LED灯珠 333-2SUGC/S400-A5 规格书 - 亮绿色 - 3.4V - 20mA - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了一款高亮度亮绿色LED灯珠的技术规格。该器件专为需要卓越光输出和可靠性的应用而设计。其采用水清树脂封装，有效提升光提取效率，呈现清晰明亮的绿色光。本产品符合RoHS指令，并提供适用于自动化组装工艺的包装形式。

1.1 核心特性与优势

该LED为设计工程师提供了多项关键优势：

• 高发光强度：在20mA标准驱动电流下，典型发光强度值范围为4000至8000毫坎德拉（mcd），适用于需要高可见度的指示灯和背光应用。
• 窄视角：典型视角（2θ1/2）为10度，提供集中的光束，非常适合定向照明或状态指示。
• 包装选择：提供编带包装，便于高效的贴片式生产。
• 坚固结构：采用坚固的引线框架和封装设计，确保可靠运行。
• 环保合规：产品为无铅（Pb-free）设计，并持续符合RoHS规范要求。

1.2 目标市场与应用

本LED主要面向消费电子和显示应用，这些领域需要明亮、可靠的指示灯。典型应用包括：

• 电视机和显示器的状态指示灯。
• 电话和通信设备的背光或指示灯。
• 计算机外设和内部组件上的指示灯。

2. 技术参数详解

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条件。在此条件下工作无法得到保证。

• 连续正向电流（I_F）：25 mA - 可连续流过LED的最大直流电流。
• 静电放电（ESD）：150 V（人体模型）- 表示器件对静电的敏感度；必须采取适当的ESD防护措施。
• 反向电压（V_R）：5 V - 可施加在反向方向的最大电压。
• 功耗（P_d）：110 mW - 在环境温度25°C下，封装可耗散的最大功率。
• 工作温度（T_opr）：-40°C 至 +85°C - 正常工作的环境温度范围。
• 储存温度（T_stg）：-40°C 至 +100°C - 安全储存的温度范围。
• 焊接温度（T_sol）：260°C，持续5秒 - 波峰焊或回流焊的峰值温度和时间容限。

2.2 光电特性（Ta=25°C）

这些是在规定测试条件下测得的典型性能参数。设计应基于这些数值。

• 发光强度（I_v）：最小值 4000 mcd，典型值 8000 mcd（在 I_F=20mA 条件下）。高亮度是其主要特性。
• 视角（2θ_1/2）：典型值 10 度。窄视角使光输出更集中。
• 峰值波长（λ_p）：典型值 525 nm。这是发光强度最高的波长。
• 主波长（λ_d）：典型值 530 nm。这是人眼感知到的单一波长，定义了绿色色调。
• 正向电压（V_F）：典型值 3.4 V，最大值 4.0 V（在 I_F=20mA 条件下）。对于驱动电路设计和电源选择至关重要。
• 反向电流（I_R）：最大值 50 μA（在 V_R=5V 条件下）。规定了关断状态下的漏电流。

测量公差：正向电压（±0.1V），发光强度（±10%），主波长（±1.0nm）。

3. 性能曲线分析

规格书提供了多条特性曲线，用以说明器件在不同条件下的行为。这对于理解单点规格之外的实际性能至关重要。

3.1 相对强度 vs. 波长

此光谱分布曲线显示了不同波长下的光输出。它确认了绿色光发射，峰值约在525nm处，典型光谱带宽（Δλ）为35nm，这定义了绿色的纯度。

3.2 指向性图

极坐标图说明了光强度的空间分布，与10度视角相关。它显示了在中心光束之外强度如何急剧下降。

3.3 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

此曲线显示了电流与电压之间的指数关系。在20mA下3.4V的典型正向电压是一个关键工作点。由于LED是电流驱动器件，该曲线对于设计限流电路至关重要。

3.4 相对强度 vs. 正向电流

此图表表明，光输出（强度）与正向电流大致成正比，直至达到最大额定值。它强调了稳定电流控制对于保持亮度一致性的重要性。

3.5 温度依赖性

两条关键曲线显示了环境温度（T_a）的影响：
相对强度 vs. 环境温度：显示随着环境温度升高，光输出会降低。这是由于在较高温度下内部量子效率降低所致。
正向电流 vs. 环境温度：指示正向电压特性如何随温度变化。通常，对于基于InGaN的LED，V_F会随着温度升高而略微下降。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸

该LED采用标准径向引线封装（通常称为“灯珠”封装）。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸单位均为毫米（mm）。
• 凸缘（透镜底部的平坦部分）的高度必须小于1.5mm（0.059\"）。
• 未指定尺寸的公差为±0.25mm。

尺寸图规定了引脚间距、本体直径、透镜形状和总高度，这些对于PCB焊盘设计和确保在机壳内的正确安装至关重要。

4.2 极性识别

较长的引脚通常表示阳极（正极），而较短的引脚是阴极（负极）。这是径向LED的标准惯例。阴极也可能通过LED透镜上的平边或塑料基座上的凹口来指示。正确的极性对于器件工作至关重要。

5. 焊接与组装指南

正确的操作对于保持LED性能和可靠性至关重要。

5.1 引脚成型

• 在距离环氧树脂灯珠底部至少3mm处弯曲引脚，以避免对内部芯片和键合线产生应力。
• 进行引脚成型之前 soldering.
• 成型过程中避免对LED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 储存条件

• 推荐储存条件：≤30°C，相对湿度（RH）≤70%。
• 出货后的保质期：在此条件下为3个月。
• 如需更长时间储存（最长1年），请使用充有氮气并放置干燥剂的密封容器。
• 避免在潮湿环境中温度骤变，以防冷凝。

5.3 焊接工艺

通用规则：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（适用于最大30W烙铁）。
- 每个引脚的焊接时间：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。

关键焊接注意事项：

• 高温操作期间避免对引脚施加应力。
• 不要进行超过一次的浸焊/手工焊接。
• 焊接后，在LED冷却至室温前，保护其免受机械冲击/振动。
• 避免从峰值焊接温度快速冷却。
• 始终使用能实现可靠焊点的最低可能焊接温度。
• 必须严格控制波峰焊参数。

5.4 清洗

• 如有必要，仅可在室温下使用异丙醇清洗，时间≤1分钟。
• 使用前在室温下干燥。
• 避免超声波清洗。如果绝对需要，必须进行广泛的预验证以确保不会造成损坏，因为超声波能量可能导致内部键合或环氧树脂破裂。

5.5 热管理

尽管这是低功率器件，热管理对于延长寿命仍然重要：

• 在应用设计中考虑散热。
• 在较高的环境温度下适当降低工作电流（参考降额曲线，在提供的节选中已暗示但未明确显示）。
• 控制最终应用中LED周围的温度。

6. 包装与订购信息

6.1 包装规格

LED的包装旨在防止损坏和湿气侵入：

• 一级包装：防静电袋。
• 二级包装：内盒。
• 三级包装：用于运输的外箱。

6.2 包装数量

• 每个防静电袋最少200至500片。
• 4袋装入1个内盒。
• 10个内盒装入1个外箱。

6.3 标签说明

包装上的标签包含关键信息：

• CPN：客户生产编号。
• P/N：生产编号（料号）。
• QTY：包装数量。
• CAT：等级（可能为强度或波长的分档类别）。
• HUE：主波长。
• REF： Reference.
• LOT No：用于追溯的批次号。

7. 应用建议与设计考量

7.1 驱动电路设计

由于典型正向电压为3.4V，建议使用恒流驱动器，特别是当使用5V或12V等电压轨供电时。对于基本的指示灯应用，可以使用简单的串联电阻，计算公式为 R = (V_电源- V_F) / I_F。确保电阻的额定功率足够。

7.2 光学设计

10度的窄视角使该LED适用于需要聚焦光束的应用。对于更广的照明，则需要二次光学元件（例如，扩散片或透镜）。水清树脂提供清晰、非扩散的光输出。

7.3 PCB布局

确保PCB焊盘与封装尺寸和引脚间距匹配。在LED本体周围提供足够的间隙，以满足建议的距焊点最小3mm的距离。如果LED将在接近其最大电流下驱动，请考虑使用散热焊盘。

8. 技术对比与差异化

虽然直接对比需要具体的竞品数据，但根据其规格书，本LED的关键差异化优势在于：

• 极高的发光强度：在20mA下达到4000-8000 mcd，对于标准绿色LED灯珠封装来说非常高，提供了卓越的亮度。
• 窄而聚焦的光束：10度的视角比许多标准LED（通常为30-60度）更窄，提供更定向的光线。
• InGaN芯片技术：使用氮化铟镓（InGaN）材料是高亮度绿/蓝/白光LED的标准，提供了良好的效率和稳定性。

9. 常见问题解答（FAQ）

9.1 峰值波长和主波长有什么区别？

峰值波长（525nm）是光谱功率达到最大值的物理波长。主波长（530nm）是人眼感知到的与LED颜色相匹配的心理物理单一波长。它们通常接近但不完全相同。

9.2 我可以连续以25mA的最大电流驱动此LED吗？

虽然绝对最大额定值为25mA，但光电特性是在20mA下规定的。为了确保长期可靠运行并考虑温升，通常建议将标称电流设计在或低于“典型”测试条件（20mA）。在高环境温度下可能需要降额使用。

9.3 为什么焊点距离LED本体至少3mm如此重要？

这个距离可以防止焊接过程中过多的热量沿引脚传导，损坏敏感的内部半导体芯片或环氧树脂。过热可能导致分层、开裂或光输出的永久性衰减。

10. 实际应用案例

场景：为机架式工业计算机设计一个高可见度的电源状态指示灯。

1. 需求：在光线充足的房间内，从几英尺外可见的明亮、明确的绿光。
2. 选型：选择此LED是因为其高亮度（典型值8000 mcd）和窄视角，有助于将光线集中朝向观察者。
3. 电路设计：器件由系统的5V待机电压轨供电。计算串联电阻：R = (5V - 3.4V) / 0.020A = 80 欧姆。选择标准的82欧姆，1/4W电阻。
4. 机械集成：LED安装在前面板PCB上。面板上有一个小孔。窄光束确保大部分光线通过该孔射出而无溢出。
5. 组装：在PCB组装过程中，使用波峰焊，温度曲线峰值250°C，持续4秒，符合规格书限制。焊接后剪切引脚，确保剪切点距离LED本体超过3mm。

此应用案例充分利用了LED的关键优势：高亮度和光束聚焦。