LED灯珠1254-10SURD/S530-A3规格书 - 亮红色 - 20mA - 400mcd - 30°视角 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款高亮度亮红色LED灯珠的完整技术规格。该器件属于专为要求卓越光输出和可靠性的应用而设计的系列产品。它采用AlGaInP芯片技术，封装在红色漫射树脂中，可发出独特的亮红色光。该产品设计注重坚固性，并符合现代环保与安全标准，包括无铅、符合RoHS指令、符合欧盟REACH法规，并满足无卤要求（溴含量≤900 ppm，氯含量≤900 ppm，溴+氯总含量≤1500 ppm）。产品提供编带包装，适用于自动化组装流程。<900 ppm，氯<900 ppm，溴+氯<1500 ppm）。产品提供编带包装，适用于自动化组装流程。

1.1 核心优势与目标市场

这款LED的主要优势在于其高发光强度（典型值高达400 mcd）与可靠坚固结构的结合。提供多种视角选择（本特定型号具有30°半角），使设计人员能够为其应用选择最佳的光束模式。其符合国际环保指令，适合全球市场。目标应用主要集中在消费电子产品领域，包括需要指示灯或背光功能的电视机、电脑显示器、电话和通用计算设备。

2. 技术参数深度解析

本节根据规格书，客观详细地分析了器件的关键技术参数。

2.1 绝对最大额定值

绝对最大额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。这些并非正常工作条件。

• 连续正向电流（I_F)）：25 mA。持续超过此电流会产生过多热量，缩短LED寿命，并可能导致灾难性故障。
• 峰值正向电流（I_FP)）：60 mA（占空比1/10，频率1 kHz）。此额定值允许短时的高电流脉冲，适用于多路复用或PWM调光方案，但平均电流必须保持在连续额定值以内。
• 反向电压（V_R)）：5 V。LED的反向击穿电压非常低。施加超过5V的反向电压可能导致立即且不可逆的结击穿。
• 功耗（P_d)）：60 mW。这是在环境温度（T_a）为25°C时，封装能够耗散的最大热功率。实际可用功耗随环境温度升高而降低。
• 工作与存储温度：-40°C 至 +85°C（工作），-40°C 至 +100°C（存储）。这些范围定义了器件在使用期间和非工作期间可承受的环境条件。
• 焊接温度：260°C，持续5秒。这对于波峰焊或回流焊工艺至关重要，以避免对环氧树脂封装和内部引线键合造成热损伤。

2.2 电光特性

这些特性是在标准测试条件（T_a=25°C，I_F=20mA）下测量的，定义了器件的性能。

• 发光强度（I_v)）：250 mcd（最小值），400 mcd（典型值）。这是衡量亮度的主要指标。400 mcd的典型值表明对于标准LED灯珠而言，其输出非常明亮。设计人员应使用最小值进行最坏情况下的亮度计算。
• 视角（2θ_1/2)）：30°（典型值）。这是发光强度降至其峰值一半时的全角。30°角产生相对聚焦的光束，适用于定向指示灯。
• 峰值波长（λ_p)）：632 nm（典型值）。光谱发射最强的波长。对于亮红色，这落在光谱的上红/橙区域。
• 主波长（λ_d)）：624 nm（典型值）。这是人眼感知到的、与LED光色相匹配的单波长。它是颜色规格的关键参数。
• 正向电压（V_F)）：在20mA下为1.7V（最小值），2.0V（典型值），2.4V（最大值）。这是LED工作时两端的电压降。对于设计限流电路至关重要。驱动器必须能够处理最大V_F以确保适当的电流调节。
• 反向电流（I_R)）：在V_R=5V下为10 μA（最大值）。这是二极管在其最大额定值内反向偏置时的小漏电流。

测量不确定度：规格书注明了测量的特定公差：V_F为±0.1V，I_v为±10%，λ_d为±1.0nm。在高精度应用中必须考虑这些公差。

3. 性能曲线分析

所提供的特性曲线提供了在不同条件下器件行为的更深入见解。

3.1 光谱分布与指向性

相对强度 vs. 波长曲线显示了以632 nm为中心的典型类高斯分布，光谱带宽（Δλ）约为20 nm。这种窄带宽是AlGaInP LED的特征，并产生饱和的颜色。指向性曲线直观地证实了30°视角，显示了强度如何随偏离中心轴的角度对称下降。

3.2 电气与热学关系

正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）展示了经典的指数型二极管关系。在20mA的典型工作点，电压为2.0V。该曲线对于理解LED的动态电阻和进行热分析至关重要，因为V_F具有负温度系数。

相对强度 vs. 正向电流曲线显示，在较低电流范围内，光输出与电流几乎呈线性关系，但在较高电流下可能因热效应和效率下降而饱和。在20mA或以下工作对于线性和寿命是最佳的。

3.3 温度依赖性

相对强度 vs. 环境温度曲线表明，随着温度升高，光输出显著下降。这是一个关键的设计因素；与25°C的实验室条件相比，LED在高温环境（例如，封闭的电子设备内部）中会变暗。

正向电流 vs. 环境温度曲线，结合功耗额定值，构成了降额的基础。随着环境温度升高，必须降低最大允许连续正向电流，以将结温保持在安全限值内，防止加速老化。规格书建议查阅产品的具体降额曲线。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸

规格书包含LED灯珠的详细尺寸图。关键的机械规格包括：

• 所有尺寸单位均为毫米。
• 凸缘（圆顶底部的边缘）的高度必须小于1.5mm（0.059英寸）。这对于最终组装的间隙非常重要。
• 未指定尺寸的标准公差为±0.25mm，这是此类元件的典型公差。
• 图纸定义了引脚间距、本体直径、总高度和透镜形状。精确的尺寸对于PCB焊盘设计和确保在壳体或透镜中的正确配合至关重要。

4.2 极性识别

阴极（负极）引脚通常通过LED透镜上的平面、较短的引脚或封装上的标记来识别。尺寸图应明确标示这一点。安装时正确的极性至关重要，因为施加反向电压会损坏器件。

5. 焊接与组装指南

正确的操作对于可靠性至关重要。这些指南基于防止机械、热和静电损伤。

5.1 引脚成型

• 弯曲必须发生在距离环氧树脂灯珠底部至少3mm的位置，以避免应力传递到内部芯片和引线键合。
• 成型必须在焊接前 soldering.
• 完成。应在室温下切割引脚，以防止热冲击。
• PCB孔必须与LED引脚完美对齐，以避免安装应力。

5.2 存储

• 推荐存储条件：温度≤30°C，相对湿度（RH）≤70%。
• 运输后的保质期：在此条件下为3个月。
• 如需更长时间存储（最长1年），请使用带氮气和干燥剂的密封容器。
• 避免在潮湿环境中温度骤变，以防止冷凝。

5.3 焊接工艺

手工焊接：烙铁头温度≤300°C（适用于最大30W烙铁），每个引脚焊接时间≤3秒。保持焊点到环氧树脂灯珠的最小距离为3mm。

浸焊（波峰焊）：预热≤100°C，时间≤60秒。焊锡槽温度≤260°C，时间≤5秒。遵守3mm距离规则。

关键焊接注意事项:

• 在高温阶段避免对引脚施加应力。
• 不要对同一LED进行多次焊接（浸焊或手工焊）。
• 焊接后，在LED冷却至室温前，保护其免受机械冲击。
• 允许逐渐冷却；避免快速淬冷。
• 始终使用最低的有效焊接温度和时间。

5.4 清洁

如需清洁：

• 使用室温下的异丙醇。
• 浸泡时间不应超过一分钟。
• 在室温下风干。
• 避免超声波清洗，除非绝对必要，并且只有在经过充分的预鉴定测试后才可使用，因为空化作用可能损坏内部结构。

5.5 热管理与静电防护

热管理：必须进行有效的热设计。必须根据环境温度对电流进行降额，如产品的降额曲线所示。控制LED的工作温度是保持亮度和长期可靠性的关键。

静电放电（ESD）：此LED对ESD敏感。在操作和组装过程中必须遵循标准ESD预防措施：使用接地工作台、腕带和导电容器。ESD可能对半导体芯片造成潜在或灾难性损坏。

6. 包装与订购信息

6.1 包装规格

器件包装旨在确保防潮和防静电放电。

• 一级包装：每防静电袋200-1000件。
• 二级包装：每内盒4袋。
• 三级包装：每主（外）箱10个内盒。

6.2 标签说明

包装上的标签包含用于追溯和识别的关键信息：

• CPN：客户零件号。
• P/N：制造商零件号（例如，1254-10SURD/S530-A3）。
• QTY：袋/箱中的数量。
• CAT：等级或分档代码（例如，针对强度或波长）。
• HUE：主波长代码。
• REF：参考信息。
• LOT No：生产批号，用于追溯。

7. 应用建议与设计考量

7.1 典型应用场景

此LED非常适合用于：

• 状态指示灯：电视机、显示器和电脑中的电源开启、待机或功能激活指示灯，高亮度确保良好的可见性。
• 背光：用于控制面板或电话上的小型图例或符号。
• 通用信号指示：任何在消费电子产品中需要清晰、明亮红色视觉信号的应用。

7.2 设计考量

• 限流：始终使用恒流源或带串联电阻的电压源驱动LED。根据电源电压（V_CC）、LED的最大V_F和所需的I_F（例如，20mA）计算电阻值。R = (V_CC- V_{F_max}) / I_F.
• 热管理：确保PCB和周围设计允许散热。避免将LED放置在靠近其他发热元件的地方。如果预期占空比较高或环境温度较高，可考虑在PCB焊盘上使用散热过孔。
• 光学集成：30°视角提供了聚焦光束。对于更宽的照明，可能需要外部漫射器或透镜。确保机械外壳提供正确的对准，并且不遮挡视角。
• 静电防护：在敏感或暴露的应用中，可考虑在LED两端并联一个小型瞬态电压抑制（TVS）二极管或电阻-电容网络，以保护其免受电压尖峰的影响。

8. 常见问题解答（基于技术参数）

Q1：我可以用30mA驱动此LED以获得额外亮度吗？

A1：不可以。连续正向电流的绝对最大额定值为25 mA。在30 mA下工作超出了此额定值，这将使结承受过应力，导致亮度迅速衰减、颜色偏移，并可能立即失效。始终在指定的最大连续电流或以下工作。

Q2：典型V_F是2.0V，但我的电路使用5V电源。我应该使用多大的电阻值？

A2：您必须为最坏情况（最大）V_F进行设计，以确保电流永远不会超过限制。使用V_{F_max}= 2.4V 和 I_F= 20mA：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 欧姆。最接近的标准值是130Ω或150Ω。使用150Ω时，I_F≈ (5-2.4)/150 = 17.3mA，这是一个安全且常见的工作点。

Q3：如果我的设备内部温度为60°C，亮度会下降多少？

A3：参考相对强度 vs. 环境温度曲线，在60°C时，相对强度约为其在25°C时值的0.8（或80%）。因此，如果LED在25°C时输出400 mcd，则在60°C时大约输出320 mcd。这必须在光学设计中加以考虑。

Q4：此LED适用于汽车应用吗？

A4：指定的工作温度范围（-40°C 至 +85°C）涵盖了许多汽车环境要求。然而，汽车应用通常要求元件符合特定标准（如AEC-Q102），以确保在振动、湿度和扩展温度循环下的可靠性。此标准规格书未表明此类认证。对于汽车用途，应寻找经过专门认证的产品型号。

9. 技术介绍与发展趋势

9.1 工作原理

此LED基于AlGaInP（铝镓铟磷）半导体芯片。当施加正向电压时，电子和空穴被注入半导体的有源区，并在那里复合。这种复合过程以光子（光）的形式释放能量。AlGaInP合金的具体成分决定了带隙能量，从而直接定义了发射光的波长（颜色）——在本例中，是约624-632 nm的亮红色。红色漫射环氧树脂封装用于保护芯片，作为主透镜塑造光束（30°角），并漫射光线以减少眩光并产生均匀的外观。

9.2 行业趋势

LED行业持续发展，有几个明显的趋势影响着此类元件：

• 效率提升（lm/W）：虽然此规格书规定了发光强度（mcd），但更广泛的趋势是提高光效，即每输入电瓦特产生更多的光输出，从而降低能耗和热负荷。
• 小型化：封装在不断变小，同时保持或提高光输出。
• 增强的可靠性与寿命：芯片设计、封装材料（如用硅胶替代环氧树脂以获得更好的耐热和耐紫外线性）和制造工艺的改进，正在将额定寿命推至远超过50,000小时。
• 更严格的环境合规性：如本产品所示，向无卤、RoHS和REACH合规性迈进，现已成为全球法规和消费者需求推动下的基本要求。
• 智能与集成解决方案：趋势正从分立指示灯转向集成内置驱动器（IC）和控制器的LED模块，从而实现调光、混色和I2C等通信协议。

虽然这款特定的LED代表了用于标准指示灯应用的成熟且完善的技术，但其规格反映了电子元件市场对性能、可靠性和环境责任的持续需求。