目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢與合規性
- 1.2 目標市場與應用
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統解說
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 相對強度 vs. 波長
- 4.2 指向性圖案
- 4.3 順向電流 vs. 順向電壓 (IV曲線)
- 4.4 相對強度 vs. 順向電流
- 4.5 溫度依賴性
- 5. 機械與封裝資料
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別與引腳成形
- 6. 焊接與組裝指引
- 6.1 焊接製程參數
- 6.2 建議焊接溫度曲線
- 6.3 儲存條件
- 6.4 清潔
- 7. 包裝與訂購資料
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤解說
- 8. 應用建議與設計考量
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 散熱管理
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題 (基於技術參數)
- 11. 實用設計與使用案例
- 12. 技術原理簡介
1. 產品概覽
呢份文件提供一款高亮度、鮮明黃色LED燈嘅完整技術規格。呢款器件專為需要可靠性能同增強可見度嘅應用而設計。佢採用AlGaInP晶片技術，封裝喺黃色擴散樹脂入面，產生出獨特嘅鮮明黃色發光。呢個系列提供唔同視角選擇，並以帶裝同捲盤形式供應，方便自動化組裝製程。
1.1 核心優勢與合規性
呢款產品以可靠性同穩健性為主要設計特點。佢符合主要嘅環保同安全法規，確保達到現代製造標準。具體嚟講，器件符合歐盟RoHS (有害物質限制) 指令、歐盟REACH法規，並被歸類為無鹵素產品，對溴(Br)同氯(Cl)含量有嚴格限制 (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)。呢點令佢適合廣泛嘅消費同工業電子產品。
1.2 目標市場與應用
呢款LED燈主要針對消費電子產品中嘅背光同指示燈市場。佢嘅主要應用包括用作電視機、電腦顯示器、電話同各種電腦周邊設備嘅指示燈或背光源。佢嘅顏色、亮度同封裝尺寸組合，令佢成為設計工程師嘅多功能元件。
2. 深入技術參數分析
呢個部分會根據規格書，詳細客觀咁解讀器件嘅關鍵電氣、光學同熱參數。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗器件嘅應力極限，超過呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。呢啲唔係正常操作條件。
- 連續順向電流 (IF):25 mA。持續超過呢個電流會產生過多熱量，降低LED嘅壽命同發光輸出。
- 峰值順向電流 (IFP):60 mA (喺佔空比1/10同1 kHz下)。呢個額定值允許更高電流嘅短脈衝，適用於多工或脈衝操作方案，但必須小心管理以避免過熱。
- 反向電壓 (VR):5 V。施加超過呢個值嘅反向電壓，可能會導致LED接面即時同災難性嘅故障。
- 功耗 (Pd):60 mW。呢個係封裝喺特定條件下可以散發嘅最大功率，由順向電壓同電流計算得出。
- 操作及儲存溫度:器件可以喺-40°C至+85°C嘅環境下運作，並可以喺-40°C至+100°C嘅環境下儲存。呢啲寬廣嘅範圍確保咗喺惡劣環境下嘅可靠性。
- 焊接溫度:260°C，持續5秒。呢個定義咗波峰焊或回流焊製程嘅峰值溫度同時間容差。
2.2 電光特性
呢啲參數喺標準測試條件下量度 (除非另有說明，Ta=25°C, IF=20mA)，定義咗器件嘅性能。
- 發光強度 (Iv):範圍由100 mcd (最小值) 到典型值320 mcd。呢個係人眼感知黃光亮度嘅量度。寬廣嘅範圍表示存在分級過程。
- 視角 (2θ1/2):典型值為30度。呢個係發光強度降至峰值強度一半時嘅全角。30度角表示光束相對集中，適合定向指示。
- 峰值及主波長 (λp, λd):典型值分別為591 nm同589 nm。峰值波長係光譜峰值，而主波長則與感知顏色 (鮮明黃色) 相關。
- 光譜輻射帶寬 (Δλ):典型值為15 nm。呢個定義咗發出黃光嘅光譜純度。
- 順向電壓 (VF):範圍由1.7V (最小) 到2.4V (最大)，喺20mA下典型值為2.0V。呢個對於設計限流電路至關重要。
- 反向電流 (IR):喺VR=5V下，最大值為10 μA。低反向電流係理想嘅。
3. 分級系統解說
規格書參考咗關鍵參數嘅分級系統，呢個對於確保生產中顏色同亮度嘅一致性至關重要。
- CAT (發光強度等級):包裝標籤上嘅呢個代碼，表示嗰批LED嘅特定發光強度分級。
- HUE (主波長等級):呢個代碼指定咗波長/顏色分級，確保黃色喺定義嘅容差範圍內。
- REF (順向電壓等級):呢個代碼表示順向電壓分級，有助於設計一致嘅驅動電路，特別係當多個LED串聯使用時。
設計師應該查閱製造商嘅詳細分級圖表 (呢份核心規格書冇提供)，以根據應用嘅顏色同亮度均勻性要求，選擇合適嘅代碼。
4. 性能曲線分析
典型特性曲線提供咗LED喺唔同條件下行為嘅深入見解。
4.1 相對強度 vs. 波長
呢條曲線顯示光譜功率分佈，峰值喺大約591 nm (黃色) 附近，帶寬約為15 nm，證實咗AlGaInP晶片嘅單色性質。
4.2 指向性圖案
指向性圖可視化咗30度視角，顯示光強度隨角度偏離中心軸而減弱嘅情況。
4.3 順向電流 vs. 順向電壓 (IV曲線)
呢條曲線係非線性嘅，係二極體嘅典型特徵。佢顯示施加嘅順向電壓同產生電流之間嘅關係。膝點電壓約為2.0V。喺呢個膝點以上操作，電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化，因此需要恆流驅動以實現穩定操作。
4.4 相對強度 vs. 順向電流
發光強度通常隨順向電流增加而增加，但最終會因為效率下降同熱效應而飽和，然後下降。呢條曲線有助於確定實現所需亮度與效率同壽命之間嘅最佳驅動電流。
4.5 溫度依賴性
相對強度 vs. 環境溫度:LED嘅發光輸出會隨接面溫度升高而降低。呢條曲線量化咗呢個降額情況，對於喺高環境溫度下運作嘅應用至關重要。
順向電流 vs. 環境溫度:呢條曲線可能顯示順向電壓特性點樣隨溫度變化，呢點對於恆壓驅動場景好重要。
5. 機械與封裝資料
5.1 封裝尺寸
LED封裝喺標準3mm徑向 (圓形) 通孔封裝內。關鍵尺寸注意事項包括:
- 所有尺寸單位為毫米。
- 凸緣高度必須小於1.5mm (0.059\")。
- 除非另有說明，標準公差為±0.25mm。
詳細嘅尺寸圖 (規格書中暗示) 指定咗引腳間距、本體直徑、透鏡形狀同總高度，呢啲對於PCB焊盤設計同確保應用中嘅正確配合至關重要。
5.2 極性識別與引腳成形
較長嘅引腳通常係陽極 (正極)。規格書強調咗引腳成形嘅關鍵規則，以防止損壞:
- 喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm嘅位置彎曲引腳。
- 喺焊接前進行成形。
- 避免對封裝施加應力。PCB孔位唔對齊導致引腳受力，可能會降低LED性能。
6. 焊接與組裝指引
正確處理對於可靠性至關重要。
6.1 焊接製程參數
手工焊接:烙鐵頭最高溫度300°C (適用於最大30W烙鐵)，每條引腳焊接時間最長3秒。
波峰/浸焊: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。
關鍵規則:保持焊點到環氧樹脂燈泡之間最少3mm距離，以防止對LED晶片造成熱衝擊。
6.2 建議焊接溫度曲線
典型曲線包括預熱斜坡、穩定熱浸、260°C嘅短暫峰值，同受控嘅冷卻斜坡。唔建議快速冷卻。製程應使用層流波同適當嘅助焊劑。
6.3 儲存條件
LED應儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度嘅環境中。出貨後嘅保存期限為3個月。如需更長儲存時間 (長達一年)，應使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。避免喺潮濕環境中溫度急劇變化，以防止凝結。
6.4 清潔
如有需要，只可使用異丙醇喺室溫下清潔≤1分鐘。除非其參數 (功率、時間) 已經過預先驗證確保唔會造成損壞，否則唔好使用超聲波清潔，因為超聲波能量可能會使環氧樹脂破裂或損壞焊線。
7. 包裝與訂購資料
7.1 包裝規格
LED包裝喺防靜電袋中，以防止ESD損壞。呢啲袋放入內箱，然後再裝入外箱以便運輸。
包裝數量:每袋最少200至500件。五袋裝入一個內箱。十個內箱裝入一個外箱。
7.2 標籤解說
包裝標籤包含幾個代碼:
- CPN:客戶部件編號。
- P/N:製造商部件編號 (例如，333-2UYD/S530-A3)。
- QTY:包裝內數量。
- CAT/HUE/REF:分別係發光強度、主波長同順向電壓嘅分級代碼。
- LOT No:可追溯嘅生產批次號碼。
8. 應用建議與設計考量
8.1 典型應用電路
呢款LED必須使用限流機制驅動。最簡單嘅方法係串聯一個電阻。電阻值 (R) 可以使用歐姆定律計算: R = (供電電壓 - Vf) / If。對於5V供電同20mA下典型Vf為2.0V，R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω。建議使用驅動IC或晶體管電路進行恆流驅動，特別係當需要亮度一致性或調光時。
8.2 散熱管理
雖然功耗相對較低 (最大60mW)，但喺PCB設計時必須考慮適當嘅散熱管理，特別係喺高環境溫度或密閉空間中。元件之間足夠嘅間距同可能使用散熱通孔，可以幫助散發LED引腳嘅熱量，防止接面溫度升高，從而避免亮度同壽命下降。
9. 技術比較與差異化
同舊技術黃色LED (例如，基於GaAsP) 相比，呢款AlGaInP器件提供顯著更高嘅發光效率同更飽和、純正嘅黃色。30度視角喺寬廣可見度同定向強度之間提供咗良好嘅折衷，令佢適合指示燈同背光角色，喺呢啲應用中聚焦光束有好處。佢符合現代無鹵素同RoHS標準，係環保設計嘅關鍵差異化因素。
10. 常見問題 (基於技術參數)
問: 我可唔可以用30mA驅動呢個LED以獲得更高亮度？
答: 唔可以。連續順向電流嘅絕對最大額定值係25 mA。超過呢個額定值有永久損壞同加速老化嘅風險。為咗可靠性能，請喺建議嘅20mA或以下操作。
問: 峰值波長同主波長有咩分別？
答: 峰值波長係光譜功率輸出最高嘅點。主波長係單色光嘅單一波長，人眼睇落會覺得顏色相同。佢哋通常好接近，好似呢個情況咁 (591nm vs 589nm)。
問: 點解3mm引腳彎曲規則咁重要？
答: 喺距離環氧樹脂燈泡近過3mm嘅位置彎曲，會將機械應力直接傳遞到內部焊線同半導體晶粒，可能導致即時斷裂或潛在故障，後期先顯現。
問: 我應該點樣解讀標籤上嘅CAT/HUE/REF代碼？
答: 呢啲係內部分級代碼。為咗確保你產品中顏色同亮度嘅一致性，你應該喺訂購時指定所需嘅分級範圍，並驗收收到物料上嘅代碼係咪符合你嘅規格。
11. 實用設計與使用案例
場景: 為網絡路由器設計一個狀態指示燈面板。使用多個鮮明黃色LED來顯示唔同嘅活動狀態。為確保外觀均勻，設計師向供應商指定咗嚴格嘅HUE (波長) 分級同特定嘅CAT (強度) 分級。LED通過微控制器GPIO引腳驅動，串聯一個為15mA操作計算嘅電阻 (以平衡亮度同長期可靠性)。PCB佈局確保咗建議嘅焊盤到LED本體3mm間距得以保持。組裝期間，使用咗符合規格書嘅受控溫度曲線進行波峰焊接。
12. 技術原理簡介
呢款LED基於AlGaInP (磷化鋁鎵銦) 半導體材料。當施加順向電壓時，電子同電洞喺半導體嘅有源區複合，以光子形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗能隙能量，直接對應發出光嘅波長 (顏色) — 喺呢個情況下係黃色 (~589-591 nm)。黃色擴散樹脂圓頂用於保護晶片、塑造光輸出光束 (30度視角)，並擴散光線以產生均勻外觀。
13. 技術發展趨勢
LED技術嘅總體趨勢係朝向更高效率 (每瓦更多流明)、更好顯色性同更低成本。對於呢類指示燈型LED，趨勢包括進一步小型化 (例如，更細嘅表面貼裝封裝)、喺相同功率範圍內增加亮度，以及喺更高溫度操作下增強可靠性。同時亦持續推動更廣泛遵守環保法規，同喺封裝中使用更可持續嘅材料。基礎嘅AlGaInP材料系統已經成熟，但喺外延生長同晶片設計方面繼續有改進，以提取更多光線同提高性能一致性。
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。 |