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1. 产品概述
本文档详述了一款直插式安装LED灯组件的规格。该产品由一个带散光透镜的白色LED组成，封装在一个黑色塑料直角支架（外壳）内。此设计专门用作电路板指示灯（CBI），为电子设备提供清晰的可视状态指示。
1.1 核心优势与目标市场
该LED组件的核心优势包括：直插式设计和支架带来的便捷电路板组装、黑色外壳提供的高视觉对比度、以及高效率与低功耗。这是一款符合RoHS指令的无铅产品。其发出的白光由InGaN（氮化铟镓）芯片产生，并通过白色散光透镜实现均匀的外观效果。
目标应用涵盖多个关键电子领域，包括计算机、通信设备、消费电子产品和工业设备，这些领域都需要可靠且清晰的状态指示。
2. 技术参数：深度客观解读
2.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了超出后可能导致器件永久损坏的极限。它们是在环境温度（TA）为25°C时规定的。
- 功耗：最大108 mW。这是器件能够安全耗散为热量的总功率。
- 正向电流：30 mA的直流正向电流是最大连续电流。仅在脉冲条件下（占空比 ≤ 1/10，脉冲宽度 ≤ 10ms），允许更高的100 mA峰值正向电流。
- 热降额：当环境温度超过30°C时，每升高1°C，最大允许直流正向电流必须线性降低0.45 mA。
- 温度范围：器件的工作温度额定范围为-40°C至+85°C，存储环境温度范围为-40°C至+100°C。
- 焊接温度：在引脚焊接期间，距离器件本体2.0mm处的温度不得超过260°C超过5秒。
2.2 电气与光学特性
这些是在TA=25°C和正向电流（IF）为20 mA（标准测试条件）下测得的典型性能参数。
- 发光强度（Iv）：范围从最小140 mcd到最大520 mcd，典型值为300 mcd。具体单元的强度被分档归类（见第4节）。测量包含±15%的测试公差。
- 视角（2θ1/2）：定义为强度降至轴向值一半时的全角。水平面为130度，垂直面为120度，表明其具有宽广的视锥。
- 色度坐标（x, y）：白光的色点在CIE 1931色度图上定义。典型坐标为x=0.30，y=0.29。具体的色调等级在分档表中定义。
- 正向电压（VF）：在20 mA下，典型值为3.2V，范围从2.8V到3.6V。此参数对于设计限流电路至关重要。
- 反向电流（IR）：当施加5V反向电压（VR）时，最大反向电流典型值为10 μA。该器件并非设计用于反向偏压工作。
3. 分档系统说明
为确保应用中的一致性，LED根据关键光学参数进行分选（分档）。
3.1 发光强度分档
LED根据其在20 mA下测得的发光强度，按字母（G、H、J、K、L）表示的档位进行分类。每个档位都有定义的最小和最大强度范围。档位限值应用±15%的公差。例如，'J'档涵盖从240 mcd到310 mcd的强度。
3.2 色调（颜色）分档
白色色点也进行分档。规格书提供了多个色调等级（B1、B2、C1、C2、D1、D2）的色度坐标范围。每个等级由CIE色度图上的一个四边形区域定义，由四对（x, y）坐标指定。色坐标测量允许±0.01的偏差。
4. 机械与包装信息
4.1 外形尺寸与材料
该产品采用直角直插式设计。支架（外壳）由黑色塑料（材料：PA9T）制成。LED灯本身为白色。除非另有说明，所有尺寸公差为±0.25mm。确切的机械图纸请参考原始规格书。
4.2 包装规格
LED以袋装形式包装，每袋包含400、200或100片。七个这样的袋子放入一个内盒，总计2，800片。然后将八个内盒装入一个外运输箱，每个外箱总计22，400片。请注意，在每个运输批次中，只有最后一包可能不是满包。
5. 焊接与组装指南
正确的操作对于确保可靠性和防止损坏至关重要。
5.1 存储与清洁
存储时，环境温度不应超过30°C或相对湿度70%。从原始包装中取出的LED应在三个月内使用。如需在原始包装外长期存储，应将其保存在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。如需清洁，只能使用异丙醇等酒精类溶剂。
5.2 引脚成型与PCB组装
如需弯曲引脚，必须在常温下、焊接前进行。弯曲点应距离LED透镜基座至少3mm。不得使用引线框架的基座作为支点。在PCB组装过程中，应使用尽可能小的压接力，以避免对元件施加过大的机械应力。
5.3 焊接工艺
必须在透镜/支架基座与焊点之间保持至少2mm的最小间隙。透镜/支架不得浸入焊料中。当LED因焊接处于高温状态时，不得对引脚施加任何外部应力。
推荐焊接条件：
- 电烙铁：温度：最高350°C。时间：最长3秒（仅限一次）。位置：距离基座不小于2mm。
- 波峰焊：预热：最高120°C，最长100秒。焊料波：最高260°C，最长5秒。浸入位置：距离基座不低于2mm。
过高的温度或时间可能导致透镜变形或灾难性故障。
6. 应用建议与设计考量
6.1 驱动方法
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串联一个独立的限流电阻。在没有独立电阻的情况下并联驱动多个LED（如非推荐电路图所示），由于每个LED正向电压（I-V特性）的自然差异，可能导致亮度差异。
6.2 静电放电（ESD）防护
这些LED易受静电或电源浪涌损坏。为防止ESD损坏：操作人员在处理LED时应佩戴导电腕带或防静电手套；处理和组装过程中使用的所有设备、装置和机器必须妥善接地。
6.3 典型应用场景
该LED灯适用于室内外标识应用，以及普通电子设备中的状态指示。直角支架使其非常适合PCB安装方向与观察方向垂直的应用，例如前面板指示灯。
7. 技术对比与差异化
虽然规格书提供了单个料号的规格，但此类产品在市场上的关键差异化因素通常包括：使用专用支架便于组装并提高对比度；宽广视角适合多方向观察；为设计一致性而定义的强度和颜色分档结构；以及涵盖焊接、操作和驱动的清晰详细的应用说明，有助于提高设计可靠性。
8. 常见问题解答（基于技术参数）
问：黑色外壳的作用是什么？
答：黑色塑料外壳作为LED的支架，简化了PCB组装。更重要的是，它为发出的白光提供了高对比度的背景，使指示灯在视觉上更加醒目。
问：如何选择正确的限流电阻？
答：使用欧姆定律：R = (电源电压 - VF) / IF。为保守设计，应使用规格书中的最大正向电压（VF）（3.6V），以确保电流不超过20mA。例如，使用5V电源：R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70欧姆。标准的68或75欧姆电阻是合适的。
问：我可以用电压源直接驱动这个LED吗？
答：不可以。不建议直接用电压源驱动LED，这很可能因电流过大而损坏它。LED必须用限流源驱动，最简单的方法就是如上所述使用串联电阻。
问：包装袋上标记的'分档代码'是什么意思？
答：它表示该袋中LED的发光强度档位（例如，G、H、J）。设计人员在下单时可以指定分档代码，以确保其产品中的所有LED具有一致的亮度水平。
9. 工作原理简介
该LED基于InGaN（氮化铟镓）半导体技术。当在LED的阳极和阴极之间施加正向电压时，电子和空穴在半导体有源区内复合，以光子（光）的形式释放能量。InGaN层的特定成分决定了发射光的波长，在本例中为蓝光/紫外光谱。然后，该光激发封装内部的荧光粉涂层，通过下转换产生被感知为白光的宽光谱。散光透镜散射此光，形成均匀、无眩光的发射模式。
10. 发展趋势
指示灯LED技术的总体趋势继续朝着更高效率（每单位电功率输出更多光）、改善白光LED的颜色一致性和显色指数（CRI），以及开发更小封装同时保持或改善光学性能的方向发展。同时，人们也高度关注在更广泛的环境条件下增强可靠性和延长寿命。如本规格书所示，清晰的分档、稳健的机械设计和全面的应用指导原则，仍然是提供工业和消费电子产品可靠元器件的基础。
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。 |