綠色通孔LED燈 525nm - 3.0mm直徑 - 2.4-3.3V - 64mW - 粵語技術規格書

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款綠色通孔LED燈嘅規格，呢款燈係專為配合直角黑色塑膠座（CBI - 電路板指示器）而設計嘅。呢個產品係一種固態光源，提供低功耗同高效率。佢係符合RoHS指令嘅無鉛產品。發出嘅顏色係綠色，主波長為525nm，採用InGaN技術。器件以帶裝同捲盤包裝供應，方便自動化組裝製程。

1.1 核心優勢

• 設計方便電路板組裝。
• 固態可靠性，操作壽命長。
• 低功耗同高發光效率。
• 環保、無鉛，符合RoHS標準構造。
• 提供可堆疊嘅直角座格式，安裝方式靈活。
• 以帶裝同捲盤供應，適合高效能大批量生產。

1.2 目標應用

呢款LED適用於多個行業嘅廣泛應用，包括：

• 電腦周邊設備同狀態指示燈。
• 通訊設備。
• 消費電子產品。
• 工業控制面板同機械。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

以下額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。所有數值均喺環境溫度（TA）為25°C時指定。

• 功耗（Pd）：64 mW - LED可以安全散發嘅最大熱功率。
• 峰值正向電流（IFP）：60 mA - 僅允許喺脈衝條件下使用（佔空比 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 10μs）。
• 直流正向電流（IF）：20 mA - 為確保可靠操作而建議嘅最大連續正向電流。
• 操作溫度範圍：-30°C 至 +85°C - 器件正常功能嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C - 器件唔運作時嘅安全溫度範圍。
• 引腳焊接溫度：最高260°C，最多5秒，測量點距離LED主體2.0mm。呢點對於波峰焊或手動焊接製程至關重要。

2.2 電氣及光學特性

呢啲參數定義咗LED喺標準測試條件下（TA=25°C，IF=10mA，除非另有說明）嘅典型性能。

• 發光強度（Iv）：180 至 880 mcd。呢個寬範圍係通過分級系統管理嘅（見第4節）。測量使用近似CIE明視覺響應曲線嘅傳感器/濾光片。
• 視角（2θ1/2）：100度。呢個係發光強度下降到其軸向（正軸）值一半時嘅全角，表示一個相對較寬嘅視角模式，係擴散透鏡嘅典型特徵。
• 峰值發射波長（λP）：530 nm（典型值）。光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
• 主波長（λd）：525 至 535 nm。呢個係人眼感知到嘅單一波長，定義咗LED嘅顏色，係從CIE色度圖推導出嚟嘅。
• 譜線半寬度（Δλ）：25 nm（典型值）。喺最大強度一半處測量嘅光譜帶寬，表示顏色純度。
• 正向電壓（VF）：喺10mA時為2.4至3.3 V。設計限流電路時必須考慮呢個範圍。
• 反向電流（IR）：喺VR=5V時最大為10 μA。重要：呢個器件唔係為反向偏壓操作而設計；呢個測試條件僅用於特性表徵。

3. 分級系統規格

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會分級。設計師訂購時必須指定分級代碼，以保證性能喺定義嘅範圍內。

3.1 發光強度分級

分級喺正向電流為10mA時進行。每個分級極限嘅容差為±15%。

• 分級 HJ：180 mcd（最小）至 310 mcd（最大）
• 分級 KL：310 mcd（最小）至 520 mcd（最大）
• 分級 MN：520 mcd（最小）至 880 mcd（最大）

3.2 主波長分級

分級喺正向電流為10mA時進行。每個分級極限嘅容差為±1nm。

• 分級 G09：516.0 nm（最小）至 520.0 nm（最大）
• 分級 G10：520.0 nm（最小）至 527.0 nm（最大）
• 分級 G11：527.0 nm（最小）至 535.0 nm（最大）

4. 性能曲線分析

雖然規格書中參考咗特定嘅圖形曲線，但以下解釋係基於標準LED行為同提供嘅參數：

4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)

正向電壓（VF）喺10mA時有指定範圍2.4V至3.3V。I-V特性係指數性嘅。喺額定電流以上操作LED會導致正向電壓同功耗顯著增加，可能超過最大額定值。強烈建議使用恆流驅動器而非恆壓源，以確保穩定嘅發光輸出同使用壽命。

4.2 發光強度 vs. 正向電流

喺建議嘅操作範圍內，發光強度大致同正向電流成正比。然而，喺極高電流下，由於熱效應增加，效率可能會降低。指定嘅Iv值係喺10mA時；喺最大直流電流20mA下驅動會產生更高強度，但必須謹慎進行熱管理。

4.3 溫度依賴性

LED嘅發光強度通常會隨著結溫升高而降低。雖然規格書提供咗操作溫度極限（-30°C至+85°C），但喺上限溫度下嘅實際光輸出會低於25°C時。對於需要喺寬溫度範圍內保持穩定亮度嘅應用，應考慮PCB上嘅熱設計同驅動電路中潛在嘅亮度補償。

5. 機械及包裝資訊

5.1 外形尺寸及組裝

呢款LED設計用於配合特定嘅直角黑色塑膠座。主要機械注意事項包括：

• 所有尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，一般公差為±0.25mm。
• 座嘅材料係黑色塑膠。
• LED燈本身具有綠色擴散透鏡。
• 組裝時，引腳必須喺距離LED透鏡底座至少3mm嘅位置彎曲。彎曲時唔應該使用引線框架嘅底座作為支點。

5.2 包裝規格

器件以行業標準嘅帶裝同捲盤格式供應。

• 載帶：由黑色導電聚苯乙烯合金製成，厚度為0.50 ±0.06 mm。
• 捲盤容量：每13英寸捲盤400件。
• 紙箱包裝：
  • 1個捲盤連同乾燥劑同濕度指示卡一齊包裝喺防潮袋（MBB）內。
  • 2個MBB（總共800件）包裝喺內箱內。
  • 10個內箱（總共8,000件）包裝喺外箱內。

6. 焊接及組裝指引

6.1 儲存及處理

• 密封包裝：儲存喺≤30°C同≤70% RH。喺打開防潮袋後一年內使用。
• 已打開包裝：儲存喺≤30°C同≤60% RH。組件應喺暴露後168小時（1星期）內進行IR回流焊。對於儲存超過168小時嘅情況，焊接前應喺60°C下烘烤至少48小時，以防止回流焊期間因濕氣引起損壞（"爆米花效應"）。

6.2 焊接製程

必須保持透鏡/座底座同焊點之間至少有2mm嘅間隙。

• 烙鐵：最高溫度350°C，每個焊點最多3秒。只可焊接一次。
• 波峰焊：最高預熱溫度120°C，最多100秒。最高焊波溫度260°C，最多5秒。
• 清潔：如有需要，使用異丙醇等酒精類溶劑。避免使用刺激性化學品。

6.3 應用注意事項

• 呢款LED適用於室內/室外標誌同一般電子設備。
• 焊接時LED仲熱嘅時候，避免對引腳施加外部應力。
• PCB組裝時使用最小嘅壓緊力，以避免對組件造成機械應力。
• 過高嘅焊接溫度或時間會使LED透鏡變形並損壞內部晶粒。

7. 設計考量及應用備註

7.1 電路設計

務必使用串聯限流電阻或恆流驅動電路。使用公式計算電阻值：R = (Vsupply - VF) / IF，其中VF應取規格書中嘅最大值（3.3V），以確保即使係低VF嘅LED，電流亦唔會超過極限。對於5V電源同10mA目標電流，電阻大約為（5V - 3.3V）/ 0.01A = 170 Ω。標準180 Ω電阻會係一個安全嘅選擇。

7.2 熱管理

雖然功耗好低（最大64mW），但確保LED結有足夠嘅散熱可以延長使用壽命並保持亮度穩定性。直角塑膠座提供咗一定嘅隔離，但PCB佈局應避免將LED放置喺其他重要熱源附近。對於以最大直流電流（20mA）運行嘅應用，熱考量變得更為重要。

7.3 光學整合

100度視角同擴散透鏡提供咗寬闊、柔和嘅光線發射，適合需要從多個角度可見嘅狀態指示燈。對於需要更集中光束嘅應用，就需要二次光學元件。綠色（525-535nm）處於人眼高靈敏度區域，使其非常適合用於引人注目嘅指示燈。

8. 技術比較及差異化

呢款通孔LED通過其與專用直角座（CBI）嘅整合而與眾不同，提供咗一個完整、易於組裝嘅指示器解決方案。同表面貼裝LED相比，呢類通孔版本通常為受振動或手動處理嘅應用提供更優越嘅機械強度。針對強度同波長嘅特定分級結構，允許喺多指示器面板中進行精確嘅顏色同亮度匹配，呢個係相對於未分級或粗略分級嘅通用LED嘅一個關鍵優勢。全面嘅濕度敏感性同焊接指引亦表明呢個產品係為穩健、可靠嘅製造製程而設計嘅。

9. 常見問題 (FAQ)

9.1 峰值波長同主波長有咩分別？

峰值波長（λP）係LED發射最多光功率時嘅物理波長。主波長（λd）係一個基於人眼顏色感知（CIE圖表）嘅計算值，代表我哋感知到光線嘅單一波長。對於綠色LED，佢哋通常好接近，但λd係顏色規格更相關嘅參數。

9.2 我可唔可以連續用20mA驅動呢粒LED？

可以，20mA係建議嘅最大直流正向電流。然而，喺呢個最大值下操作會產生更多熱量，同喺較低電流（如10mA）下操作相比，可能會縮短LED嘅使用壽命。確保環境溫度喺規格範圍內，如果使用多粒LED，請考慮熱設計。

9.3 點解發光強度範圍咁闊 (180-880 mcd)？

呢個係所有生產中可能嘅總範圍。分級系統（HJ, KL, MN）將呢個範圍劃分成更細、更一致嘅組別。你訂購時必須指定所需嘅分級代碼，以獲得適合你應用嘅可預測亮度範圍內嘅LED。

9.4 如果個袋打開超過168個鐘，係咪一定要焗爐烘乾？

係，強烈建議喺60°C下烘烤48小時以驅除吸收嘅濕氣。跳過呢個步驟會喺高溫焊接製程期間有蒸氣壓力積聚嘅風險，可能導致內部分層或破裂（"爆米花效應"），從而引致即時或潛在故障。

10. 實際應用例子

場景：為工業控制器設計一個多狀態指示燈面板。

設計師需要喺垂直面板上使用綠色"系統正常"指示燈。佢哋選擇呢款帶直角座嘅LED，以便於PCB安裝同清晰嘅側視效果。為確保外觀一致，佢哋喺採購訂單中指定強度分級KL（310-520 mcd）同波長分級G10（520-527 nm）。喺PCB上，佢哋以符合座佔位面積嘅中心到中心間距放置LED。驅動電路使用5V電源軌同每個LED嘅180Ω限流電阻，將電流設定為約10mA。組裝期間，生產團隊遵循168小時車間壽命規則，喺波峰焊電路板前烘烤任何已暴露嘅捲盤。結果係一個具有一致、明亮綠色指示燈嘅面板，從操作員位置可以清晰可見。

11. 工作原理

呢個係一個半導體發光二極管（LED）。當施加超過其特性正向電壓（VF）嘅正向電壓時，電子同電洞會喺InGaN（氮化銦鎵）半導體材料嘅有源區內復合。呢個復合過程以光子（光）嘅形式釋放能量。InGaN合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下，係大約525-535 nm嘅綠色。擴散環氧樹脂透鏡封裝住半導體晶粒，提供機械保護，並將光輸出塑造成寬視角。

12. 技術趨勢

雖然通孔LED對於穩健性同某些組裝類型仍然至關重要，但更廣泛嘅行業趨勢係朝向表面貼裝器件（SMD）LED，因為佢哋尺寸更細、適合自動化貼裝，並且有更好嘅到PCB嘅熱路徑。然而，像呢款咁樣嘅通孔版本繼續服務於需要更高機械結合強度、更容易手動原型製作或特定光學格式（如直角視角）嘅應用。熒光粉轉換同直接顏色半導體材料嘅進步繼續提高所有LED類型（包括通孔封裝）嘅效率、顯色性同最大亮度。正如呢份規格書所示，對精確分級同濕度敏感性處理嘅重視，反映咗行業喺消費同工業電子領域追求更高可靠性同一致性嘅驅動力。