LED灯珠 333-2SYGC/S530-E2 规格书 - 亮黄绿色 - 20mA - 2.0V - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了333-2SYGC/S530-E2 LED灯珠的完整技术规格。该器件是一款表面贴装器件 (SMD)，专为需要高亮度、可靠性能且外形紧凑的应用而设计。LED发出亮黄绿色的光，这是通过封装在透明树脂中的AlGaInP (铝镓铟磷) 半导体芯片实现的。这种组合提供了出色的发光强度和色彩纯度。

该系列产品的特点是结构坚固、符合无铅 (Pb-free) 要求并遵循RoHS (有害物质限制) 指令，适用于现代电子制造。它提供编带盘装形式，支持自动化组装工艺，适合大批量生产。

1.1 目标应用

该LED灯珠的主要应用领域包括消费电子和工业电子中的背光和状态指示。典型用例有：

• 电视机 (TV)
• 电脑显示器
• 电话机
• 台式机和笔记本电脑

其设计使其既适用于指示功能，也适用于需要清晰黄绿色信号的区域照明。

2. 技术参数：深入客观解读

本节对规格书中定义的关键电气、光学和热学参数进行详细分析。理解这些数值对于正确的电路设计和确保长期可靠性至关重要。

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 (IF)：25 mA。这是在不降低LED性能或寿命的前提下，可以连续施加的最大直流电流。
• 峰值正向电流 (IFP)：60 mA。此额定值适用于占空比为1/10、频率为1 kHz的脉冲工作模式。它允许在短时间内通过更高的电流，适用于多路复用或实现更高的瞬时亮度。
• 反向电压 (VR)：5 V。在反向方向上超过此电压可能导致结击穿。
• 功耗 (Pd)：60 mW。这是在环境温度 (Ta) 为25°C时，封装能够耗散的最大热量功率。超过此限制工作需要仔细的热管理。
• 工作与存储温度：器件可在-40°C至+85°C下工作，并可在-40°C至+100°C下存储。
• 焊接温度 (Tsol)：引脚可承受260°C持续5秒，这与标准的无铅回流焊温度曲线兼容。

2.2 光电特性

这些参数是在标准测试条件下 (Ta=25°C, IF=20mA) 测量的，代表了器件的典型性能。

• 发光强度 (Iv)：400 mcd (最小值), 800 mcd (典型值)。这指定了在给定方向上发出的可见光量。较高的典型值表明其亮度输出足以满足许多指示应用。
• 视角 (2θ1/2)：10° (典型值)。这个窄视角表明光束具有高度指向性，将发光强度集中在一个小锥角内。这对于需要精确控制光线方向的应用来说是理想选择。
• 峰值与主波长 (λp, λd)：分别约为575 nm和573 nm。这使发出的颜色明确位于可见光谱的黄绿色区域。峰值波长与主波长数值接近表明色彩饱和度良好。
• 光谱辐射带宽 (Δλ)：20 nm (典型值)。这定义了在最大强度一半处 (半高全宽 - FWHM) 的发射光谱宽度。20 nm是单色LED的典型值。
• 正向电压 (VF)：在20mA下为2.0 V (典型值), 2.4 V (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。规格书注明此参数的测量不确定度为±0.1V。
• 反向电流 (IR)：在VR=5V下为10 μA (最大值)。这是LED反向偏置时的漏电流。

3. 性能曲线分析

规格书包含多个特性曲线，说明了LED性能如何随不同工作条件变化。这些图表对于理解单点规格之外的行为至关重要。

3.1 相对强度 vs. 波长

此曲线显示了发射光的光谱功率分布。它将在约575 nm (黄绿色) 处达到峰值，典型的半高全宽为20 nm，证实了输出的单色性质。

3.2 指向性图

此极坐标图直观展示了10°的视角，显示了当观察角度偏离中心轴 (0°) 时，发光强度如何急剧下降。

3.3 正向电流 vs. 正向电压 (IV曲线)

此图描绘了半导体二极管的电流 (I) 与电压 (V) 之间的指数关系。对于设计者而言，它强调了正向电压的微小变化可能导致电流的巨大变化，这凸显了使用恒流驱动器或经过精确计算的限流电阻的重要性。

3.4 相对强度 vs. 正向电流

此曲线显示光输出 (强度) 随正向电流增加而增加，但关系并非完全线性，尤其是在较高电流下。它还意味着在极高电流下，效率 (每瓦流明数) 可能会降低。

3.5 热特性

关于相对强度 vs. 环境温度和正向电流 vs. 环境温度的曲线对于热管理至关重要。通常，LED的光输出会随着结温升高而降低。此外，对于固定的驱动电压，由于二极管正向电压的负温度系数，正向电流会随温度升高而增加。如果管理不当，这可能导致热失控，使得恒流驱动变得更加重要。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸

该LED采用标准的灯式SMD封装。尺寸图指定了所有关键尺寸，包括本体长度、宽度、高度、引脚间距和凸缘细节。图纸中的关键说明包括：

• 所有尺寸单位均为毫米 (mm)。
• 凸缘高度必须小于1.5mm。
• 未指定尺寸的公差为±0.25mm。

这些尺寸对于PCB焊盘设计至关重要，以确保正确安装和焊接。

4.2 极性识别

阴极 (负极) 引脚通常通过透镜上的平面、封装上的缺口或较短的引脚来指示。规格书的尺寸图应明确标记阴极。组装时必须注意正确的极性，以防损坏。

5. 焊接与组装指南

正确的操作对于保持LED的完整性和性能至关重要。

5.1 引脚成型

• 弯曲必须在距离环氧树脂灯体底部至少3mm处进行。
• 成型引脚应在 soldering.
• 焊接前进行。弯曲过程中避免对封装施加应力。
• 在室温下剪切引脚。
• 确保PCB孔与LED引脚完美对齐，以避免安装应力。

5.2 存储

• 在温度≤30°C、相对湿度 (RH) ≤70%的条件下存储。
• 在此条件下，发货后的保质期为3个月。
• 如需更长时间存储 (最长1年)，请使用带有氮气气氛和干燥剂的密封容器。
• 避免在潮湿环境中温度骤变，以防凝结。

5.3 焊接工艺

保持焊点到环氧树脂灯体的最小距离为3mm。

手工焊接：

• 烙铁头温度：最高300°C (适用于最大30W烙铁)。
• 每个引脚的焊接时间：最长3秒。

波峰焊或浸焊：

• 预热温度：最高100°C (最长60秒)。
• 焊锡槽温度：最高260°C。
• 焊接时间：最长5秒。

通用焊接注意事项：

• 避免在高温下对引脚施加应力。
• 不要重复焊接 (浸焊/手工焊) 超过一次。
• 在LED冷却至室温前，保护其免受机械冲击。
• 避免从峰值温度快速冷却。
• 始终使用能实现可靠焊点的最低可能温度。

5.4 清洗

• 如有必要，仅使用室温下的异丙醇清洗，时间≤1分钟。
• 在室温下风干。
• 不要使用超声波清洗，除非绝对必要且仅在经过充分的预鉴定测试之后，因为它可能损坏内部结构。

6. 热管理与可靠性

有效的散热对于LED的性能和寿命至关重要。

• 必须在初始应用设计阶段就考虑热管理。
• 应根据环境温度适当降额工作电流，参考规格书中提供的任何降额曲线。
• 必须控制最终应用中LED周围的温度。过热会降低光输出 (光衰) 并显著缩短器件的使用寿命。

7. 静电放电 (ESD) 防护

与大多数半导体器件一样，此LED对静电放电 (ESD) 敏感。规格书强调了ESD预防措施的重要性。在生产、组装和操作的所有阶段都必须遵循标准的ESD处理程序：

• 使用接地的工作台和腕带。
• 使用防静电包装 (如包装规格中所示) 存储和运输元件。
• 避免接触可能产生静电荷的绝缘材料。

8. 包装与订购信息

8.1 包装规格

LED的包装旨在确保防潮和防静电放电：

1. 一级包装：至少200至500片放置在一个防静电袋中。
2. 二级包装：五个防静电袋放入一个内盒中。
3. 三级包装：十个内盒装入一个主 (外) 箱中。

8.2 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：客户部件号
• P/N：制造商部件号 (例如，333-2SYGC/S530-E2)
• QTY：袋/盒中的数量
• CAT / Ranks：可能表示性能分档 (例如，发光强度等级)。
• HUE：主波长值。
• REF：参考代码。
• LOT No：生产批号，用于追溯。

9. 应用建议与设计考量

9.1 电路设计

始终使用恒流源或串联限流电阻的电压源驱动LED。使用典型正向电压 (2.0V) 和所需工作电流 (例如，20mA) 计算电阻值，并考虑电源电压：R = (V_电源 - Vf_LED) / I_LED。选择具有足够额定功率的电阻。

9.2 PCB布局

严格按照封装尺寸设计PCB焊盘。如果在大电流或高环境温度下工作，确保LED的阴极/阳极焊盘周围有足够的铜面积或散热过孔，以帮助散热。

9.3 光学设计

10°的窄视角使该LED适用于需要聚焦光束或光线不应溢出到相邻区域的应用。对于更广泛的照明，则需要次级光学元件 (例如，透镜或扩散片)。

10. 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，此LED的关键差异化特征包括：

• 高亮度：800 mcd的典型发光强度对于标准灯式封装来说非常显著。
• 窄视角：10°光束具有高度指向性，根据应用的不同，这可能是优势也可能是限制。
• AlGaInP芯片技术：这种材料体系以在黄、橙、红光谱区域的高效率而闻名，为黄绿色提供了良好的性能。
• 坚固的封装与指南：详细的操作和焊接说明支持可靠的制造。

11. 常见问题解答 (基于技术参数)

Q1: 我可以用其最大连续电流25mA驱动此LED吗？

A1: 可以，但必须确保出色的热管理。如果在较低电流 (如测试条件20mA) 下工作，LED的寿命和光输出稳定性会更好。如有可用，请始终参考任何寿命或降额曲线。

Q2: 为什么视角这么窄 (10°)？

A2: 窄视角是封装透镜设计和芯片放置的结果。它将光线集中成紧密的光束，最大化正前方的强度 (坎德拉)。这对于用户直视LED的面板指示灯来说是理想选择。

Q3: "透明"树脂是什么意思？

A3: 这意味着封装环氧树脂是透明无色的。这使得AlGaInP芯片的真实颜色 (黄绿色) 能够被发射出来，而不会受到封装本身的任何着色或扩散影响。

Q4: 引脚弯曲和焊接的3mm距离有多关键？

A4: 非常关键。在靠近环氧树脂灯体的地方弯曲或焊接，会将机械应力和热应力直接传递到内部敏感的半导体芯片和键合线上，可能导致立即失效或潜在的可靠性问题。

12. 实际应用示例

场景：为网络路由器设计一个状态指示灯。

LED需要从设备正面清晰可见。有一个5V电源轨可用。

1. 选型：选择333-2SYGC/S530-E2是因为其高亮度和鲜明的颜色。
2. 电路计算：目标电流 = 20mA。使用典型Vf = 2.0V。电阻 R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 欧姆。最接近的标准值是150Ω。电阻功耗：P = I^2 * R = (0.02^2)*150 = 0.06W。标准的1/8W (0.125W) 电阻足够。
3. PCB设计：严格按照尺寸图创建焊盘。LED放置在路由器前面板上的一个小孔后面。10°的窄视角确保光线直接通过小孔射出，损耗最小。
4. 组装：使用编带盘装进行元件贴装。PCB经过回流焊工艺，遵循260°C持续5秒的温度曲线。

13. 工作原理简介

此LED基于半导体p-n结的电致发光原理工作。有源区由AlGaInP构成。当施加正向电压时，来自n型区的电子和来自p型区的空穴被注入有源区。当这些载流子复合时，它们以光子 (光) 的形式释放能量。AlGaInP合金的具体成分决定了带隙能量，进而定义了发射光的波长 (颜色) —— 在本例中为黄绿色 (~573-575 nm)。透明环氧树脂封装芯片，提供机械保护，塑造光输出光束 (透镜效应)，并增强从半导体材料中的光提取效率。

14. 技术趋势与背景

基于AlGaInP的LED代表了从琥珀色到红色 (包括黄绿色) 颜色范围的成熟且高效的技术。为这类元件提供背景的、更广泛的LED行业关键趋势包括：

• 效率提升：持续的材料和封装研究不断将发光效率 (每瓦流明数) 推向更高水平。
• 虽然这是一个标准封装，但行业趋势是朝着更小的芯片级封装 (CSP) 发展，以满足高密度应用需求。智能集成：
• 未来可能会看到更多LED与驱动器、控制器或传感器集成到单个模块中。可靠性聚焦：
• 随着LED用于更多关键应用 (汽车、工业)，规格书和标准更加重视长期可靠性数据 (LM-80测试、寿命预测)。这款特定的LED，凭借其明确的规格和稳健的结构指南，对于传统的指示和背光角色来说，是一个可靠的解决方案，其中经过验证的性能和成本效益是关键考量因素。

This particular LED, with its well-defined specifications and robust construction guidelines, is a reliable solution for traditional indicator and backlighting roles where proven performance and cost-effectiveness are key considerations.