209-3SURSYGW/S530-A3 雙色LED燈珠規格書 - 3mm圓形 - 電壓2.0V - 亮紅與黃綠 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

209-3SURSYGW/S530-A3係一款雙色LED燈珠，喺單一3mm圓形封裝內集成咗兩粒半導體晶片。呢款器件設計用於提供均勻嘅光輸出同寬廣嘅視角，適合各種指示燈同背光應用。呢盞燈珠可以發出兩種唔同顏色：亮紅同亮黃綠，係透過兩粒晶片都採用AlGaInP（磷化鋁鎵銦）材料技術實現嘅。雙色版本採用白色擴散樹脂封裝，有助於擴散光線，令外觀更加均勻。

呢款產品嘅核心優勢包括固態可靠性帶來嘅長使用壽命、低功耗令其兼容集成電路，以及符合主要環境同安全標準，例如RoHS、歐盟REACH同無鹵要求。其設計目標應用於消費電子產品同電腦周邊設備。

2. 技術參數深入分析

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下或超出呢啲條件操作並唔保證。

• 連續正向電流 (IF)：SUR（亮紅）同SYG（亮黃綠）晶片都係25 mA。
• 峰值正向電流 (IFP)：兩粒晶片都係60 mA，喺1 kHz、佔空比1/10嘅情況下允許。
• 反向電壓 (VR)：5 V。超過呢個值可能導致結擊穿。
• 功耗 (Pd)：每粒晶片60 mW。呢個係器件喺Ta=25°C時可以散發嘅最大功率。
• 工作溫度 (Topr)：-40°C 至 +85°C。器件設計喺呢個環境溫度範圍內運作。
• 儲存溫度 (Tstg)：-40°C 至 +100°C。
• 焊接溫度 (Tsol)：最高260°C，最多5秒，定義咗回流焊接曲線嘅耐受度。

2.2 光電特性

呢啲係喺環境溫度 (Ta) 25°C 同正向電流 (IF) 20 mA下測量嘅典型性能參數，除非另有說明。

• 正向電壓 (VF)：兩種顏色嘅典型值都係2.0V，範圍由1.7V（最小）到2.4V（最大）。呢個低電壓係低功耗運作嘅關鍵。
• 反向電流 (IR)：喺VR=5V時最大為10 µA，表示良好嘅結隔離。
• 發光強度 (IV)：SUR（紅）晶片嘅典型強度係50 mcd，而SYG（黃綠）晶片嘅典型強度係20 mcd。呢個差異係由於人眼嘅明視覺反應同晶片材料本身特性造成嘅。
• 視角 (2θ1/2)：兩種顏色嘅典型半角都係寬廣嘅80度，提供廣闊嘅發射模式。
• 峰值波長 (λp)：SUR：632 nm（紅），SYG：575 nm（黃綠）。
• 主波長 (λd)：SUR：624 nm，SYG：573 nm。呢個係人眼對顏色嘅單一波長感知。
• 光譜輻射帶寬 (Δλ)：兩者都大約係20 nm，定義咗光譜純度。

注意：測量不確定度已針對正向電壓 (±0.1V)、發光強度 (±10%) 同主波長 (±1.0nm) 作出規定。

3. 性能曲線分析

3.1 SUR（亮紅）晶片特性

提供嘅曲線有助於了解器件喺唔同條件下嘅行為。

• 相對強度 vs. 波長：顯示喺632 nm附近有一個尖銳嘅峰值，確認咗紅色發射。
• 指向性圖案：展示咗對應80度視角嘅類似朗伯發射輪廓。
• 正向電流 vs. 正向電壓 (IV曲線)：展示咗指數關係，對於設計限流電路至關重要。曲線顯示咗典型嘅開啟電壓同動態電阻。
• 相對強度 vs. 正向電流：顯示光輸出隨電流增加而增加，但喺較高電流時可能表現出非線性或飽和，強調咗需要適當驅動條件。
• 相對強度 vs. 環境溫度：表示發光強度隨環境溫度升高而降低，呢個係LED由於非輻射復合增加嘅常見特性。
• 正向電流 vs. 環境溫度：可能展示咗喺恆定電壓偏置下嘅關係，突顯咗熱效應對電流嘅影響。

3.2 SYG（亮黃綠）晶片特性

為SYG晶片提供咗類似嘅曲線，關鍵區別喺於波長特定圖表。

• 相對強度 vs. 波長：峰值集中喺575 nm附近。
• 色度座標 vs. 正向電流：呢條係SYG晶片獨有嘅曲線，顯示感知顏色（色度座標）可能隨驅動電流變化而輕微偏移，對於顏色要求嚴格嘅應用非常重要。
• IV曲線、強度 vs. 電流同熱依賴性曲線嘅趨勢同SUR晶片相似，但數值係針對SYG材料特性嘅。

4. 機械同封裝資訊

4.1 封裝尺寸

LED安裝喺標準3mm圓形封裝內。關鍵尺寸注意事項包括：

• 所有尺寸單位為毫米。
• 凸緣嘅高度必須小於1.5mm (0.059\")。
• 除非另有規定，否則適用±0.25mm嘅一般公差。
• 圖表顯示咗引腳間距、本體直徑同總高度，呢啲對於PCB封裝設計同機械裝配至關重要。

4.2 極性識別

封裝嘅陰極（負極）引腳有一個凸緣或平面。安裝時必須觀察正確極性，以防止反向偏壓損壞。

5. 焊接同組裝指南

5.1 引腳成型

• 彎曲必須喺距離環氧樹脂燈珠底部至少3mm嘅位置進行，以避免對內部晶粒同焊線造成應力。
• 成型必須喺焊接前 soldering.
• 完成。避免對封裝施加應力。PCB孔必須同LED引腳完美對齊，以防止安裝應力。
• 喺室溫下剪斷引腳。

5.2 儲存條件

• 建議儲存：出貨後≤30°C同≤70%相對濕度。
• 保存期限：喺呢啲條件下為3個月。對於更長嘅儲存（長達1年），請使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。
• 避免喺潮濕環境中快速溫度轉變，以防止凝結。

5.3 焊接過程

保持焊點距離環氧樹脂燈珠至少3mm。

• 手工焊接：烙鐵頭溫度最高300°C（適用於最大30W烙鐵）。焊接時間最多3秒。
• 波峰/浸焊：預熱溫度最高100°C（最多60秒）。焊錫槽溫度最高260°C，最多5秒。
• 提供咗建議嘅焊接曲線圖，通常顯示升溫、預熱、回流同冷卻階段，以管理熱應力。
• 避免喺高溫下對引腳施加應力。唔好焊接超過一次。

6. 包裝同訂購資訊

6.1 包裝規格

LED包裝喺防潮、防靜電材料中，以防靜電放電 (ESD) 同環境濕度。

• 包裝流程：LED放入防靜電袋。多個袋放入內箱。多個內箱裝入外箱。
• 包裝數量：每袋最少200至1000件。每個內箱4袋。每個外箱10個內箱。

6.2 標籤說明

包裝標籤包括幾個代碼：

• CPN：客戶零件編號。
• P/N：製造商零件編號（例如，209-3SURSYGW/S530-A3）。
• QTY：包裝內數量。
• CAT：發光強度同正向電壓等級（分檔資訊）。
• HUE：顏色等級（波長分檔）。
• REF：正向電壓參考。
• LOT No：可追溯嘅生產批號。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

如規格書所列，主要應用包括：

• 電視機（狀態指示燈、背光）
• 顯示器（電源/活動燈）
• 電話（線路狀態、訊息等待指示燈）
• 電腦（硬碟活動、電源指示燈）

雙色功能允許使用單一元件佔位面積實現雙狀態指示（例如，紅色用於待機/錯誤，綠色用於開機/正常）。

7.2 設計考慮因素

• 限流：始終使用串聯電阻或恆流驅動器將正向電流限制喺20mA或以下進行連續操作，並遵守25mA嘅絕對最大額定值。
• 熱管理：雖然功耗低，但要確保工作環境溫度唔超過85°C。避免放置喺其他熱源附近。
• ESD防護雖然包裝喺防靜電材料中，但組裝期間應遵守標準ESD處理預防措施。
• 光學設計：寬視角適合直接觀看。對於聚焦或導光，可能需要外部透鏡或導光管。

8. 技術比較同差異化

雖然呢份單一規格書冇提供同其他零件編號嘅直接比較，但可以推斷呢款產品嘅關鍵差異化特點：

• 雙晶片、3mm封裝雙色：喺非常常見同細小嘅封裝尺寸內集成兩種功能（兩種顏色），相比使用兩粒獨立LED節省電路板空間。
• 匹配晶片：兩粒晶片匹配以實現均勻光輸出，呢點對於指示燈應用中嘅美觀一致性非常重要。
• AlGaInP材料：對於紅色同黃綠色，相比於舊技術（如GaAsP用於某些顏色），呢種材料通常提供更高效率同更好嘅溫度穩定性。
• 全面合規：符合RoHS、REACH同無鹵標準，呢個對於服務全球市場嘅現代電子製造至關重要。

9. 常見問題（基於技術參數）

9.1 我可以連續以25mA驅動呢粒LED嗎？

雖然連續正向電流嘅絕對最大額定值係25mA，但光電特性係喺20mA下指定嘅。為咗可靠嘅長期運作並考慮到電源電壓同溫度嘅潛在變化，標準設計實踐係喺或低於20mA嘅典型測試條件下操作。以25mA操作可能會縮短使用壽命並增加熱應力。

9.2 點解紅色同黃綠色晶片嘅發光強度唔同？

差異（典型值50 mcd vs. 20 mcd）主要由於兩個因素：AlGaInP材料喺嗰啲特定波長產生光嘅固有效率，以及人眼嘅敏感度（明視覺反應）。人眼對綠光（~555 nm）最敏感。黃綠晶片（575 nm）比紅晶片（632 nm）更接近呢個峰值，但材料效率同內部封裝光學設計對於最終以毫坎德拉測量嘅強度亦起著重要作用。

9.3 對於我嘅電路設計，點樣理解標籤上嘅'CAT'同'HUE'？

'CAT'指發光強度同正向電壓嘅組合分檔。'HUE'指波長（顏色）分檔。對於需要多粒LED之間亮度或顏色嚴格一致嘅應用，您應該指定或選擇來自相同CAT同HUE分檔嘅LED。對於非關鍵指示燈應用，呢點可能冇咁重要。規格書提供咗範圍（最小/典型/最大）；分檔代表呢啲範圍內嘅細分。

10. 設計同使用案例示例

場景：網絡路由器嘅雙狀態系統狀態指示燈。

設計師需要一粒LED來顯示兩種狀態：恆亮紅色表示'系統錯誤/啟動中'，恆亮黃綠色表示'正常運作/在線'。

• 元件選擇：209-3SURSYGW/S530-A3係理想選擇，因為佢喺一個3mm封裝內提供兩種所需顏色。
• 原理圖設計：LED有三支引腳：共陽極定共陰極？規格書描述佢為一粒有兩粒晶片嘅雙色燈珠。通常，呢類3腳封裝嘅兩粒晶片共用一個共陰極（或共陽極），每粒晶片嘅另一支引腳係獨立嘅。設計師必須檢查內部連接圖（由零件編號結構暗示）並據此設計驅動電路，使用微控制器嘅兩個GPIO引腳並串聯電阻（例如，對於5V電源，使用150-200歐姆電阻以實現約20mA）。
• PCB佈局：使用封裝尺寸創建封裝圖，確保3mm孔距同極性標記（凸緣）正確表示。根據焊接指南，保持LED本體距離任何焊盤3mm嘅間隙。
• 軟件控制：要顯示紅色，驅動SUR晶片引腳為高電平（如果係共陰極），同時保持SYG引腳為低電平。要顯示黃綠色，驅動SYG晶片引腳為高電平並保持SUR引腳為低電平。確保一次只驅動一種顏色，除非需要特定嘅混合顏色效果（呢個需要電流平衡）。

11. 技術原理介紹

LED基於半導體材料中嘅電致發光原理運作。核心晶片由AlGaInP（磷化鋁鎵銦）製成，呢種係一種III-V族化合物半導體。

• 光產生：當正向電壓施加喺晶片嘅p-n結兩端時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入到有源區域。當呢啲電荷載流子復合時，佢哋以光子（光）嘅形式釋放能量。光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅帶隙能量決定，呢個係通過調整AlGaInP晶格中鋁、鎵同銦嘅比例來精心設計嘅。
• 顏色確定：對於SUR晶片，調整其成分以產生對應紅光（~624-632 nm）能量嘅光子。對於SYG晶片，稍微唔同嘅成分產生黃綠光（~573-575 nm）嘅光子。
• 封裝功能：環氧樹脂封裝有多種用途：封裝並保護脆弱嘅半導體晶粒同焊線免受機械同環境損壞；作為透鏡塑造光輸出光束（實現80度視角）；喺'白色擴散'版本中，佢含有擴散粒子以散射光線，創造更均勻、冇咁刺眼嘅外觀。

12. 行業趨勢同背景

呢款產品反映咗LED行業中幾個持續嘅趨勢：

• 功能增加嘅小型化：將多粒晶片（雙色）集成到標準細小封裝（如3mm圓形）中，允許設計師增加功能而無需增加電路板空間。
• 聚焦材料科學：紅色同黃綠色都使用AlGaInP，表明咗向更高性能材料系統嘅轉變，相比傳統替代方案，佢哋提供更好嘅效率、亮度同熱穩定性。
• 嚴格嘅環境合規：明確列出符合RoHS、REACH同無鹵標準，而家係全球銷售電子產品中使用元件嘅基本要求，由環境法規同消費者需求驅動。
• 標準化同可靠性：絕對最大額定值、焊接曲線同儲存條件嘅詳細規格，突顯咗行業確保元件喺大批量、自動化製造過程中可靠性嘅重點。提供廣泛嘅性能曲線允許工程師更準確地預測LED喺其特定應用中嘅行為。

雖然呢款係成熟嘅產品類型，但其設計同文件體現咗目前對可靠、合規同規格完善嘅分立光電元件嘅期望。