LED燈 523-2UYD/S530-A3 規格書 - 5mm圓形 - 電壓2.0V - 鮮黃色 - 60mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

523-2UYD/S530-A3 係一款高亮度、通孔式LED燈，專為通用指示燈應用而設計。佢採用AlGaInP晶片技術，產生鮮黃色擴散光輸出。呢款器件嘅特點係性能可靠、視角闊，並且符合主要環保指令，包括RoHS、REACH同無鹵素要求。

1.1 核心優勢

• 高亮度：專為需要更高光度嘅應用而設計。
• 闊視角：典型120度半強度角確保從唔同角度都有良好可見度。
• 環保合規：產品符合歐盟RoHS同REACH法規。同時亦係無鹵素，溴（Br）同氯（Cl）含量各自低於900 ppm，總和低於1500 ppm。
• 包裝靈活性：提供編帶包裝，適合自動化組裝流程。
• 堅固結構：設計用於典型電子環境中可靠同持久運作。

1.2 目標市場與應用

呢款LED主要針對消費電子同資訊科技領域。其主要應用包括狀態指示燈、背光照明同面板照明，用於電視機、電腦顯示器、電話同一般電腦周邊設備等裝置。

2. 技術參數：深入客觀分析

以下部分根據規格書，詳細客觀地拆解LED嘅關鍵技術規格。除非另有說明，所有數值均喺環境溫度（Ta）25°C下指定。

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。喺呢啲條件下或接近呢啲條件下操作並唔保證，為確保可靠運作應避免。

• 連續正向電流（I_F）：25 mA - 可以持續施加嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流（I_FP）：60 mA - 僅適用於脈衝條件，佔空比為1/10，頻率1 kHz。
• 反向電壓（V_R）：5 V - 可以施加嘅最大反向電壓。
• 功耗（P_d）：60 mW - 器件可以耗散嘅最大功率。
• 工作溫度（T_opr）：-40°C 至 +85°C - 正常運作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度（T_stg）：-40°C 至 +100°C。
• 焊接溫度（T_sol）：260°C 持續5秒 - 波峰焊或手動焊接期間嘅最高允許溫度。

2.2 電光特性

呢啲參數定義咗器件喺典型工作條件（I_F= 20 mA）下嘅性能。

• 光度（I_v）：12.5 mcd（典型值），6.3 mcd（最小值）。呢個係LED嘅感知亮度。測量不確定度為±10%。
• 視角（2θ_1/2）：120°（典型值）。光度至少為峰值強度一半嘅角度範圍。
• 峰值波長（λ_p）：591 nm（典型值）。光譜發射最強嘅波長。
• 主波長（λ_d）：589 nm（典型值）。人眼感知嘅單一波長，定義顏色。測量不確定度為±1.0 nm。
• 光譜輻射帶寬（Δλ）：15 nm（典型值）。峰值強度一半處嘅發射光譜寬度。
• 正向電壓（V_F）：2.0 V（典型值），範圍從1.7 V（最小）到2.4 V（最大）。測量不確定度為±0.1 V。
• 反向電流（I_R）：10 μA（最大值），當V_R= 5 V時。

3. 分級系統說明

規格書表明使用分級系統，根據關鍵性能變化對LED進行分類。咁樣確保生產批次內關鍵設計參數嘅一致性。引用嘅標籤包括：

• CAT：光度（I_v）等級。根據測量嘅亮度輸出對LED進行分組。
• HUE：主波長（λ_d）等級。根據精確色點對LED進行分組。
• REF：正向電壓（V_F）等級。根據指定電流下嘅壓降對LED進行分組。

設計師應諮詢製造商嘅具體分級信息，以便喺對顏色或亮度有嚴格要求嘅應用中進行精確選擇。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條特性曲線，說明器件喺唔同條件下嘅行為。呢啲對於穩健嘅電路設計至關重要。

4.1 相對強度 vs. 波長

呢條曲線顯示光譜功率分佈，峰值約喺591 nm（黃色），典型帶寬為15 nm，證實咗AlGaInP晶片嘅單色性質。

4.2 指向性圖案

極座標圖說明咗120度典型視角，顯示出擴散LED常見嘅類似朗伯發射圖案，提供寬闊、均勻嘅照明。

4.3 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

呢條曲線展示咗二極管典型嘅指數關係。喺建議嘅20 mA工作點，正向電壓約為2.0V。呢條曲線對於設計限流電阻至關重要。

4.4 相對強度 vs. 正向電流

光輸出隨電流超線性增加。雖然器件額定連續電流為25 mA，但20 mA時嘅光輸出係特性化標準。喺20 mA以上操作會增加亮度，但同時亦會增加功耗同結溫。

4.5 熱特性

提供咗兩條關鍵曲線：
相對強度 vs. 環境溫度：顯示光度輸出隨環境溫度升高而降低。呢個係高溫環境下關鍵嘅降額因素。
正向電流 vs. 環境溫度：隱含咗高溫下需要電流降額以保持可靠性同防止光通量加速衰減。

5. 機械與封裝信息

5.1 封裝尺寸

LED係標準5mm圓形、徑向引腳封裝。圖紙中嘅關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸均以毫米（mm）為單位。
• 凸緣（圓頂底部邊緣）嘅高度必須小於1.5mm。
• 未指定尺寸嘅默認公差為±0.25mm。
• 圖紙指定咗引腳間距、圓頂直徑同高度，以及引腳長度同直徑，呢啲都係通孔PCB安裝嘅標準。

5.2 極性識別

陰極通常由LED塑膠凸緣邊緣上嘅平點同/或較短嘅引腳識別。陽極係較長嘅引腳。安裝時必須注意正確極性。

6. 焊接與組裝指引

正確處理對於防止LED損壞至關重要。

6.1 引腳成型

• 彎曲必須喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm處進行。
• 焊接前成型引腳。
• 避免對封裝施加壓力。PCB孔位唔對齊導致引腳受力會使環氧樹脂劣化。
• 喺室溫下剪裁引腳。

6.2 焊接過程

手動焊接：烙鐵頭最高溫度300°C（適用於最大30W烙鐵），焊接時間最長3秒。保持焊點距離環氧樹脂燈泡至少3mm。
波峰（DIP）焊接：預熱最高溫度100°C（最長60秒）。焊錫槽最高溫度260°C，持續5秒。保持至少3mm距離。
一般規則：高溫期間避免對引腳施加壓力。唔好焊接超過一次。保護LED免受衝擊，直至冷卻至室溫。避免快速冷卻。提供咗建議嘅焊接溫度曲線圖，顯示逐漸升溫、峰值260°C持續5秒，以及受控降溫。

6.3 清潔

如有必要，僅使用異丙醇喺室溫下清潔，時間唔超過一分鐘。除非其效果已針對特定組件進行預先認證，否則唔好使用超聲波清潔，因為超聲波能量可能會損壞LED結構。

6.4 儲存條件

出貨後，LED應儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度嘅環境中。建議儲存壽命為3個月。如需更長儲存（長達一年），請使用帶有氮氣氣氛同吸濕劑嘅密封容器。

7. 熱管理與ESD

7.1 熱量管理

適當嘅熱設計至關重要。應根據環境溫度，參考降額曲線適當降低工作電流。控制應用中LED周圍嘅溫度可以延長壽命同保持光輸出。

7.2 靜電放電（ESD）敏感性

產品對靜電放電或浪湧電壓敏感。處理同組裝期間應遵循標準ESD預防措施，包括使用接地工作站同手腕帶。

8. 包裝與訂購信息

8.1 包裝規格

LED包裝喺防靜電、防潮材料中。

• 單位包裝：每個防靜電袋最少200至500件。
• 內盒：每個內盒5袋。
• 外箱：每個外箱10個內盒。

8.2 標籤說明

包裝上嘅標籤包含以下信息：

• CPN：客戶生產編號。
• P/N：生產編號（製造商零件編號）。
• QTY：包裝數量。
• CAT/HUE/REF：分別係光度、主波長同正向電壓嘅分級代碼。
• LOT No：可追溯批次號。

9. 應用設計考慮因素

9.1 電路設計

需要一個簡單嘅串聯電阻來限制流經LED嘅電流。電阻值（R）可以使用歐姆定律計算：R = (V_supply- V_F) / I_F。使用典型V_F2.0V同期望I_F20 mA，電源5V：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。電阻額定功率應為I²R = (0.02)²* 150 = 0.06W，所以標準1/8W或1/4W電阻就足夠。

9.2 PCB佈局

確保PCB孔徑與引腳直徑匹配，並有適當公差。孔位必須對齊，以避免插入時對引腳施加壓力。為獲得最佳焊接效果，請遵循距離環氧樹脂燈泡至少3mm嘅規則。

9.3 亮度一致性

對於需要多個指示燈外觀一致嘅應用，應向供應商指定嚴格嘅光度（CAT）同主波長（HUE）分級。

10. 技術比較與差異化

523-2UYD/S530-A3 通過其特定屬性組合實現差異化：

• 晶片技術：使用AlGaInP，相比舊技術如GaAsP，對於黃色、橙色同紅色效率更高。
• 顏色與亮度：提供"鮮黃色"，對於標準5mm LED具有良好光度（典型12.5 mcd）。
• 視角：120度闊視角優於窄視角LED，適用於離軸可見度重要嘅應用。
• 合規性：全面嘅環保合規性（RoHS、REACH、無鹵素）係現代電子製造嘅關鍵優勢。

11. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以喺最大連續電流25 mA下驅動呢款LED嗎？
答：可以，但請注意電光特性係喺20 mA下指定嘅。喺25 mA下操作會產生更高光輸出，但同時亦會增加功耗（P_d= V_F* I_F）同結溫，可能會影響長期可靠性並導致光通量更快衰減。務必考慮熱管理。

問：峰值波長同主波長有咩區別？
答：峰值波長（591 nm）係LED發射光譜嘅物理峰值。主波長（589 nm）係人眼感知顏色嘅單一波長，根據完整光譜同人眼敏感度計算得出。主波長對於顏色規格更相關。

問：焊接時3mm距離規則有幾關鍵？
答：非常關鍵。焊接位置距離環氧樹脂燈泡近過3mm會將過多熱量傳遞到LED封裝內，可能損壞半導體晶片、使環氧樹脂透鏡劣化或斷裂內部鍵合線，導致即時或潛在故障。

12. 設計案例研究

場景：為一個網絡路由器設計一個帶有四粒黃色LED嘅狀態指示燈面板。
要求：亮度同顏色一致，從闊角度可見，喺高達60°C嘅環境中可靠運作。
設計步驟：

1. 選擇：選擇523-2UYD/S530-A3，因為其鮮黃色輸出、120°視角同-40至+85°C工作範圍。
2. 分級：為確保視覺一致性，訂單指定嚴格嘅CAT（光度）同HUE（主波長）分級。
3. 電路設計：使用3.3V系統電源，計算限流電阻：R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω（使用68 Ω標準值）。功率：(0.02^2)*68 = 0.027W。
4. 熱考慮：喺60°C環境溫度下，必須參考降額曲線。可能需要將驅動電流降低至20 mA以下以保持壽命，或者PCB佈局應確保LED唔好放置喺其他熱源附近。
5. 組裝：PCB孔按規格鑽孔。波峰焊接期間，設定曲線以匹配建議嘅260°C持續5秒，確保LED主體浸入唔超過3mm點。

13. 技術原理介紹

LED基於AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體晶片。當施加正向電壓時，電子同空穴喺晶片嘅有源區複合，以光子（光）形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接對應發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係黃色（約589-591 nm）。晶片封裝喺擴散黃色環氧樹脂中。樹脂中嘅擴散粒子散射光線，創造出120度闊視角，相比透明透鏡，外觀更柔和、更均勻。

14. 行業趨勢與背景

雖然表面貼裝器件（SMD）LED因其細小尺寸同適合自動化貼片組裝而主導新設計，但像5mm圓形封裝咁樣嘅通孔LED仍然有其市場。佢哋嘅需求持續存在於幾個領域：由於易於手動焊接嘅教育套件同原型製作；需要極高可靠性同堅固機械連接嘅應用；舊產品維護同製造；以及較大透鏡尺寸對光輸出或視角有益嘅情況。呢類元件嘅趨勢係更高效率、每單位輸入功率更大亮度，以及更嚴格遵守全球環保同材料法規，所有呢啲都反映喺呢份規格書嘅規格中。