞬間開/關能力以及抗振動的穩固性。在LED市場中，其主要優勢包括緊湊的PLCC-2封裝、適合區域照明的120度寬視角，以及全面的分級結構，能為需要一致性的應用保證一致的顏色與亮度。
10. 常見問題(FAQ)
問：此LED的典型驅動電流為何？
答：標準測試條件與常見操作點為20mA直流。連續操作不應超過30mA直流。
問：訂購時應如何解讀分級代碼？
答：您可以指定順向電壓(V級別)、光通量(IV級別)與顏色（例如，A2, B1）的要求。這確保您收到的LED特性緊密集中，符合您的應用需求。
問：我可以將此LED用於戶外應用嗎？
答：操作溫度範圍(-30°C至+85°C)支援許多戶外環境。然而，LED本身不防水或防風雨；戶外使用需要適當的二次密封或外殼。
問：是否需要散熱片？
答：在接近或達到最大額定電流操作時，或處於高環境溫度下，強烈建議透過PCB鋪銅或外部散熱片實施熱管理，以防止光輸出過早衰減。
11. 設計導入案例研究範例
情境：設計一個側光式出口標誌。多顆LTW-206DCG-TM LED將沿著壓克力導光板的邊緣放置。120度的寬視角有助於將光線有效地耦合到導光板中。為確保標誌表面照明均勻，應使用相同光通量與顏色級別的LED。設定為每顆LED 20mA的恆流驅動電路可提供穩定操作。PLCC封裝的低剖面設計允許實現纖薄的標誌設計。LED焊墊下方的PCB熱導孔有助於散熱，長時間維持亮度。
12. 運作原理
這是一款基於發射藍光的半導體晶片的白光LED。藍光穿過沉積在封裝內部的螢光粉塗層。螢光粉吸收一部分藍色光子，並以更寬的光譜（主要在黃色區域）重新發射光線。剩餘的藍光與轉換後的黃光組合，被人眼感知為白光。此技術稱為螢光粉轉換白光LED。
13. 產業趨勢
固態照明產業持續專注於提高發光效率（每瓦流明）、改善演色性(CRI)以獲得更好的光品質，以及降低每流明成本。封裝趨勢包括微型化、改進的熱管理設計，以及更高的最大驅動電流，以在更小的佔位面積下實現更大的輸出。同時，智慧照明與可調白光系統也日益受到重視，其中可以混合不同色溫的LED。
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。 |