橢圓形藍光LED 5484BN技術規格書 - 封裝尺寸 - 電壓2.8-3.6V - 發光強度720-1450mcd - 粵語技術文件

1. 產品概覽

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據關鍵參數分級。

呢款LED具有高發光強度輸出，適合戶外同高環境光嘅環境。透鏡嘅橢圓形狀係一個關鍵區別，創造咗一個非對稱視角，專為橫向指示牌而優化。呢個特性，加上一個軸向110度、垂直軸向40度嘅寬視角，確保咗從唔同角度都有良好嘅可見度。封裝材料採用抗紫外線環氧樹脂，增強咗長期可靠性同暴露喺陽光下嘅顏色穩定性，呢點對於戶外廣告同可變訊息標誌嚟講係必不可少嘅。

2. 技術參數詳解

2.1 絕對最大額定值

呢款器件設計喺嚴格嘅電氣同熱力限制內運作，以確保可靠性。絕對最大額定值定義咗可能導致永久損壞嘅閾值。

• 正向電流（I_F）：30 mA（直流）。呢個係可以施加嘅最大連續電流。
• 脈衝正向電流（I_FP）：100 mA，喺脈衝條件下（佔空比1/10，頻率1 kHz）係允許嘅。咁樣可以實現短時間嘅更高亮度。
• 反向電壓（V_R）：5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會損壞LED結。
• 功耗（P_d）：100 mW。呢個參數限制咗可以轉化為熱量嘅總電功率。
• 工作及儲存溫度：器件可以喺-40°C至+85°C下工作，並可以喺-40°C至+100°C下儲存。
• 焊接溫度：可承受260°C最多5秒，兼容標準無鉛焊接製程。
• 靜電放電（ESD）：可承受1000V（人體模型），表示具有中等水平嘅ESD保護。仍然建議遵循適當嘅ESD處理程序。

2.2 電光特性

呢啲參數喺標準測試條件下（T_a=25°C，I_F=20mA）測量，定義咗LED嘅核心性能。

• 發光強度（I_V）：範圍從最小720 mcd到最大1450 mcd。典型值喺呢個範圍內，提供高亮度。
• 視角（2θ_1/2）：非對稱，為110° x 40°。較大嘅110°角度通常對齊用於寬闊嘅水平視角，而40°角度則提供更集中嘅垂直光束。
• 峰值波長（λ_p）：典型值為468 nm，表示最大光譜功率發射點。
• 主波長（λ_d）：範圍從465 nm到475 nm。呢個定義咗光嘅感知顏色（藍色）。
• 光譜半寬度（Δλ）：典型值為26 nm。呢個測量光譜純度；較窄嘅寬度表示更飽和嘅藍色。
• 正向電壓（V_F）：喺20mA下範圍從2.8V到3.6V。呢個對於驅動電路設計以確保適當嘅電流調節至關重要。
• 反向電流（I_R）：喺V_R=5V時最大為50 μA，表示良好嘅結質量。

3. 分級系統說明

To ensure color and brightness consistency in production, LEDs are sorted into bins based on key parameters.

3.1 發光強度分級

LED根據喺20mA下測量嘅發光強度分為四個等級（G2, H1, H2, J1）。

• G2：720 ~ 860 mcd
• H1：860 ~ 1030 mcd
• H2：1030 ~ 1210 mcd
• J1：1210 ~ 1450 mcd

測量不確定度為±10%。設計師可以選擇分級以實現特定亮度水平或顯示器上嘅均勻性。

3.2 主波長分級

顏色一致性通過四個波長等級（1a, 1b, 2a, 2b）管理。

• 1a：465.0 ~ 467.5 nm
• 1b：467.5 ~ 470.0 nm
• 2a：470.0 ~ 472.5 nm
• 2b：472.5 ~ 475.0 nm

測量不確定度為±1.0 nm。呢個分級對於需要精確顏色匹配嘅應用（例如全彩標誌中藍色同其他顏色混合）至關重要。

3.3 正向電壓分級

正向電壓分為四個等級（0, 1, 2, 3），以協助驅動器設計同電源管理。

• 0：2.8 ~ 3.0 V
• 1：3.0 ~ 3.2 V
• 2：3.2 ~ 3.4 V
• 3：3.4 ~ 3.6 V

測量不確定度為±0.1V。使用相同電壓分級嘅LED可以簡化串聯或並聯陣列中限流電阻嘅計算。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型嘅電光特性曲線。雖然文本中冇提供具體圖表，但呢類LED嘅標準曲線通常包括：

• 相對發光強度 vs. 正向電流（I-V曲線）：顯示光輸出如何隨電流增加，通常喺達到最大額定電流前呈近線性關係。佢強調咗恆流驅動對於穩定亮度嘅重要性。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出嘅熱降額。發光強度通常隨結溫升高而降低，呢個係封閉式標誌中熱管理嘅關鍵考量。
• 正向電壓 vs. 結溫：顯示V_F嘅負溫度係數。正向電壓隨溫度升高而下降，呢個會影響簡單基於電阻嘅驅動電路嘅性能。
• 光譜分佈：一張繪製相對強度對波長嘅圖表，顯示峰值喺~468 nm同26 nm半寬度，確認藍色光發射。
• 視角圖案：一張極坐標圖，說明非對稱輻射圖案（110° x 40°），對於指示牌中嘅光學設計以將光線導向所需位置至關重要。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸

呢款LED具有特定嘅橢圓形透鏡封裝。規格書中嘅關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸單位為毫米（mm）。
• 標準公差為±0.25 mm，除非另有說明。
• 法蘭下方樹脂嘅最大凸出為1.5 mm。
• 連接筋切斷後，該部分會暴露銅合金。如果喺組裝或塗覆保護層時冇適當保護，呢個區域可能容易氧化。

參考咗精確嘅尺寸圖，但文本中冇詳細說明。封裝設計用於通孔安裝（DIP）。

6. 焊接及組裝指引

6.1 引腳成型

• 彎曲必須喺距離環氧樹脂燈珠底部至少3 mm處進行，以防止對內部晶片同焊線造成應力。
• 引腳成型必須喺焊接製程之前完成。
• 彎曲時避免對LED封裝施加應力。
• 喺室溫下切割引線框架。高溫切割可能導致熱衝擊。
• PCB孔必須同LED引腳精確對齊。錯位導致引腳應力會降低環氧樹脂同LED性能。

6.2 儲存條件

• 建議儲存：≤30°C 同 ≤70% 相對濕度（RH）。
• 喺呢啲條件下嘅最長儲存壽命：從出貨起計3個月。
• 如需更長儲存（最多1年），請將LED放入帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器中。
• 避免喺高濕度下快速溫度變化，以防止冷凝，冷凝可能導致濕氣進入並隨後喺焊接時失效（"爆米花效應"）。

6.3 焊接製程

提供咗手焊同波峰焊嘅詳細建議。

• 一般規則：保持焊點到環氧樹脂燈珠嘅最小距離為3 mm。
• 手焊：烙鐵頭溫度 ≤300°C（適用於最大30W烙鐵）。每支引腳焊接時間 ≤3秒。
• 波峰/DIP焊接：
  • 預熱溫度：≤100°C（持續 ≤60秒）。
  • 焊錫槽溫度：≤260°C。
  • 槽內焊接時間：≤5秒。
• LED處於高溫時避免對引腳施加應力。
• 唔好對一粒LED進行多於一次焊接（浸焊或手焊）。
• 焊接後，喺環氧樹脂燈珠冷卻到室溫之前，保護佢免受機械衝擊/振動。
• 避免從峰值焊接溫度快速冷卻。

參考咗一個推薦嘅焊接溫度曲線，通常顯示升溫、預熱、峰值溫度（260°C）同受控冷卻。

7. 包裝及訂購資料

7.1 包裝規格

LED包裝具有ESD保護同清晰標籤。

• 初級包裝：每防靜電袋500粒。
• 次級包裝：5袋放入一個內箱（總共2,500粒）。
• 三級包裝：10個內箱裝入一個外主箱（總共25,000粒）。

7.2 標籤資料

袋同紙箱上嘅標籤包含可追溯性同正確應用嘅關鍵資料：

• CPN（客戶部件編號）：客戶內部參考編號。
• P/N（生產部件編號）：製造商部件編號（例如5484BN/BADC-AGJA/P/MS）。
• QTY（數量）：包裝內嘅件數。
• CAT（類別）：發光強度同正向電壓分級嘅組合代碼（例如H1-2）。
• HUE（色調）：主波長分級代碼（例如1b）。
• REF（參考）：額外參考資料。
• LOT No（批次號）：可追溯嘅生產批次號。
• Production Place（生產地）：標明製造國家。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

正如所指定，呢款LED專為以下應用而設計：

• 彩色圖形標誌及訊息板：佢嘅高強度同橢圓形圖案使其成為標誌背光或直接照明嘅理想選擇，確保可讀性。
• 可變訊息標誌（VMS）：用於高速公路、機場同公共交通系統。分級系統確保大型多LED顯示器上顏色同亮度嘅一致性。
• 商業戶外廣告：抗紫外線環氧樹脂同穩固設計支持喺暴露於陽光同天氣嘅惡劣戶外環境中嘅長期可靠性。
• 乘客資訊標誌：特定嘅空間輻射圖案匹配用於同紅色同綠色LED混合，以喺全彩顯示器中創造各種顏色。

8.2 設計考量

• 驅動電路：使用設定為20mA（或更低以降低亮度/功耗）嘅恆流驅動器，以確保穩定運作同壽命。設計串聯電路時要考慮V_F分級。
• 熱管理：雖然每粒LED功耗只有100mW，但封閉式標誌中嘅高密度陣列會產生大量熱量。確保足夠通風或散熱，以將結溫維持喺安全限度內，保持光輸出同使用壽命。
• 光學設計：利用110° x 40°視角。定向LED，使110°軸線覆蓋所需嘅水平視角區域。如果需要，可以使用二次光學元件（擴散板、透鏡）進一步塑造光束。
• ESD保護：儘管ESD等級為1kV，但喺處理同組裝期間仍要實施標準ESD預防措施。

9. 技術比較及差異

雖然規格書中冇直接同其他部件編號比較，但可以推斷出呢款LED嘅關鍵區別特徵：

• 橢圓形透鏡 vs. 標準圓形透鏡：主要區別。橢圓形透鏡創造矩形輻射圖案，相比圓形透鏡嘅圓形圖案，對於照亮矩形標誌區域更有效率，減少光線浪費。
• 匹配輻射以進行混色：規格書明確指出輻射圖案匹配紅/綠/藍混合應用。呢個表明精心嘅光學設計，以確保喺RGB像素簇中唔同視角下均勻嘅顏色混合。
• 高強度分級：提供高達1450mcd嘅分級，提供適合陽光可讀應用嘅高亮度選項。
• 抗紫外線環氧樹脂：對於戶外壽命至關重要嘅特徵，防止封裝材料隨時間變黃同透射率損失。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 峰值波長同主波長有咩分別？

峰值波長（λ_p~468 nm）係LED發射最多光功率嘅波長。主波長（λ_d465-475 nm）係單色光嘅波長，對人眼嚟講，佢嘅顏色同LED嘅顏色相同。主波長對於顯示器中嘅顏色規格更相關。

10.2 我可唔可以持續用30mA驅動呢粒LED嚟達到最高亮度？

可以，30mA係絕對最大連續正向電流。然而，喺最大額定值下運作會產生更多熱量，並可能隨時間加速流明衰減。為咗最佳壽命同可靠性，建議喺或低於測試電流20mA下驅動，除非更高亮度係必不可少且熱管理非常好。

10.3 落單時點樣解讀分級代碼（例如H1-2, 1b）？

"CAT"代碼（例如H1-2）結合咗發光強度分級（H1 = 860-1030 mcd）同正向電壓分級（2 = 3.2-3.4V）。"HUE"代碼（例如1b = 467.5-470.0 nm）指定主波長分級。指定呢啲分級確保你收到性能特徵緊密集中嘅LED，以獲得一致嘅顯示效果。

10.4 點解儲存壽命限於3個月？過咗之後會點？

喺標準工廠條件（≤30°C/70%RH）下嘅3個月限制係為咗防止濕氣透過塑料封裝吸收。3個月後，濕度水平可能超過焊接安全限制，喺高溫回流過程中存在內部分層或破裂嘅風險（"爆米花效應"）。對於更長儲存，氮氣填充、乾燥嘅環境可以防止濕氣進入，將安全儲存時間延長至一年。

11. 設計案例研究

場景：設計一個高亮度戶外可變訊息標誌（VMS）

1. 需求分析：標誌必須陽光下可讀，喺-20°C至+60°C溫度下運作，並具有均勻嘅顏色外觀。
2. LED選擇：選擇呢款橢圓形藍光LED，因為佢嘅高強度（選擇J1分級以獲得最大亮度）、戶外使用嘅抗紫外線環氧樹脂，以及匹配嘅輻射圖案用於同紅色同綠色夥伴LED混色。
3. 電氣設計：LED以串聯電路排列。驅動器係恆流型，設定為18mA（略低於20mA以留餘量）。使用最壞情況V_F（分級3嘅3.6V）計算每串所需嘅最小驅動器電壓。
4. 熱設計：PCB係金屬核心板（MCPCB），以有效將熱量從LED陣列導走。進行熱模擬以確保喺最高環境溫度下LED結溫保持低於85°C。
5. 光學及機械設計：LED安裝時，其110°軸線水平對齊橫跨標誌。喺陣列上方放置二次擴散板，將單個LED點混合成平滑、均勻嘅光面板。
6. 採購及組裝：訂購LED時指定分級代碼（例如強度用J1，波長用2a），以確保所有生產批次嘅一致性。組裝期間嚴格遵守焊接曲線同儲存指引。

12. 工作原理

呢款LED基於InGaN（氮化銦鎵）半導體晶片。當施加超過二極管閾值（約2.8-3.6V）嘅正向電壓時，電子同電洞被注入半導體嘅有源區。佢哋復合，以光子形式釋放能量。InGaN合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，進而定義發射光嘅波長——喺呢個情況下，係藍色光譜（~468 nm）。圍繞晶片嘅橢圓形環氧樹脂透鏡作為主要光學元件，將發射光折射同塑造成所需嘅110° x 40°輻射圖案。

13. 技術趨勢

用於指示牌嘅LED持續發展。雖然呢份規格書代表一個成熟嘅通孔（DIP）產品，但一般行業趨勢包括：

• 效率提升（lm/W）：新嘅晶片技術同熒光粉允許喺相同或更低驅動電流下實現更高光輸出，降低功耗同熱負荷。
• 表面貼裝器件（SMD）採用：SMD封裝允許更高密度、自動化組裝，並且通常比傳統DIP封裝具有更好嘅熱路徑，儘管DIP對於某些高功率或舊有設計仍然相關。
• 改進嘅顯色性及色域：半導體材料同熒光粉系統嘅進步使得LED具有更窄嘅光譜峰值同更飽和嘅顏色，擴展全彩顯示器嘅色域。
• 集成智能功能：一啲現代指示牌LED內置驅動器（IC驅動LED）或可尋址性，簡化系統設計。
• 增強可靠性及壽命：封裝材料嘅持續改進，例如喺一啲高功率應用中用更穩固嘅矽膠取代環氧樹脂，帶來更長嘅運作壽命同更好嘅惡劣環境抵抗力。

呢份規格書中描述嘅產品屬於呢個領域，作為一個專門、光學優化嘅組件，用於特定應用領域，其橢圓形光束圖案同高強度輸出提供明顯優勢。