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1. 产品概述
本文档详细说明了一款采用流行T-1（3mm）直径直插式封装的高效、低功耗红光LED灯的技术规格。该器件采用AlInGaP（铝铟镓磷）半导体材料作为光源，封装于水清透镜内。其设计适用于印刷电路板（PCB）或面板的通用安装，并且由于其低电流需求，可与集成电路（IC）驱动电平兼容。主要应用包括消费电子产品、办公设备和通信设备中需要可靠、明亮红色指示的状态指示灯、背光和通用照明。
2. 技术参数深度解析
2.1 绝对最大额定值
为确保可靠性并防止灾难性故障，该器件必须在严格的环境和电气极限内工作。在环境温度（TA）为25°C时，最大功耗为75 mW。直流正向电流连续值不得超过30 mA。对于脉冲工作，在特定条件下（占空比1/10，脉冲宽度0.1 ms）允许90 mA的峰值正向电流。器件可承受高达5 V的反向电压。工作和存储温度范围规定为-40°C至+100°C。对于焊接，引线可在260°C下承受最多5秒，前提是焊接点距离LED本体至少1.6mm（0.063英寸）。当环境温度超过50°C时，直流正向电流需应用0.4 mA/°C的关键降额因子，这意味着允许的连续电流随温度升高而线性下降。
2.2 电气与光学特性
关键性能参数在TA=25°C和工作电流（IF）为20 mA的条件下测量。发光强度（IV）的典型值为880毫坎德拉（mcd），最小值为310 mcd，表明存在分档可能。视角（2θ1/2）定义为强度降至轴向值一半时的全角，为22度，这是具有窄光束的标准T-1 LED的特征。峰值发射波长（λP）为632 nm，而决定感知颜色的主波长（λd）为624 nm。光谱线半宽（Δλ）为20 nm。正向电压（VF）典型值为2.4V，在20mA时最大为2.4V。反向电流（IR）在5V反向偏压下最大为100 μA，结电容（C）在零偏压和1 MHz下测量为40 pF。
3. 分档系统说明
该产品根据两个关键参数进行分类：发光强度和主波长。这种分档确保了生产批次内的一致性，并允许设计人员选择符合特定亮度或颜色要求的部件。
3.1 发光强度分档
发光强度按档分类，每个限值有15%的容差。本产品参考的分档为KL（310-520 mcd）和MN（520-880 mcd）。更高档位如PQ（880-1500 mcd）和RS（1500-2500 mcd）也列出供参考，表明该技术平台的能力，尽管它们可能不适用于此特定型号。分档代码标记在每个包装袋上以便追溯。
3.2 主波长分档
决定红色精确色调的主波长，以大约4nm的步长进行分档，每档容差为±1nm。列出的分档为H27（613.5-617.0 nm）、H28（617.0-621.0 nm）、H29（621.0-625.0 nm）、H30（625.0-629.0 nm）和H31（629.0-633.0 nm）。典型值624 nm落在H29档内。
4. 性能曲线分析
规格书引用了典型的特性曲线，这对于理解器件在非标准条件下的行为至关重要。这些曲线通常包括正向电流（IF）与正向电压（VF）的关系，显示了二极管的指数型I-V特性。另一条关键曲线描绘了相对发光强度与环境温度的关系，说明了LED中常见的光输出负温度系数——输出随温度升高而降低。第三条标准曲线显示了相对发光强度与正向电流的关系，展示了光输出如何随电流增加而增加，但在极高电流下可能饱和或衰减。光谱分布曲线将显示在不同波长下发射的光强度，以所述的20 nm半宽围绕632 nm峰值分布。
5. 机械与封装信息
该器件符合标准T-1（3mm）圆形LED封装尺寸。关键的机械注意事项包括：所有尺寸均以毫米为单位（括号内为英寸），除非另有说明，一般公差为±0.25mm（0.010英寸）。凸缘下的树脂可能突出，最大可达1.0mm（0.04英寸）。引线间距在引线从封装本体伸出的点测量，这对PCB布局至关重要。
6. 焊接与组装指南
正确处理对于防止损坏至关重要。引线必须在距离LED透镜基座至少3mm处成型，不得使用引线框架基座作为支点。成型必须在室温下并在焊接前完成。在PCB组装过程中，应使用最小的压接力。对于焊接，必须保持从透镜基座到焊点的最小间隙为2mm。透镜绝不能浸入焊料中。推荐的条件是：对于电烙铁，最高温度300°C不超过3秒（仅限一次）；对于波峰焊，预热最高100°C长达60秒，随后在最高260°C的焊波中不超过10秒。红外（IR）回流焊明确说明不适用于此类直插式产品。过高的温度或时间会导致透镜变形或故障。
7. 包装与订购信息
标准包装如下：LED以袋装形式包装，每袋包含1000、500或250片。十个这样的袋子放入一个内盒，总计10,000片。八个内盒装入一个外运输箱，每个外箱总计80,000片。请注意，在一个运输批次内，只有最终包装可能包含非满额数量。具体型号为LTL42EKEKNN。
8. 应用建议
8.1 驱动电路设计
LED是电流驱动器件。为确保多个LED并联连接时亮度均匀，强烈建议为每个LED串联一个限流电阻（电路模型A）。不鼓励使用单个共享电阻直接从公共电压源驱动多个并联LED（电路模型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差异。
8.2 静电放电（ESD）防护
该器件易受静电放电损坏。必须在处理环境中实施预防措施：操作人员应使用接地腕带或防静电手套；所有设备、机器和工作台面必须正确接地；存储架应为导电并接地。建议使用离子风机来中和在处理过程中因摩擦可能积聚在塑料透镜上的静电荷。
8.3 存储与清洁
存储环境不应超过30°C或70%相对湿度。从原始包装中取出的LED应在三个月内使用。对于在原始包装外进行更长期的存储，应将其保存在带有干燥剂的密封容器中或氮气干燥器中。如果需要清洁，只能使用异丙醇等酒精类溶剂。
9. 注意事项与应用限制
此LED适用于普通电子设备。对于需要极高可靠性、故障可能危及生命或健康的应用（例如航空、运输、医疗系统或安全设备），在使用前需要进行具体咨询和批准。这突显了该元件适用于商业/工业级别，而非关键的汽车或医疗级别应用。
10. 技术对比与定位
这款基于AlInGaP的红光LED相比GaAsP（砷化镓磷）等旧技术具有优势，主要体现在更高的发光效率和更好的高温性能。22度视角是非漫射T-1封装的标准配置，提供适合面板指示器的定向光束。约2.4V的正向电压与常见的3.3V和5V逻辑电源兼容，仅需一个简单的串联电阻即可工作。其75mW的功耗额定值对于此尺寸的器件来说是典型的。
11. 常见问题解答（基于技术参数）
问：我可以直接用5V电源驱动这个LED吗？
答：不可以。必须使用串联限流电阻。例如，使用5V电源，典型VF为2.4V，期望IF为20mA，电阻值应为 R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 欧姆。标准的130或150欧姆电阻是合适的。
问：为什么规定了最小发光强度？
答：由于制造差异，发光强度是分档的。最小值（310 mcd）和典型值（880 mcd）表明了范围。设计人员应使用最小值进行最坏情况下的亮度计算，以确保指示灯在所有条件下都足够可见。
问：降额因子0.4 mA/°C是什么意思？
答：环境温度每升高1°C超过50°C，最大允许的连续直流正向电流就减少0.4 mA。在75°C时，降额为（75-50）*0.4 = 10 mA，因此最大允许IF将是30 mA - 10 mA = 20 mA。
12. 实际设计与使用案例
场景：设计一个有10个均匀亮度的红色LED的状态指示面板。系统使用5V电源轨。基于规格书：1）为保持一致性，选择来自同一发光强度档（例如MN）的LED。2）计算每个LED的串联电阻：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω。使用1/8W或1/4W电阻。3）在PCB布局上，确保LED引线孔间距符合\"引线间距... 引线从封装伸出处\"的尺寸。4）将焊盘放置在距离LED本体轮廓至少2mm处。5）在组装过程中，指导人员遵循ESD预防措施处理LED，在距离本体>3mm处成型引线（如果需要），并遵循指定的波峰焊工艺曲线。
13. 工作原理简介
光是通过称为电致发光的过程发射的。当施加超过二极管结电位（对于此AlInGaP材料约为2.4V）的正向电压时，来自n型半导体的电子和来自p型半导体的空穴被注入跨越p-n结。这些载流子在活性区复合，以光子（光）的形式释放能量。AlInGaP半导体合金的具体成分决定了带隙能量，这直接对应于发射光的波长（颜色）——在本例中，红色约为624-632 nm。水清环氧树脂透镜塑造了光输出光束。
14. 技术趋势与背景
尽管像这种T-1封装的直插式LED在原型制作、手动组装以及需要坚固机械安装的应用中仍然广泛使用，但行业趋势已强烈转向表面贴装器件（SMD）封装（例如0603、0805、1206和PLCC类型），以实现自动化大批量生产。AlInGaP技术代表了红、橙、黄LED的成熟高效解决方案，性能优于旧的GaAsP。当前的发展重点是提高效率（每瓦流明）、改善高温性能，以及实现更小尺寸、更高光输出的SMD封装。此器件属于一个成熟可靠的产品类别。
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。 |