目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場及應用
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性 (Ta=25°C)
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 相對強度 vs. 波長
- 3.2 指向性圖案
- 3.3 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
- 3.4 相對強度 vs. 正向電流
- 3.5 溫度依賴曲線
- 4. 機械及封裝資料
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 極性識別
- 5. 焊接及組裝指引
- 5.1 引腳成型
- 5.2 焊接工序
- 5.3 建議焊接溫度曲線
- 5.4 清潔
- 5.5 儲存條件
- 6. 熱力及電氣管理
- 6.1 散熱管理
- 6.2 ESD (靜電放電) 敏感度
- 7. 包裝及訂購資料
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤說明
- 8. 應用設計考慮因素
- 8.1 電路設計
- 8.2 PCB佈局
- 8.3 光學整合
- 9. 技術比較及差異化
- 10. 常見問題 (FAQ)
- 11. 設計案例研究示例
- 12. 技術原理簡介
- 13. 行業趨勢及背景
1. 產品概覽
1254-10SYGD/S530-E2係一款高亮度LED燈，專為需要卓越發光輸出嘅應用而設計。呢款器件採用AlGaInP芯片技術，配合綠色擴散樹脂封裝，產生鮮明嘅黃綠色光。佢係為咗可靠性同穩健性而設計，適合多種電子顯示同指示燈應用。
1.1 核心優勢
- 高亮度：專為需要更高發光強度嘅應用而設計。
- 合規性：產品符合RoHS、歐盟REACH標準，並且係無鹵素 (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)。
- 包裝選項：提供編帶包裝，適用於自動化組裝流程。
- 視角選擇：提供多種視角，以適應唔同應用需求。
1.2 目標市場及應用
呢款LED主要針對消費電子同電腦行業。其主要應用包括以下產品嘅背光同狀態指示：
- 電視機
- 電腦顯示器
- 電話
- 個人電腦
2. 深入技術參數分析
呢部分對規格書中指定嘅關鍵技術參數提供詳細、客觀嘅解讀。
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。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 連續正向電流 (IF)：25 mA。呢個係可以連續施加嘅最大直流電流。
- 峰值正向電流 (IFP)：60 mA (佔空比 1/10 @ 1kHz)。適用於脈衝操作。
- 反向電壓 (VR)：5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓可能導致結擊穿。
- 功耗 (Pd)：60 mW。喺Ta=25°C時，封裝可以散發嘅最大功率。
- 工作及儲存溫度：分別係-40°C至+85°C同-40°C至+100°C，定義咗環境極限。
- 焊接溫度 (Tsol)：260°C持續5秒，指定咗回流焊接溫度曲線嘅耐受度。
2.2 電光特性 (Ta=25°C)
呢啲係喺標準測試條件下 (IF=20mA) 測量嘅典型性能參數。
- 發光強度 (Iv)：40 (最小), 63 (典型) mcd。呢個量化咗感知亮度。設計時應考慮±10%嘅測量不確定度。
- 視角 (2θ1/2)：40° (典型)。呢個係發光強度下降到峰值一半時嘅全角，定義咗光束擴散範圍。
- 主波長 (λd)：573 nm (典型)。呢個係人眼感知嘅單一波長，定義咗黃綠色。測量不確定度為±1.0nm。
- 峰值波長 (λp)：575 nm (典型)。光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
- 正向電壓 (VF)：1.7 (最小), 2.0 (典型), 2.4 (最大) V。LED喺20mA時嘅壓降。基於最大VF.
- 反向電流 (IR)：10 μA (最大) 喺 VR=5V時。
3. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條特徵曲線，對於理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。
3.1 相對強度 vs. 波長
呢條曲線顯示咗發射光嘅光譜分佈，中心喺575nm附近，典型光譜帶寬 (Δλ) 為20nm。佢證實咗AlGaInP芯片嘅單色性。
3.2 指向性圖案
極座標圖說明咗光嘅空間分佈，與40°視角相關。佢顯示咗擴散透鏡LED常見嘅典型朗伯或近朗伯發射圖案。
3.3 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
呢條指數曲線係驅動器設計嘅基礎。佢顯示咗施加電壓同產生電流之間嘅關係。"膝點"電壓大約喺1.8V-2.0V，之後電流會隨住電壓嘅微小增加而快速上升，突顯咗需要電流控制而非電壓控制。
3.4 相對強度 vs. 正向電流
呢條曲線展示咗驅動電流同光輸出之間嘅超線性關係。雖然增加電流會提升亮度，但亦會增加結溫，如果超過最大額定值，可能會加速光通量衰減。
3.5 溫度依賴曲線
相對強度 vs. 環境溫度：顯示光輸出隨住環境溫度 (Ta) 上升而下降。呢種熱降額對於高溫環境下嘅應用至關重要。
正向電流 vs. 環境溫度：喺恆定電壓偏置下，對於二極管嚟講，正向電流通常會隨溫度升高而增加。呢條曲線可能顯示咗為咗維持某個參數所需嘅電流調整，強調咗熱管理嘅重要性。
4. 機械及封裝資料
4.1 封裝尺寸
呢款LED採用標準5mm圓形徑向引腳封裝。關鍵尺寸包括：
- 總直徑：5.0mm (標稱)。
- 引腳間距：2.54mm (標準0.1英寸間距)。
- 總高度有限制，法蘭高度指定為小於1.5mm。
- 尺寸嘅標準公差為±0.25mm，除非另有說明。
機械圖紙對於PCB封裝設計至關重要，確保正確嘅配合同對齊。
4.2 極性識別
陰極通常通過透鏡邊緣嘅平點或較短嘅引腳嚟識別。組裝時應參考規格書圖紙以確認呢款型號使用嘅具體標記，確保方向正確。
5. 焊接及組裝指引
正確處理對於可靠性至關重要。規格書提供咗詳細指引。
5.1 引腳成型
- 彎曲必須喺距離環氧樹脂燈泡底座至少3mm嘅位置進行，以避免對密封處造成應力。
- 成型必須喺焊接前，喺室溫下進行。
- PCB孔對齊必須精確，以避免安裝應力。
5.2 焊接工序
手工焊接：烙鐵頭溫度 ≤300°C (最大30W)，每引腳時間 ≤3秒。保持焊點距離環氧樹脂燈泡 ≥3mm。
波峰/浸焊：預熱 ≤100°C (≤60秒)。焊錫槽 ≤260°C，持續 ≤5秒。保持焊點距離環氧樹脂燈泡 ≥3mm。
一般規則：避免高溫下對引腳施加應力。唔好焊接超過一次。讓其逐漸冷卻至室溫，避免衝擊/振動。使用最低有效溫度。
5.3 建議焊接溫度曲線
提供咗圖形化溫度曲線，通常顯示逐漸預熱、喺液相線以上嘅指定時間 (例如260°C) 以及受控嘅冷卻速率。遵循呢個曲線可以防止熱衝擊。
5.4 清潔
如有需要，只可使用異丙醇喺室溫下清潔 ≤1分鐘。除非預先確認，否則唔好使用超聲波清潔，因為佢可能會損壞內部結構。
5.5 儲存條件
儲存於 ≤30°C 同 ≤70% 相對濕度。出貨後嘅保質期為3個月。如需更長儲存 (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變化，以防止冷凝。
6. 熱力及電氣管理
6.1 散熱管理
LED性能同壽命強烈依賴於溫度。設計必須考慮：
- 電流降額：如降額曲線所示 (規格書註釋中暗示)，喺較高環境溫度下，工作電流應適當降低。
- 環境控制：必須管理最終應用中LED周圍嘅溫度，通常通過PCB佈局、散熱或氣流嚟實現。
6.2 ESD (靜電放電) 敏感度
LED芯片對靜電放電同浪湧電壓敏感。處理同組裝期間應遵守標準ESD預防措施，例如使用接地工作站同手腕帶。
7. 包裝及訂購資料
7.1 包裝規格
LED嘅包裝確保防潮同免受靜電同電磁場影響。
- 初級包裝：防靜電袋。
- 次級包裝：內盒，內含4個袋。
- 三級包裝：外箱，內含10個內盒。
- 包裝數量：每袋最少200至1000件。標準外箱包含40袋 (根據袋數，由8,000至40,000件不等)。
7.2 標籤說明
包裝標籤包含多個用於追溯同分檔嘅代碼：
- CPN：客戶生產編號。
- P/N：製造商生產編號 (1254-10SYGD/S530-E2)。
- QTY：包裝內數量。
- CAT：發光強度等級 (亮度分檔)。
- HUE：主波長等級 (顏色分檔)。
- REF：正向電壓等級 (電壓分檔)。
- LOT No：製造批次號，用於追溯。
8. 應用設計考慮因素
8.1 電路設計
務必使用串聯限流電阻。使用以下公式計算電阻值 (R)：R = (Vsupply- VF) / IF。使用規格書中嘅最大VF(2.4V)，以確保喺最壞情況下電流唔會超過限制。對於5V電源同20mA目標：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω。為咗安全邊際，使用下一個標準值 (例如150Ω)。
8.2 PCB佈局
確保孔距匹配2.54mm引腳間距。如果預期高電流或連續操作，請喺引腳周圍提供足夠嘅銅面積或散熱焊盤，以幫助散熱。
8.3 光學整合
40°視角同擴散透鏡提供咗寬闊、柔和嘅光型，適合面板指示燈。對於聚焦照明，可能需要外部光學元件。綠色擴散樹脂有助於實現均勻嘅顏色外觀。
9. 技術比較及差異化
雖然無提供具體競爭對手數據，但根據其規格書，呢款器件嘅關鍵差異化因素包括：
- 材料技術：使用AlGaInP半導體材料，對於產生黃、橙、紅同綠色波長非常高效，通常比舊技術提供更高亮度同效率。
- 合規性：全面符合現代環境法規 (RoHS、REACH、無鹵素)，對於針對全球市場 (尤其係歐洲) 嘅產品係一個顯著優勢。
- 穩健規格：清晰嘅絕對最大額定值同詳細嘅處理/焊接指引，相比文件唔夠全面嘅器件，有助於提高組裝良率同現場可靠性。
10. 常見問題 (FAQ)
Q1：我可以連續以25mA驅動呢款LED嗎？
A1：連續正向電流嘅絕對最大額定值係25mA。為咗可靠嘅長期操作，標準做法係對呢個值進行降額。建議喺典型20mA條件下操作，以獲得最佳壽命同穩定性。
Q2：發光強度係40-63 mcd。點解有個範圍？
A2：呢個範圍代表製造差異。LED通常會按亮度分檔 (標籤上嘅"CAT")。為咗應用中亮度一致，請指定或選擇同一分檔嘅LED。
Q3：需要散熱器嗎？
A3：對於單個LED喺中等環境溫度下以20mA操作，通常唔需要專用散熱器。然而，喺PCB層面 (銅焊盤) 進行熱管理係良好做法。對於陣列、更高電流或高環境溫度，則需要進行熱分析。
Q4：我可以將佢用於戶外應用嗎？
A4：工作溫度範圍擴展到-40°C，適合許多戶外環境。然而，封裝並無專門評級用於防水或抗紫外線。對於直接戶外暴露，需要額外嘅環境保護 (敷形塗層、外殼)。
11. 設計案例研究示例
場景：為網絡路由器設計狀態指示燈面板。
要求：多個黃綠色LED用於顯示鏈路活動同電源狀態。
設計步驟：
1. 電流設定：為每個LED選擇15mA驅動電流，以確保良好可見性，同時提供低於25mA最大額定值嘅邊際，增強壽命。
2. 電路計算：使用3.3V系統電源軌，並使用最大VF=2.4V：R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60Ω。使用62Ω 5%電阻。
3. PCB設計：將LED放置喺2.54mm網格上。為引腳使用小型散熱焊盤。將LED分組以簡化佈線。
4. 組裝：遵循指定嘅波峰焊接溫度曲線 (260°C，最大5秒)。確保焊料唔會爬升到距離環氧樹脂燈泡3mm以內。
5. 結果：一個可靠、亮度一致、顏色均勻嘅指示燈面板，適合大批量製造。
12. 技術原理簡介
呢款LED基於AlGaInP (磷化鋁鎵銦) 半導體芯片。當施加正向電壓時，電子同空穴喺PN結嘅有源區複合，以光子 (光) 嘅形式釋放能量。特定顏色 (鮮明黃綠色，573nm) 由AlGaInP合金成分嘅帶隙能量決定。綠色擴散環氧樹脂封裝有多重用途：佢作為透鏡塑造光輸出，提供機械保護，並包含熒光粉或染料以改變芯片發出嘅光嘅外觀同擴散。
13. 行業趨勢及背景
雖然表面貼裝器件 (SMD) LED主導咗為咗小型化嘅新設計，但像5mm圓形封裝呢類通孔LED仍然有存在價值，原因有幾個：佢哋非常適合原型製作、麵包板測試，以及需要高單點亮度或偏好通孔安裝以獲得機械強度嘅應用。呢類元件嘅趨勢係更高效率 (每瓦更多流明)、更嚴格嘅顏色同亮度分檔以確保一致性，以及保證符合不斷發展嘅環境同安全標準。詳細嘅焊接同處理指引反映咗行業喺自動化生產環境中提高製造良率同長期可靠性嘅重點。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |