椭圆形LED灯珠 3474DKBR/MS 规格书 - 蓝色 - 20mA正向电流 - 3.4V最大正向电压 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了一款精密椭圆形LED灯珠的规格。该元件的主要设计目标是作为乘客信息系统及各类标识应用的高性能光源。其核心特征在于椭圆形透镜几何结构，能产生清晰、非对称的空间辐射光型，使其特别适用于需要通过二次光学元件或滤光片产生黄、红或绿光的标识色彩混合应用。

该器件采用抗紫外线环氧树脂材料制成，确保在户外环境下的长期可靠性和色彩稳定性。它符合RoHS、欧盟REACH及无卤素等关键环保法规，溴和氯含量受到严格控制。

1.1 核心优势与目标市场

此LED的核心优势包括其高光强输出、专为标识均匀照明设计的椭圆形辐射光型，以及适用于严苛应用的坚固结构。目标市场涵盖交通基础设施、商业广告和公共信息系统制造商。主要应用领域包括：

• 彩色图形标识与信息板
• 交通管理用可变信息标志
• 商业户外广告显示屏

2. 技术参数：深度客观解读

2.1 绝对最大额定值

器件的运行极限在特定环境条件下定义（Ta=25°C）。超出这些额定值可能导致永久性损坏。

• 反向电压（V_R）：5V。可施加在LED引脚上的最大反向电压。
• 正向电流（I_F）：30 mA（连续）。建议的最大直流工作电流，以确保可靠运行。
• 峰值正向电流（I_FP）：100 mA。此电流仅在脉冲条件下允许（占空比1/10 @ 1kHz），不可用于连续工作。
• 功耗（P_d）：110 mW。封装能够耗散的最大热功率。
• 工作与存储温度：工作温度范围-40°C至+85°C，存储温度范围-40°C至+100°C。
• 焊接温度：可承受260°C持续5秒，兼容标准回流焊工艺。

2.2 光电特性

性能参数在标准测试电流I_F=20mA及Ta=25°C下规定。

• 发光强度（I_v）：范围从最小值934 mcd到最大值2130 mcd，典型值为1140 mcd。此高光强对于标识在日光下的可见度至关重要。
• 视角（2θ_1/2）：为非对称的90°（X轴）乘以45°（Y轴）。此椭圆形光型专为匹配标识上信息文本和符号的典型长宽比而设计。
• 峰值与主波长：芯片发射蓝光光谱。峰值波长（λ_p）典型值为468 nm。主波长（λ_d）范围从460 nm到475 nm，并分为不同等级。
• 正向电压（V_F）：在20mA电流下，介于2.4V至3.4V之间。设计驱动电路时必须考虑此压降。
• 反向电流（I_R）：在V_R=5V时最大为50 µA，表明结质量良好。

3. 分档系统说明

为确保终端产品的颜色和亮度一致性，LED根据关键参数被分档。

3.1 发光强度分档

光强分为五个等级（BA至BE），每个等级在I_F=20mA下测量有定义的最小/最大值范围。总容差为±10%。例如，BC档覆盖1340至1600 mcd。系统设计者应指定所需等级，或了解不同生产批次间可能存在的亮度差异。

3.2 主波长分档

波长分为五个等级（B1至B5），每档跨度3 nm，从460-463 nm（B1）到472-475 nm（B5）。容差为±1 nm。这种精确分档可实现严格的色彩控制，当蓝色LED与荧光粉或滤光片配合使用以产生其他颜色时尤为重要。

4. 性能曲线分析

规格书提供了几条对于理解器件在不同条件下行为至关重要的特性曲线。

4.1 光谱分布与指向性

相对强度 vs. 波长曲线显示光谱带宽（Δλ）较窄，约20 nm，中心位于蓝色区域。指向性图直观地证实了非对称椭圆形辐射光型，强度在指定的90°和45°角度处降至峰值的一半。

4.2 电气与热特性

正向电流 vs. 正向电压（I-V）曲线展示了典型的二极管指数关系。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热效应而变得非线性。相对强度 vs. 环境温度和正向电流 vs. 环境温度曲线展示了温度升高对光输出和固定电压下所需驱动电流的负面影响，突显了应用设计中热管理的重要性。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与图纸

机械图纸规定了椭圆形灯珠的物理尺寸。关键尺寸包括引脚间距、整体主体尺寸以及树脂透镜的突出高度。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，标准公差为±0.25 mm。树脂在法兰下方的最大突出高度为1.5 mm，这对于最终组装的间隙至关重要。

5.2 极性识别与焊盘设计

极性通过引脚的物理结构指示（通常是较长的引脚或封装上的平面侧）。应查阅规格书图纸以识别阳极和阴极。PCB焊盘设计应与推荐的封装尺寸匹配，以确保正确的焊接和机械稳定性。

6. 焊接与组装指南

6.1 引脚成型与处理

• 弯曲点必须距离环氧树脂灯珠底部至少3 mm，以避免应力裂纹。
• 引脚成型必须在焊接过程之前
• 完成。在处理或将器件插入PCB时对封装施加过大的应力可能会损坏内部芯片粘接或键合线，导致性能下降或失效。
• 引脚应在室温下切割。

6.2 存储条件

为防止吸湿导致回流焊过程中出现“爆米花”现象，LED应存储在温度≤30°C、相对湿度≤70%的环境中。自出厂起的保质期为3个月。如需更长时间存储（最长一年），器件必须保存在带有干燥剂的密封防潮袋中，并置于氮气环境中。

6.3 焊接工艺

在波峰焊或手工焊接过程中，焊点必须距离环氧树脂主体至少3 mm，以防止热冲击和树脂损坏。该器件额定峰值焊接温度为260°C持续5秒，符合标准无铅回流焊曲线。

7. 包装与订购信息

7.1 防潮包装

元件以防潮包装形式提供，通常涉及载带和卷盘。规格书包含载带的详细尺寸，包括口袋间距（P=12.70 mm）、载带宽度（W3=18.00 mm）以及其他用于自动贴片设备的关键尺寸。

7.2 标签说明与包装数量

卷盘标签包含关键信息：客户料号（CPN）、制造商料号（P/N）、数量（QTY）以及发光强度（CAT）、主波长（HUE）和正向电压（REF）的具体分档代码。标准包装数量为每内盒2500颗，每外箱包含10个内盒（总计25,000颗）。

7.3 型号命名规则

料号3474DKBR/MS遵循结构化格式，其中“3474”可能表示系列或封装，“D”可能表示颜色（蓝色/扩散），后续字母指定性能等级或其他变体。末尾的占位符方块（□□□□）用于在下单时指定确切的分档代码（例如，CAT和HUE）。

8. 应用建议

8.1 典型应用电路

此LED应由恒流源驱动，而非恒压源，以确保稳定的光输出并防止热失控。可使用简单的串联电阻配合稳定的直流电源，计算公式为 R = (V_电源- V_F) / I_F。例如，使用5V电源，在20mA下典型V_F为3.0V，则 R = (5-3)/0.02 = 100 Ω。电阻的额定功率应为 I²R = 0.04W，因此1/8W或1/4W的电阻即可满足要求。

8.2 设计考量

• 热管理：尽管功耗较低，但保持较低的结温是长期可靠性和稳定光输出的关键，尤其是在封闭式标识或高环境温度下。
• 光学集成：椭圆形光束光型设计用于与标识中常用的扩散片、导光板或滤色片配合工作。在PCB布局时必须考虑LED的方向（哪个轴是90° vs. 45°）。
• ESD防护：虽然未明确标注为敏感器件，但在处理和组装过程中采取标准的ESD预防措施对所有半导体器件而言都是良好的实践。

9. 技术对比与差异化

此LED的主要差异化在于其椭圆形辐射光型。大多数标准LED具有圆形（对称）视角。这种特殊光型为矩形标识元素提供了更高效的光分布，与使用圆形光型LED相比，可能减少实现均匀照明所需的LED数量。此外，其高光强分档（高达2130 mcd）使其在需要高亮度的应用中具有竞争力。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以在其最大连续电流30mA下驱动此LED吗？

答：可以，但必须确保充分的热管理。在30mA下工作会产生更高的光输出，但也会产生更多热量，这可能缩短寿命并导致波长偏移。20mA测试条件是规定性能的标准条件。

问：峰值波长和主波长有什么区别？

答：峰值波长（λ_p）是发射光谱强度最高的波长。主波长（λ_d）是与人眼感知的LED颜色相匹配的单色光波长。λ_d在比色应用中更为相关。

问：为什么存储条件如此具体（3个月，然后氮气）？

答：环氧树脂封装会从空气中吸收湿气。在高温回流焊过程中，这些被困的湿气会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装分层或环氧树脂开裂——这种现象称为“爆米花”效应。湿度敏感等级（MSL）规定了这些存储和处理要求。

11. 实际用例示例

场景：为高速公路设计单行可变信息标志。

该标志需要明亮、均匀照明的字符。设计师选择此椭圆形LED。多个LED放置在构成每个字符的分段式扩散板后面。LED的朝向使得90°宽轴与字符笔画的水平宽度对齐，45°窄轴与垂直高度对齐。这种朝向，结合扩散板，确保光线均匀分布在笔画宽度上，而不会过多溢出到相邻段，从而提高对比度和可读性。设计一个恒流驱动板，为每串LED提供20mA电流，并在物料清单中指定适当的分档代码（例如，光强用BC档，波长用B4档），以确保所有标志的一致性。

12. 工作原理简介

这是一种半导体发光二极管。它基于InGaN（氮化铟镓）芯片材料。当施加超过二极管阈值电压的正向电压时，电子和空穴在半导体结的有源区内复合。此复合过程以光子（光）的形式释放能量。InGaN材料的特定带隙能量决定了发射的光子处于蓝色波长范围（约468 nm）。蓝光通过模塑的环氧树脂透镜射出，该透镜是扩散的（“MS”可能表示乳白色或扩散），以散射光线并将其塑造成指定的椭圆形光束光型。

13. 技术趋势与背景

用于标识和专业照明的LED持续向更高效率（每瓦更多流明）、通过更严格的分档提高色彩一致性以及增强可靠性方向发展。使用特殊光学器件（如此椭圆形透镜所见）是一种趋势，通过将光线精确导向所需位置来提高应用效率，减少光学损失。此外，符合环保法规（RoHS、REACH、无卤素）现已成为行业标准要求，这是由全球环境政策和客户对可持续产品的需求所驱动的。对防潮包装和详细处理说明的关注反映了行业向更稳健、更可靠的表面贴装器件制造工艺发展的趋势。