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1. 产品概述
本文档详细说明了一款直插式LED指示灯的技术规格。该器件采用业界流行的T-1（3mm）直径封装，其特点在于将蓝色或红色LED芯片与白色散光透镜相结合。此设计旨在提供均匀、柔和的出光效果，适用于各类应用中的状态指示。
1.1 核心特性与优势
此款LED指示灯的主要优势包括低功耗和高效率，使其适用于电池供电或注重能效的设计。它采用无铅材料制造，符合RoHS环保指令。T-1封装是广泛采用的行业标准，确保与现有PCB布局和制造工艺的兼容性。在彩色芯片上集成白色散光透镜有助于柔化和扩散光线，减少眩光，创造出更具美感的指示效果。
1.2 目标应用与市场
该元件专为通用状态指示而设计。其典型应用领域包括通信设备（如路由器、调制解调器）、计算机外设、消费电子产品和家用电器。直插式设计的可靠性和简洁性，使其成为需要清晰、耐用视觉反馈应用的常见选择。
2. 深入技术参数分析
本节对定义器件性能范围的关键电气、光学和热学参数进行详细、客观的解读。
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应力极限，不适用于正常工作条件。
- 功耗 (Pd):蓝光：70 mW，红光：52 mW。此参数取决于芯片技术，规定了在25°C环境温度下封装可承受的最大热能。
- 正向电流:两种颜色的连续直流正向电流额定值均为20 mA。在脉冲条件下（占空比 ≤ 1/10，脉冲宽度 ≤ 10 µs），允许高达60 mA的更高峰值正向电流。
- 温度范围:工作温度范围为-30°C至+85°C。存储温度范围更宽，为-40°C至+100°C。
- 焊接温度:当测量点距离LED本体2.0mm时，引脚可承受260°C最高5秒。
2.2 电气与光学特性
这些是在标准测试条件下（TA=25°C，IF=5 mA，除非另有说明）测得的典型性能参数。
- 发光强度 (Iv):衡量亮度的关键指标。对于蓝光LED，典型强度为110 mcd（最小38，最大310）。对于红光LED，典型强度显著更高，为495 mcd（最小110，最大880）。宽泛的最小-最大范围表明需要进行分档，后文将对此进行讨论。
- 视角 (2θ1/2):定义为发光强度降至轴向值一半时的全角。蓝光和红光版本的典型视角均为45度，属于中等宽度，得益于散光透镜的辅助。
- 波长:蓝光LED的典型主波长 (λd) 为471 nm（范围465-478 nm），峰值波长 (λp) 为468 nm。红光LED的λd为624 nm（范围617-632 nm），λp为632 nm。
- 正向电压 (VF):蓝光：典型值3.6V（范围2.9-3.6V）。红光：典型值2.7V（范围1.9-2.7V）。此差异对于电路设计至关重要，特别是在并联驱动不同颜色的LED时。
- 反向电流 (IR):在VR=5V时最大为100 µA。规格书明确指出该器件并非为反向工作而设计；此测试仅用于表征。
3. 分档系统说明
为确保大规模生产的一致性，LED会根据性能进行分档。此器件采用两个主要的分档标准。
3.1 发光强度分档
LED根据其在5 mA电流下测得的发光强度进行分档。蓝光和红光LED有各自独立的分档表，每个表包含字母数字代码（例如，蓝光：BC、DE、FG；红光：FG、HJ、KL）。每个分档都有定义的最小和最大强度值。例如，处于"FG"分档的蓝光LED，其强度将在110至180 mcd之间。每个分档限值允许±15%的容差。
3.2 主波长分档
LED也根据其主颜色波长进行分档。所有蓝光LED归入单一分档"1"，覆盖465-478 nm。所有红光LED归入分档"2"，覆盖617-632 nm。波长分档限值的容差为严格的±1 nm，确保每组内良好的颜色一致性。
4. 性能曲线分析
虽然PDF中引用了典型曲线，但其分析基于标准LED行为。正向电压 (VF) 与正向电流 (IF) 的关系曲线将呈现指数关系，其中红光LED的拐点电压低于蓝光LED。在正常工作范围内，发光强度与正向电流的关系曲线大致呈线性，但在更高电流下会饱和。发光强度与环境温度的关系曲线将呈现负系数，意味着光输出随温度升高而降低。光谱分布曲线将在每种颜色的指定λp附近显示单一峰值，其中蓝光LED的光谱半宽（Δλ为25 nm）比红光LED（Δλ为20 nm）更宽。
5. 机械与包装信息
5.1 外形尺寸
该器件符合标准T-1（3mm）圆形LED封装。关键尺寸包括透镜直径、总高度和引脚间距。引脚间距在引脚伸出封装本体的位置测量。除非另有规定，公差通常为±0.25mm。备注指出，凸缘下方的树脂凸起最大为1.0mm。
5.2 极性识别
直插式LED通常使用引脚长度或透镜凸缘上的平面来指示阴极（负极引脚）。较长的引脚通常是阳极（+）。设计人员必须参考实物样品或详细图纸以确认具体的极性标记。
6. 焊接与组装指南
正确处理对于可靠性至关重要。
6.1 存储条件
对于长期在原包装外存储，建议环境温度不超过30°C，相对湿度不超过70%。对于更长时间的存储，建议使用带干燥剂的密封容器或在氮气环境中存储。
6.2 引脚成型
弯曲点必须距离LED透镜根部至少3mm，以避免对内部芯片连接点造成应力。引线框架的根部不应作为支点。成型必须在室温下并在焊接过程之前进行。
6.3 焊接工艺
必须在焊点与透镜根部之间保持至少2mm的最小间隙。必须避免将透镜浸入焊料中。
- 电烙铁焊接:最高温度350°C，每引脚最长焊接时间3秒。
- 波峰焊接:预热最高至100°C，最长60秒。焊波温度最高260°C，接触时间最长5秒。浸入位置必须不低于距离透镜根部2mm。
- 重要提示:规格书明确指出，红外（IR）回流焊接不适用于此类直插式LED产品。过热或过长的加热时间可能导致透镜变形或灾难性故障。
6.4 清洗
如有必要，仅应使用异丙醇等醇基溶剂进行清洗。
7. 包装与订购信息
标准包装流程为：每防静电袋装500、200或100片。十个这样的袋子放入一个内盒，总计5,000片。八个内盒装入一个外运输箱，即每个外箱40,000片。备注说明，在每个运输批次中，只有最终包装可能不是满包装。
8. 应用设计建议
8.1 驱动电路设计
LED是电流驱动器件。为确保并联多个LED时亮度均匀，强烈建议为每个LED串联一个独立的限流电阻（规格书中的电路A）。不建议使用单个共享电阻直接从电压源并联驱动多个LED（电路B），因为各个LED之间正向电压 (VF) 特性的微小差异将导致电流以及亮度的显著不同。
8.2 静电放电 (ESD) 防护
这些LED易受静电放电损坏。预防措施包括：使用接地腕带和工作台；使用离子发生器中和塑料透镜上的静电荷；确保所有处理设备正确接地。建议重点关注操作员在处理ESD敏感器件方面的培训和认证。
9. 技术对比与差异化
本产品的关键差异化特点在于使用了彩色LED芯片（蓝色或红色）搭配白色散光透镜。这与使用透明或与芯片颜色匹配的有色透镜的标准LED形成对比。白色散光透镜提供了更均匀、更柔和、可能更宽的出光模式，这对于不希望出现强烈颜色"光斑"的前面板指示灯来说是更优选择。其电气参数对于此尺寸的直插式指示LED来说是标准的。
10. 常见问题解答（基于技术参数）
问：我可以连续以20mA驱动此LED吗？
答：可以，20mA是其额定连续直流正向电流。然而，为了获得最长寿命和更低的结温，对于指示用途，以较低电流（如10mA或5mA）驱动通常已足够。
问：为什么蓝光和红光的正向电压不同？
答：这是由于基本的半导体物理特性决定的。蓝光LED通常由氮化铟镓 (InGaN) 制成，其具有更高的带隙能量，从而导致更高的正向电压。红光LED通常由砷化铝镓 (AlGaAs) 或类似带隙较低的材料制成，因此正向电压较低。
问：对于5V电源，我应该使用多大的电阻值？
答：使用欧姆定律：R = (电源电压 - LED正向电压) / LED电流。对于蓝光LED (VF=3.6V) 在5mA下：R = (5 - 3.6) / 0.005 = 280 欧姆。对于红光LED (VF=2.7V) 在5mA下：R = (5 - 2.7) / 0.005 = 460 欧姆。始终使用最接近的标准电阻值，并考虑其额定功率。
11. 实际设计与使用案例
场景：为网络交换机设计一个多状态指示面板。设计人员可能使用蓝光LED指示"电源开启/系统运行"，使用红光LED指示"网络故障"。由于白色散光透镜的作用，即使发出的光颜色不同，两个指示灯从前面板看都具有相似、柔和的美观外观。设计人员必须为每个LED使用独立的限流电阻，因为它们的正向电压不同。45度的视角确保了在机架安装设备中，从广泛的角度都能看到状态指示。直插式设计允许将LED牢固地机械连接到PCB上，这对于可能在运输或运行过程中受到振动的设备非常重要。
12. 工作原理简介
发光二极管 (LED) 是通过电致发光发光的半导体器件。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴在有源区复合，以光子的形式释放能量。发射光的颜色（波长）由所用半导体材料的带隙能量决定。在此器件中，来自芯片的原始光线穿过含有散射颗粒的环氧树脂透镜。这些颗粒散射光线，打散直射光束，从而为用户创造出更均匀、更宽、更不刺眼的发射光型。
13. 技术趋势
直插式LED指示灯市场已成熟。指示LED的总体趋势是朝着更高效率（每mA更多光输出）、更低功耗和更高可靠性发展。虽然表面贴装器件 (SMD) LED因其更小的尺寸和适合自动化组装而在新设计中占主导地位，但直插式LED在需要更高机械强度、更易于手动原型制作或与现有传统设计兼容的应用中仍然具有相关性。如本产品所示，使用散光透镜来改善视觉质量，是在不改变核心封装技术的前提下提升用户体验的常用方法。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |