LED灯珠 383-2SUGC/S 400-A4 规格书 - 超亮绿光 - 20mA - 4000mcd - 中文技术文档

1. 产品概述

383-2SUGC/S 400-A4是一款高亮度LED灯珠，专为需要卓越光输出的应用而设计。它采用AlGaInP芯片技术，配合水清树脂封装，可发出超亮绿光。该器件属于提供多种视角的系列产品，并采用编带盘装包装，适用于自动化组装工艺。

本产品设计可靠且坚固，确保性能稳定。它符合关键的环境和安全标准，包括RoHS、欧盟REACH法规，并被归类为无卤素产品，其溴（Br）和氯（Cl）含量均保持在规定限值以下（Br<900 ppm，Cl<900 ppm，Br+Cl<1500 ppm）。

1.1 核心优势

• 高发光强度：在20mA标准正向电流下，典型发光强度可达4000毫坎德拉（mcd）。
• 窄视角：典型半强度视角（2θ1/2）为20度，适合聚焦照明。
• 环保合规：符合RoHS、REACH和无卤素要求，适用于有严格环保规定的现代电子产品。
• 坚固结构：设计用于在各种应用环境中保持可靠性。

1.2 目标市场与应用

此LED主要面向消费电子和专业电子设备中的背光和指示灯应用。其高亮度和特定颜色使其成为以下应用的理想选择：

• 电视机（TV）
• 电脑显示器
• 电话机
• 通用电脑外设

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。不保证在此条件下工作。

• 连续正向电流（IF）：30 mA
• 峰值正向电流（IFP）：100 mA（占空比1/10，频率1 kHz）
• 反向电压（VR）：5 V
• 人体模型静电放电（ESD）：150 V
• 功耗（Pd）：120 mW
• 工作温度范围（Topr）：-40°C 至 +85°C
• 储存温度范围（Tstg）：-40°C 至 +100°C
• 焊接温度（Tsol）：最高260°C，持续时间不超过5秒。

2.2 光电特性（Ta=25°C）

这些参数在标准测试条件下（正向电流IF = 20mA）测得，代表器件的典型性能。

• 发光强度（Iv）：最小2500 mcd，典型4000 mcd。
• 视角（2θ1/2）：典型20度。
• 峰值波长（λp）：典型525 nm。
• 主波长（λd）：典型530 nm。
• 光谱辐射带宽（Δλ）：典型35 nm。
• 正向电压（VF）：典型3.4 V，最大4.0 V。
• 反向电流（IR）：在VR=5V时，最大50 μA。

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

3. 分档系统说明

规格书中标明了关键参数的分档系统，以确保生产批次的一致性。标签说明指定了分档代码：

• CAT：发光强度等级。根据实测光输出对LED进行分组（例如，典型4000mcd会归入特定档位）。
• HUE：主波长等级。根据特定的绿色色调（围绕典型530nm）对LED进行分类。
• REF：正向电压等级。根据测试电流下的压降对LED进行排序。

此系统允许设计师为对颜色或亮度均匀性要求苛刻的应用（如显示背光阵列）选择特性严格受控的元件。

4. 性能曲线分析

规格书提供了多条特性曲线，说明器件在不同条件下的行为。

4.1 相对强度 vs. 波长

此曲线显示了所发射超亮绿光的光谱功率分布，中心位于525nm峰值波长，带宽（半高宽）为35nm。窄带宽有助于呈现饱和的绿色。

4.2 指向性图

此图直观展示了20度视角，显示了当观察角度偏离中心轴（0度）时，发光强度如何下降。

4.3 正向电流 vs. 正向电压（IV曲线）

此图描绘了流过LED的电流与其两端电压之间的非线性关系。在20mA时，典型正向电压为3.4V。该曲线对于设计限流驱动电路至关重要。

4.4 相对强度 vs. 正向电流

此曲线表明光输出（相对强度）随正向电流增加而增加。然而，工作状态必须保持在绝对最大额定值（连续30mA）以内，以防止过热和加速老化。

4.5 热特性

两条关键曲线将性能与环境温度（Ta）联系起来：
相对强度 vs. 环境温度：显示随着温度升高，光输出会下降，这是LED由于效率下降和其他物理机制导致的常见特性。
正向电流 vs. 环境温度：说明了LED的正向电压如何随温度变化，这对于恒流驱动器的稳定性很重要。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

LED采用标准灯式封装。尺寸图以毫米为单位标明了所有关键尺寸。重要说明包括：

• 所有尺寸单位为毫米（mm）。
• 凸缘高度必须小于1.5mm（0.059\"）。
• 未指定尺寸的标准公差为±0.25mm。

物理设计包括两个引脚（阳极和阴极），用于在印刷电路板（PCB）上进行通孔安装。

5.2 极性识别与引脚成型

极性通常通过引脚长度或封装凸缘上的平面标记来指示（较长的引脚通常是阳极）。规格书提供了焊接前引脚成型的关键指南：

• 弯曲点必须距离环氧树脂灯珠（圆顶）底部至少3mm。
• 必须在焊接过程之前完成成型。
• 弯曲过程中必须避免对封装施加应力，以防止内部损坏或破裂。
• 引脚切割应在室温下进行。
• PCB孔必须与LED引脚完美对齐，以避免安装应力。

6. 焊接与组装指南

6.1 储存条件

• 建议收货后储存条件：温度≤30°C，相对湿度（RH）≤70%。
• 在此条件下的储存寿命：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。

6.2 焊接工艺参数

提供详细的焊接说明以确保可靠性：

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

波峰（DIP）焊接：
• 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。
• 焊点到环氧树脂灯珠的最小距离：3mm。

通用规则：
• 在高温操作期间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）。
• 焊接后冷却至室温期间，保护LED免受机械冲击/振动。
• 使用能实现可靠焊点的尽可能低的温度。
• 提供了推荐的焊接温度曲线图，显示了逐步升温、在260°C的稳定峰值以及受控的冷却阶段。

6.3 清洗

• 如需清洗，请使用室温下的异丙醇，时间不超过一分钟。
• 使用前在室温下干燥。
• 不建议使用超声波清洗。如果绝对必要，需要进行广泛的预鉴定以确定安全的功率水平和条件，因为它可能损坏LED结构。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

LED的包装旨在防止运输和搬运过程中的损坏：

• 一级包装：防静电袋。
• 二级包装：内盒。
• 三级包装：外箱。

包装数量：
1. 每防静电袋200至500片。
2. 每内盒6袋。
3. 每外箱10个内盒。

7.2 标签说明

包装标签包含多个用于追溯和规格的代码：
• CPN：客户生产编号。
• P/N：制造商生产编号（例如，383-2SUGC/S 400-A4）。
• QTY：袋/盒中的数量。
• CAT/HUE/REF：分别为发光强度、主波长和正向电压的分档代码。
• LOT No：生产批号，用于追溯。

8. 应用建议与设计考量

8.1 热管理

规格书明确指出"在设计阶段必须考虑LED的热管理。"虽然没有提供热阻（Rθ）值，但它意味着：
• 最大功耗为120mW。
• 在高环境温度或高电流下工作会产生热量，必须通过引脚和PCB将热量从LED结传导出去。
• 具有足够铜面积连接到LED引脚的PCB布局对于散热至关重要，尤其是在接近最大额定值或在高温环境下工作时。

8.2 电路设计

• 限流：必须使用外部限流电阻或恒流驱动器。正向电压有一个范围（典型3.4V，最大4.0V），因此按最大VF设计可确保电流永远不会超过限值。
• 反向电压保护：最大反向电压仅为5V。电路设计应防止LED两端出现任何反向偏压，例如在并联连接或复杂背光阵列中。在某些配置中，可能需要并联一个保护二极管（阴极接阳极）。
• ESD预防措施：ESD等级为150V（HBM），在组装和搬运过程中需要采取标准的ESD处理预防措施。

9. 技术对比与差异化

虽然这份单独的规格书没有与其他型号进行直接比较，但可以根据其声明的参数来评估383-2SUGC/S 400-A4：

• 高亮度聚焦：其在20mA下典型4000mcd的强度，是那些需要单个分立LED提供高光输出应用的关键差异化因素。
• 窄视角：20度光束比许多标准LED（通常为30-60度）更窄，使其适用于定向光或需要高效耦合光的背光波导。
• AlGaInP技术：这种材料体系以在红、橙、黄和绿光谱范围内的高效率而闻名。此LED利用该技术实现其超亮绿色。
• 全面合规：同时满足RoHS、REACH和无卤素标准，使其成为面向全球市场的未来之选。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

Q1：我可以连续以30mA驱动此LED吗？
A1：可以，30mA是绝对最大连续正向电流。但是，为了长期可靠性和热量管理，建议在或低于20mA的测试条件下工作。在30mA时，请确保良好的热管理。

Q2：峰值波长（525nm）和主波长（530nm）有什么区别？
A2：峰值波长（λp）是发射光谱强度达到最大值时的波长。主波长（λd）是与LED感知颜色相匹配的单色光波长。微小的差异是正常的，λd对于颜色规格更为相关。

Q3：为什么储存寿命只有3个月？
A3：这主要是与塑料封装吸湿相关的预防措施。长时间暴露在环境湿度下后，焊接过程中的快速加热可能导致内部蒸汽压力和开裂（"爆米花"效应）。氮气储存方法可以缓解此问题。

Q4：如何解读标签上的CAT/HUE/REF分档代码？
A4：这些是制造商内部代码。要为您的应用选择特定档位（例如，严格的波长范围），您需要查阅制造商详细的分档规格文件，或直接与其销售/支持团队合作，以请求特定档位的产品。

11. 实际应用案例

场景：为网络设备设计状态指示灯。
• 要求：在办公室照明下清晰可见、明确无误的"系统运行中"绿色指示灯。
• 选择理由：4000mcd的输出确保了高可见度。20度视角在正面观看时提供了一个明亮的"热点"，非常适合面板指示灯。
• 电路设计：假设系统电源（Vcc）为5V。在20mA时典型VF为3.4V。使用欧姆定律：R = (Vcc - VF) / IF = (5V - 3.4V) / 0.020A = 80欧姆。考虑到VF的变化，按最坏情况设计：R_min = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50欧姆。选择68欧姆电阻可提供14.7mA（VF=4.0V）至23.5mA（VF=3.4V）之间的安全电流，完全在限值内。
• 布局：使用连接到一小块铺铜的PCB焊盘，以帮助LED引脚散热。

12. 工作原理

这是一种半导体光子器件。当施加超过其特性正向电压（VF）的正向电压时，电子和空穴被注入AlGaInP半导体芯片的有源区。这些载流子复合，以光子（光）的形式释放能量。AlGaInP层的特定成分决定了带隙能量，从而决定了发射光子的波长（颜色）——在本例中，是中心波长约530nm的绿光。水清环氧树脂圆顶充当透镜，将发射光塑造成指定的20度视角。

13. 技术趋势

LED行业持续发展。虽然这是一个成熟的通孔元件，但影响该产品领域的技术趋势包括：
• 效率提升：材料和工艺的持续改进带来更高的发光效率（每瓦电能产生更多光输出），可能允许在更低电流下实现类似亮度，从而降低功耗和热量。
• 小型化与SMD转型：更广泛的市场趋势是转向表面贴装器件（SMD）封装以实现自动化组装。像这样的通孔灯珠对于需要更高单颗亮度、更易于手动原型制作或特定机械安装的应用仍然至关重要。
• 更严格的颜色与强度分档：显示器和标牌对颜色一致性的需求推动制造商提供定义更窄的档位（CAT、HUE），从而在多LED阵列中实现更好的均匀性。
• 增强的可靠性规格：规格书越来越多地包含特定工作条件下的寿命评级（例如，L70、L50），为长期设计规划提供更可预测的数据。