LED灯珠7344-15SUBC/C470/S400-A6规格书 - 蓝色 - 典型电压3.3V - 电流20mA - 简体中文技术文档

1. 产品概述

该LED采用InGaN（氮化铟镓）半导体芯片材料来产生蓝光。树脂封装材料为水白色，这对于蓝色LED是最佳的，因为它不会改变颜色并允许最大光提取。

1.1 核心优势与产品定位

该LED具备多项关键特性，使其成为电子设计中可靠的选择。它提供多种视角选择，允许设计师根据应用选择最佳的光束模式。该器件设计可靠且坚固，确保性能稳定。它符合主要的环境和安全标准，为无铅、符合RoHS、符合欧盟REACH法规且无卤素（溴<900 ppm，氯<900 ppm，溴+氯<1500 ppm）。提供编带包装，便于大批量制造中的高效自动化组装流程。

1.2 目标市场与应用

该LED主要面向消费电子和显示行业。其主要应用包括电视机和电脑显示器的背光、电话中的指示灯以及电脑内部的通用照明。其高亮度特性使其适用于需要清晰、可见光输出的场合。

2. 深入技术参数分析

LED的性能由一组绝对最大额定值和在环境温度（Ta）为25°C下测量的标准光电特性定义。

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限值。在任何工作条件下均不得超过。

• 连续正向电流（IF）：25 mA。这是可以连续施加的最大直流电流。
• 峰值正向电流（IFP）：100 mA。此电流仅在占空比为1/10、频率为1 kHz的脉冲条件下允许。
• 反向电压（VR）：5 V。施加高于此值的反向偏置电压可能会损坏LED结。
• 功耗（Pd）：90 mW。这是封装可以耗散的最大功率。
• 工作温度（Topr）：-40°C 至 +85°C。可靠工作的环境温度范围。
• 存储温度（Tstg）：-40°C 至 +100°C。非工作状态下的存储温度范围。
• 焊接温度（Tsol）：260°C，持续5秒。焊接工艺的最大热曲线要求。

2.2 光电特性

这些参数定义了LED在标准测试条件下（除非注明，IF=20mA，Ta=25°C）的典型性能。

• 发光强度（Iv）：1000（最小值）至2000（典型值） mcd。这指定了人眼感知的光输出功率。
• 视角（2θ1/2）：20°（典型值）。这是发光强度降至峰值一半时的全角，表明光束相对较窄。
• 峰值波长（λp）：468 nm（典型值）。光谱发射最强的波长。
• 主波长（λd）：470 nm（典型值）。人眼感知的单一波长，定义了蓝色。
• 光谱辐射带宽（Δλ）：35 nm（典型值）。发射光谱的宽度，以半峰全宽（FWHM）测量。
• 正向电压（VF）：在20mA下，2.7V（最小值），3.3V（典型值），3.7V（最大值）。LED工作时两端的电压降。
• 反向电流（IR）：在VR=5V下，50 μA（最大值）。LED反向偏置时的小漏电流。

2.3 器件选型与芯片技术

The LED utilizes an InGaN (Indium Gallium Nitride) semiconductor chip material to produce blue light. The resin encapsulant is water clear, which is optimal for blue LEDs as it does not alter the color and allows for maximum light extraction.

3. 性能曲线分析

图形数据提供了在不同条件下LED行为的更深入洞察。

3.1 光谱与角度分布

相对强度 vs. 波长曲线显示了以468-470 nm为中心、典型半高宽为35 nm的特征蓝色发射光谱。方向性曲线直观地表示了20°视角，显示了光强如何从中心轴下降。

3.2 电气与热特性

正向电流 vs. 正向电压（IV曲线）展示了典型的二极管指数关系。在20mA的典型工作点，电压约为3.3V。相对强度 vs. 正向电流曲线显示光输出随电流增加而增加，但在较高电流下可能因发热和效率下降而变得非线性。相对强度 vs. 环境温度和正向电流 vs. 环境温度曲线对于热管理至关重要，显示了光输出和正向电压特性如何随温度变化。光输出通常随温度升高而降低。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸

规格书包含LED封装的详细机械图纸。关键尺寸说明指定所有尺寸单位为毫米，凸缘高度必须小于1.5mm（0.059英寸），除非另有说明，一般公差为±0.25mm。图纸定义了对于PCB焊盘设计至关重要的引脚间距、本体尺寸和整体形状。

4.2 极性识别与安装

虽然提供的文本中没有明确详述，但标准LED灯珠具有较长的阳极（+）引脚和较短的阴极（-）引脚，通常在塑料透镜或底座的阴极侧有一个平面标记。说明强调PCB孔必须与LED引脚精确对齐，以避免安装应力。

5. 焊接与组装指南

正确的操作对于可靠性至关重要。

5.1 引脚成型

• 在距离环氧树脂灯珠本体至少3mm处弯曲引脚。
• 在焊接前 soldering.
• 进行成型。避免对封装施加应力。应力可能损坏内部键合或使环氧树脂开裂。
• 在室温下剪切引脚。
• 确保PCB孔精确对齐，以防止插入时的应力。

5.2 存储条件

• 运输后，存储在≤30°C且相对湿度≤70%的条件下。
• 在此条件下，存储寿命为3个月。
• 如需更长时间存储（最长1年），请使用带干燥剂的氮气密封容器。
• 避免在潮湿环境中温度骤变，以防冷凝。

5.3 焊接工艺参数

保持焊点到环氧树脂灯珠的最小距离为3mm。

手工焊接：

• 烙铁头温度：最高300°C（针对最大30W烙铁）
• 焊接时间：每引脚最长3秒

浸焊（波峰焊）：

• 预热温度：最高100°C（最长60秒）
• 焊锡槽温度与时间：最高260°C，持续5秒

提供了推荐的焊接温度曲线图，强调受控的升温、峰值和冷却阶段。关键附加说明包括：

• 避免在高温下对引脚施加机械应力。
• 不要进行超过一次的焊接（浸焊或手工焊）。
• 焊接后，在LED冷却至室温前，保护其免受冲击/振动。
• 避免从峰值温度快速冷却。
• 使用能实现可靠焊点的尽可能低的焊接温度。

5.4 清洗

• 仅在必要时清洗，使用室温下的异丙醇，时间≤1分钟。
• 在室温下干燥。
• 不要常规使用超声波清洗。如果绝对需要，请预先验证工艺（功率、时间、夹具），确保不会造成损坏。

5.5 热管理

有效的热管理对于LED的寿命和性能稳定性至关重要。设计师必须在应用中考虑散热路径。应根据环境温度适当降额工作电流，参考产品规格书中通常提供的降额曲线。说明明确指出，必须管理应用中LED周围的温度。

6. 包装与订购信息

6.1 包装规格

LED的包装旨在确保防止静电放电（ESD）和湿气。

• 一级包装：防静电袋。
• 二级包装：内含多个防静电袋的内盒。
• 三级包装：内含多个内盒的外箱。

6.2 标签说明

包装上的标签包含几个关键标识符：

• CPN：客户生产编号
• P/N：生产编号（料号）
• QTY：包装数量
• CAT：等级（可能为性能分档）
• HUE：主波长
• REF：参考
• LOT No：用于追溯的批号

7. 应用建议与设计考量

7.1 典型应用场景

这款高亮度蓝色LED非常适合用于：

• 状态指示灯：在昏暗或明亮的环境光下提供清晰可见的电源或活动信号。
• 背光：用于消费设备中的小型LCD显示屏、键盘或装饰面板。
• 装饰照明：用于需要鲜明蓝色调的电子的重点照明。

7.2 关键设计考量

• 限流：始终使用串联电阻或恒流驱动器将正向电流限制在20mA或以下进行连续工作。不要直接连接到电压源。
• PCB布局：严格按照封装尺寸设计PCB焊盘。如果工作接近最大额定值，确保有足够的铜面积或散热过孔用于散热。
• ESD防护：在组装过程中实施标准的ESD处理程序，因为LED对静电放电敏感。
• 光学设计：20°视角相对较窄。在设计透镜或导光板以实现所需照明图案时需考虑这一点。

8. 技术对比与差异化

虽然直接对比需要具体的竞争对手数据，但根据其规格书，该LED的关键差异化因素是其高发光强度（高达2000 mcd）与全面合规性（RoHS、REACH、无卤）的结合。窄20°视角是一个特定特性，并非普遍意义上的优势或劣势，而是使其适用于需要定向光而非大面积照明的应用。坚固的焊接规格（260°C，5秒）表明其与标准无铅回流工艺具有良好的兼容性。

9. 常见问题解答（FAQ）

问：这款LED的推荐工作电流是多少？

答：标准测试条件和典型工作点是20mA直流。连续工作不应超过25mA。

问：我可以用5V电源驱动这款LED吗？

答：不能直接驱动。在20mA下典型Vf为3.3V，需要一个串联电阻。电阻值可计算为 R = (电源电压 - Vf) / If。对于5V电源：R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85欧姆。使用最接近的标准值（例如82或100欧姆）并检查最终电流。

问：如何识别阳极和阴极？

答：对于标准的径向LED灯珠，较长的引脚是阳极（+）。通常，塑料透镜或凸缘的阴极（-）侧有一个平面边缘或标记。

问：这款LED适合户外使用吗？

答：工作温度范围为-40°C至+85°C，涵盖了许多户外条件。然而，封装本身并不防水。对于户外使用，需要额外的环境密封（如三防漆、外壳）以防止湿气和污染物。

问：为什么保持焊点到灯珠3mm的距离如此重要？

答：这可以防止过多的热量沿引脚传导，损坏内部的半导体芯片或环氧树脂封装材料，否则可能导致过早失效或透镜变暗。

10. 实际应用案例

场景：为网络路由器设计状态指示灯。

LED需要从房间的另一端清晰可见。设计师因其高亮度（2000 mcd）而选择此LED。他们设计了一个PCB，其焊盘与封装图纸匹配。一个100欧姆的限流电阻与LED串联，连接到3.3V微控制器的GPIO引脚。这在低电平时提供约(3.3V - 3.3V)/100Ω = 0mA，在高电平时（使用最小Vf）提供约(3.3V - 2.7V)/100Ω = 6mA，这是安全且足够明亮的。在组装过程中，生产线使用指定的波峰焊温度曲线。窄20°视角非常完美，因为它即使在光线充足的房间内也能产生明亮、聚焦的光点，直接指向用户。

11. 工作原理简介

这是一种发光二极管（LED），一种半导体光子器件。其核心是由InGaN材料制成的芯片。当施加正向电压（超过正向电压Vf）时，电子和空穴被注入半导体p-n结。当这些载流子复合时，它们以光子（光）的形式释放能量。特定的波长（蓝色，470 nm）由InGaN材料体系的带隙能量决定。水白色环氧树脂封装保护芯片，充当透镜以塑造光输出（形成20°视角），并增强从半导体的光提取。

12. 技术趋势与背景

基于InGaN技术的蓝色LED代表了固态照明领域的一项基础成就。高效蓝色LED的发展使得白光LED（通过将蓝光与黄色荧光粉结合）和全彩RGB显示器的创建成为可能。当前LED技术的趋势集中在提高效率（每瓦流明）、改善白光的显色指数（CRI）、实现通用照明更高的功率密度以及开发小型化和集成化解决方案（如微型LED）。这款特定组件属于标准、可靠的中功率指示灯LED类别，是一种基础技术成熟并在整个电子行业广泛部署的主力组件。