目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分檔系統說明
- 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 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
- 4.4 相對強度 vs. 正向電流
- 4.5 溫度依賴性曲線
- 5. 機械及封裝信息
- 5.1 封裝尺寸圖
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接及組裝指引
- 6.1 引腳成型
- 6.2 儲存條件
- 6.3 焊接工藝
- 6.4 清潔
- 7. 包裝及訂購信息
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤說明
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較與區分
- 10. 常見問題解答 (基於技術參數)
- 10.1 使用5V電源時，我應該用幾大嘅電阻值？
- 10.2 我可以喺最大連續電流25mA下驅動呢個LED嗎？
- 10.3 點解儲存濕度條件咁重要？
- 11. 實際使用案例示例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 行業趨勢與發展
1. 產品概覽
513S YGD/S530-E2係一款高亮度LED燈珠，專為通用指示燈同背光應用而設計。佢採用AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體晶片，產生超級黃光輸出。呢款器件配備綠色散射樹脂透鏡，有助於拓寬視角同柔化光線外觀。呢款LED嘅特點係可靠性高、堅固耐用，並且符合主要環保法規，包括RoHS、REACH同無鹵素標準。
1.1 核心優勢同目標市場
呢個LED系列嘅主要優勢包括提供多種視角選擇以適應唔同應用需求，同埋提供帶裝同捲盤包裝以方便自動化組裝流程。其設計優先考慮更高嘅亮度輸出。目標應用主要喺消費電子產品，包括用作電視機、電腦顯示器、電話同其他計算設備嘅狀態指示燈或背光元件。
2. 技術參數深入分析
本節根據絕對最大額定值同電光特性，對LED嘅關鍵技術規格進行詳細、客觀嘅分析。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅極限。呢啲唔係工作條件。
- 連續正向電流 (IF):25 mA。超過呢個電流會因半導體結過熱而導致災難性故障。
- 靜電放電 (ESD) 人體模型:2000 V。呢個額定值表示中等程度嘅ESD敏感性。組裝期間需要遵循正確嘅ESD處理程序。
- 反向電壓 (VR):5 V。施加高於此值嘅反向電壓可能會擊穿LED嘅P-N結。
- 功耗 (Pd):60 mW。呢個係封裝喺指定條件下可以散發嘅最大功率，與正向電流同電壓相關。
- 工作及儲存溫度:-40°C 至 +85°C (工作)，-40°C 至 +100°C (儲存)。呢款器件適用於廣泛嘅環境條件。
- 焊接溫度:260°C 持續5秒。呢個定義咗波峰焊或回流焊工藝嘅峰值溫度耐受度。
2.2 電光特性
呢啲參數喺典型測試條件下測量（除非另有說明，Ta=25°C，IF=20mA），並定義咗器件嘅性能。
- 發光強度 (Iv):典型值為12.5 mcd，最小值為6.3 mcd。無指定最大值，表示會根據強度進行分檔。測量不確定度為±10%。
- 視角 (2θ1/2):140度 (典型值)。呢個寬視角係散射透鏡嘅結果，令LED適合需要從多個角度可見嘅應用。
- 峰值波長 (λp):575 nm (典型值)。呢個係發射光功率最大嘅波長。
- 主波長 (λd):573 nm (典型值)。呢個係人眼感知嘅單一波長，定義咗"超級黃"顏色。測量不確定度為±1.0 nm。
- 正向電壓 (VF):典型值2.0 V，最大值2.4 V (於20mA下)。呢個低正向電壓係AlGaInP技術嘅特徵。測量不確定度為±0.1V。
- 反向電流 (IR):最大值10 µA (於VR=5V下)。低反向漏電流係理想嘅。
3. 分檔系統說明
規格書提及咗關鍵參數嘅分檔系統，雖然摘要中無提供具體嘅分檔代碼表。標籤說明提到咗發光強度 (CAT)、主波長 (HUE) 同正向電壓 (REF) 嘅等級。呢個意味住生產單元會根據測量性能被分類到唔同嘅類別或"檔位"，以確保特定訂單內嘅一致性。當需要跨越多個LED進行嚴格嘅顏色或強度匹配時，設計師應諮詢製造商以獲取詳細嘅分檔規格。
4. 性能曲線分析
規格書包含幾條典型特性曲線，對於理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。
4.1 相對強度 vs. 波長
呢條曲線顯示咗光譜功率分佈。對於超級黃光AlGaInP LED，相比白光LED，其光譜相對較窄，中心波長約為573-575 nm。光譜輻射帶寬 (Δλ) 典型值為20 nm。
4.2 指向性圖案
呢個極座標圖說明咗140度視角，顯示光強如何從中心 (0°) 遞減。散射透鏡創造咗平滑、寬廣嘅發射圖案。
4.3 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
呢個圖對於電路設計至關重要。佢顯示咗電流同電壓之間嘅非線性關係。LED大約喺其開啟電壓 (~1.8-2.0V，對於AlGaInP) 開始顯著導通。驅動器應使用恆流而非恆壓，以確保穩定嘅光輸出。
4.4 相對強度 vs. 正向電流
呢條曲線表明光輸出 (強度) 隨正向電流增加而增加，但並非喺整個範圍內都係線性嘅。喺極高電流下，效率可能會因熱量增加而下降。
4.5 溫度依賴性曲線
相對強度 vs. 環境溫度:LED光輸出通常會隨環境溫度升高而降低。呢條曲線量化咗呢個降額，對於喺高溫環境中設計可靠系統至關重要。
正向電流 vs. 環境溫度:呢個可能顯示I-V特性如何隨溫度變化。對於LED，正向電壓通常會隨溫度升高而降低。
5. 機械及封裝信息
5.1 封裝尺寸圖
LED採用標準3mm圓形 (T-1) 徑向引腳封裝。圖中嘅關鍵尺寸包括引腳間距、本體直徑同總高度。重要註明指出所有尺寸均以毫米為單位，凸緣高度必須小於1.5mm，除非另有說明，一般公差為±0.25mm。設計師必須遵循呢啲尺寸以進行正確嘅PCB焊盤設計。
5.2 極性識別
對於徑向引腳LED，陰極通常通過透鏡邊緣嘅平面、較短嘅引腳或其他標記來識別。具體識別方法應與尺寸圖交叉參考。正確嘅極性對於操作至關重要。
6. 焊接及組裝指引
正確處理對於防止損壞同確保長期可靠性至關重要。
6.1 引腳成型
- 喺距離環氧樹脂燈珠本體至少3mm嘅位置彎曲引腳。
- 喺焊接前進行成型。
- 避免對封裝施加壓力；壓力可能導致環氧樹脂破裂或損壞內部鍵合。
- 喺室溫下剪斷引腳。
- 確保PCB孔位與LED引腳完美對齊，以避免安裝應力。
6.2 儲存條件
- 收到後儲存於≤30°C同≤70%相對濕度下。
- 喺呢啲條件下，保存期限為3個月。如需更長時間儲存 (長達1年)，請使用帶有氮氣同乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺潮濕環境中溫度急劇變化，以防止凝露。
6.3 焊接工藝
一般規則:保持焊點到環氧樹脂燈珠本體嘅最小距離為3mm。
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。
波峰/浸焊:預熱最高100°C，最長60秒。焊錫槽溫度最高260°C，最長5秒。
溫度曲線:提供咗推薦嘅焊接溫度曲線圖，強調受控嘅升溫、定義嘅峰值溫度/時間同受控嘅冷卻。唔建議使用快速冷卻過程。
重要:高溫期間避免對引腳施加壓力。唔好焊接 (浸焊/手焊) 超過一次。焊接後，保護LED免受衝擊/振動，直到佢冷卻至室溫。
6.4 清潔
- 如有必要，僅使用異丙醇喺室溫下清潔≤1分鐘。
- 唔好常規使用超聲波清潔。如果絕對需要，請預先驗證工藝 (功率、持續時間) 以確保無損壞發生。
7. 包裝及訂購信息
7.1 包裝規格
LED包裝喺防潮、防靜電材料中。包裝層次如下:
1. 防靜電袋:包含200至500件。
2. 內盒:包含6袋。
3. 外箱:包含10盒。
因此，一個完整嘅外箱至少包含 200件/袋 * 6袋/盒 * 10盒/箱 = 12,000件。
7.2 標籤說明
包裝上嘅標籤包括:
- CPN: 客戶生產編號
- P/N: 製造商零件編號 (例如，513S YGD/S530-E2)
- QTY: 包裝內數量
- CAT, HUE, REF: 分別係發光強度、主波長同正向電壓嘅分檔代碼。
- LOT No: 可追溯嘅生產批號。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 狀態指示燈:電視、顯示器、電話同電腦中嘅電源開/關、模式選擇或故障信號指示。
- 背光:照亮消費電子設備中嘅小型標記、符號或面板。
- 通用指示:任何需要高可見度、可靠嘅黃色指示燈嘅應用。
8.2 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安全值 (例如，典型操作使用20mA，低於25mA絕對最大值)。
- 熱管理:雖然呢個係低功耗器件，但規格書明確指出設計時必須考慮熱管理。喺高環境溫度下，電流應適當降額。請參考"相對強度 vs. 環境溫度"曲線。
- ESD保護:由於器件具有2000V HBM額定值，請喺PCB上或處理期間實施ESD保護。
- 光學設計:140°散射視角提供咗寬廣嘅可見度，但軸向強度較低。對於定向光，可能需要二次光學元件。
9. 技術比較與區分
與舊技術黃光LED (例如，基於GaAsP) 相比，呢款基於AlGaInP嘅LED提供咗顯著更高嘅亮度同效率。"超級黃"嘅稱號通常意味著更飽和、更純淨嘅黃色。由於散射透鏡而產生嘅寬廣140度視角，使其有別於具有更窄光束嘅透明透鏡LED。其符合RoHS、REACH同無鹵素標準，令其適合具有嚴格環保要求嘅現代全球市場。
10. 常見問題解答 (基於技術參數)
10.1 使用5V電源時，我應該用幾大嘅電阻值？
使用歐姆定律: R = (電源電壓 - LED正向電壓) / LED電流。對於20mA下典型VF為2.0V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 歐姆。使用最大VF (2.4V) 來計算最小安全電阻值: R_min = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 歐姆。一個標準嘅150Ω電阻係一個好選擇，喺典型VF下提供約20mA電流，喺最大VF下電流略低，係安全嘅。
10.2 我可以喺最大連續電流25mA下驅動呢個LED嗎？
雖然你可以喺25mA下操作，但呢個已經係絕對極限。為咗提高壽命同可靠性，特別係喺升高嘅環境溫度下，強烈建議喺典型測試電流20mA或以下操作。始終要考慮熱降額。
10.3 點解儲存濕度條件咁重要？
像呢款LED嘅塑膠封裝會從空氣中吸收水分。喺高溫焊接過程中，呢啲被困住嘅水分會迅速膨脹，導致內部分層或"爆米花"現象，從而破裂封裝並損壞器件。儲存條件同保存期限限制就係為咗防止過度吸濕而設計嘅。
11. 實際使用案例示例
場景: 為網絡路由器設計狀態指示燈面板。
面板有4個LED指示電源、互聯網、Wi-Fi同以太網活動。設計師選擇513S YGD/S530-E2，因為佢亮度高、視角寬，確保從房間另一邊都能睇到狀態。設計一塊PCB，其孔距為2.54mm (0.1")，與LED引腳間距匹配。喺3.3V板級電源軌上，每個LED串聯一個180Ω嘅限流電阻，產生嘅正向電流約為 (3.3V - 2.0V)/180Ω ≈ 7.2mA，呢個電流對於指示嚟講足夠，同時最大化LED壽命並最小化功耗。組裝說明指定按照260°C持續5秒嘅溫度曲線進行波峰焊。
12. 技術原理介紹
呢款LED基於生長喺基板上嘅AlGaInP (磷化鋁鎵銦) 半導體材料。當施加正向電壓時，電子同空穴喺P-N結嘅有源區複合，以光子 (光) 嘅形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，呢個直接對應於發射光嘅波長——喺呢個情況下係黃光 (~573-575 nm)。綠色散射環氧樹脂透鏡有兩個作用: 1) 封裝並保護脆弱嘅半導體晶片同鍵合線；2) 樹脂內嘅散射粒子使光線散射，將發射角從晶片嘅固有圖案拓寬到指定嘅140度。
13. 行業趨勢與發展
雖然呢個係一款成熟嘅通孔LED產品，但更廣泛嘅LED行業趨勢仍然影響其背景。行業持續推動更高效率 (每瓦更多流明) 同改善生產批次間嘅顏色一致性。呢份規格書中強調嘅環保合規標準 (RoHS、REACH、無鹵素) 已成為基本要求。呢類指示燈LED嘅市場喺舊有同成本敏感嘅應用中保持穩定，儘管表面貼裝器件 (SMD) LED由於其更小嘅尺寸同更適合自動化貼片組裝，喺新設計中日益佔據主導地位。適當嘅熱管理、電流驅動同ESD保護嘅原則，喺所有LED技術中仍然係普遍至關重要嘅。
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。 |