目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 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. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 主波長分級
- 3.3 正向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）
- 4.2 相對發光強度 vs. 正向電流
- 4.3 相對發光強度 vs. 環境溫度
- 4.4 光譜分佈
- 4.5 輻射圖案（極座標圖）
- 5. 機械同包裝信息
- 5.1 封裝外形同尺寸
- 5.2 載帶同捲盤規格
- 5.3 濕度敏感性同包裝
- 6. 焊接同組裝指南
- 6.1 迴流焊接參數
- 6.2 儲存同處理注意事項
- 7. 應用設計建議
- 7.1 典型應用電路
- 7.2 導光管應用嘅設計考慮
- 7.3 熱管理
- 8. 可靠性同質量保證
- 9. 常見問題解答（FAQ）
- 9.1 點解限流電阻絕對必要？
- 9.2 我可以直接用微控制器GPIO引腳驅動呢個LED嗎？
- 9.3 峰值波長同主波長有咩區別？
- 9.4 我點樣解讀捲盤標籤上嘅分級代碼？
1. 產品概覽
45-21系列係一個採用緊湊型P-LCC-2（塑膠引線晶片載體）表面貼裝封裝嘅頂視LED家族。呢款器件主要設計為光學指示器，配備無色透明窗口同白色封裝主體，有助增強光線反射同擴散。佢嘅核心設計優勢在於超廣視角，係通過封裝內部嘅優化反射器設計實現嘅。呢個特性令佢特別適合用導光管嘅應用，喺呢啲應用中，由LED光源到導光管嘅高效光耦合至關重要。呢個系列提供多種顏色，包括呢份文件詳細說明嘅亮麗紅色型號，佢採用咗AlGaInP半導體技術。
一個關鍵嘅操作優點係佢嘅低電流需求。標準操作嘅典型正向電流係20mA，對於便攜式同電池供電設備呢類對功耗敏感嘅應用嚟講係理想之選。呢款器件設計兼容現代大批量製造工藝，適用於氣相迴流焊、紅外迴流焊同波峰焊。佢亦兼容自動貼片設備，並以8mm載帶同捲盤包裝供應，方便高效組裝。產品採用無鉛材料製造，符合相關環保法規。
1.1 核心優勢同目標市場
呢個LED系列嘅主要優勢源自佢嘅封裝幾何形狀同材料選擇。超廣視角（典型值120度）確保從多個角度都睇得到，呢點對於消費電子產品、工業面板同通訊設備上嘅狀態指示器至關重要。優化嘅光耦合效率直接意味住，當配合導光管使用時，感知輸出會更光猛，從而減少對更高驅動電流嘅需求，節省電力。
目標市場好廣泛，涵蓋電信（用於電話同傳真機嘅指示器同背光）、消費電子、工業控制同汽車內飾。佢嘅可靠性同自動化流程兼容性，令佢成為大批量生產嘅高性價比選擇。低功耗特別針對便攜式電子產品領域，喺呢個領域，延長電池壽命係首要嘅設計考慮因素。
2. 深入技術參數分析
呢個部分提供對定義LED性能範圍同指導正確電路設計嘅關鍵電氣、光學同熱參數嘅詳細、客觀解讀。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅應力極限。呢啲唔係正常操作條件。
- 反向電壓（VR）：5V。反向偏壓超過呢個電壓可能導致結擊穿。
- 正向電流（IF）：50mA直流。連續電流唔應該超過呢個限制。
- 峰值正向電流（IFP）：100mA，僅允許喺脈衝條件下（佔空比1/10，頻率1kHz）。呢個允許短時間內達到更高亮度。
- 功耗（Pd）：120mW。呢個係封裝喺唔超過其熱額定值嘅情況下，可以作為熱量散發嘅最大功率。
- 靜電放電（ESD）：2000V（人體模型）。組裝期間必須遵循正確嘅ESD處理程序。
- 工作同儲存溫度：範圍由-40°C到+85°C（工作）同-40°C到+90°C（儲存）。
- 焊接溫度：可承受260°C持續10秒（迴流焊）或350°C持續3秒（手動焊接）。
2.2 電光特性
呢啲參數係喺結溫（Tj）為25°C、標準測試電流20mA下測量嘅。佢哋代表典型性能。
- 發光強度（Iv）：範圍由450 mcd（最小）到900 mcd（最大），典型公差為±11%。呢個係感知亮度嘅主要衡量指標。
- 視角（2θ1/2）：120度（典型值）。呢個係發光強度下降到其軸向峰值一半時嘅全角。
- 峰值波長（λp）：632 nm（典型值）。呢個係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
- 主波長（λd）：範圍由617.5 nm到633.5 nm，公差為±1nm。呢個波長對應感知嘅顏色（亮麗紅色）。
- 光譜帶寬（Δλ）：20 nm（典型值）。呢個表示發出紅光嘅光譜純度。
- 正向電壓（VF）：喺20mA下，範圍由1.75V到2.35V，典型公差為±0.1V。呢個對於設計限流電阻至關重要。
- 反向電流（IR）：喺5V反向偏壓下，最大值為10 µA，表明結質量良好。
3. 分級系統說明
為確保大批量生產嘅一致性，LED會根據性能分級。設計師可以指定分級，以保證應用中顏色同亮度嘅均勻性。
3.1 發光強度分級
強度根據喺IF=20mA下測量嘅最小值同最大值分為三個主要級別（U1、U2、V1）。例如，U1級涵蓋450-565 mcd，U2級涵蓋565-715 mcd，V1級涵蓋715-900 mcd。選擇更高嘅級別（例如V1）可以保證更光猛嘅最小輸出。
3.2 主波長分級
亮麗紅色歸類為A組，並進一步分為四個波長級別：E4（617.5-621.5 nm）、E5（621.5-625.5 nm）、E6（625.5-629.5 nm）同E7（629.5-633.5 nm）。選擇更窄嘅級別（例如只指定E5）可以確保組裝中所有LED嘅紅色色調更加一致。
3.3 正向電壓分級
正向電壓歸類為B組，分為三個級別：0（1.75-1.95V）、1（1.95-2.15V）同2（2.15-2.35V）。雖然對於指示器嚟講，電壓分級通常冇顏色同亮度咁關鍵，但喺大型陣列嘅電源設計中，或者喺並聯驅動LED而冇獨立電阻時，指定電壓級別可能好重要。
4. 性能曲線分析
提供嘅特性曲線為LED喺唔同條件下嘅行為提供咗有價值嘅見解。
4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）
曲線顯示咗二極管典型嘅指數關係。喺25°C時，一旦超過開啟閾值，電壓會隨電流急劇上升。呢種非線性強調咗使用限流電阻或恆流驅動器嘅必要性，因為電壓嘅微小變化可能導致電流嘅巨大、潛在破壞性變化。
4.2 相對發光強度 vs. 正向電流
呢條曲線表明，光輸出喺一定範圍內隨電流近似線性增加，但最終會喺更高電流下因熱效應同效率效應而飽和。喺建議嘅20mA下操作，可以喺亮度同效率之間取得良好平衡。
4.3 相對發光強度 vs. 環境溫度
發光強度會隨環境溫度升高而降低。呢條降額曲線對於喺高溫環境下運行嘅應用至關重要。設計師必須考慮呢種降低，以確保喺所有操作條件下都保持足夠嘅亮度。
4.4 光譜分佈
光譜圖確認咗AlGaInP LED嘅單色性質，有一個以632 nm為中心嘅單一、窄峰，產生飽和嘅亮麗紅色，喺其他波長段冇明顯發射。
4.5 輻射圖案（極座標圖）
圖表直觀地確認咗寬廣、類似朗伯體嘅發射圖案。強度喺寬廣嘅中心區域幾乎均勻，向邊緣逐漸下降，呢個對於廣角觀睇係理想嘅。
5. 機械同包裝信息
5.1 封裝外形同尺寸
P-LCC-2封裝佔用空間緊湊。關鍵尺寸包括總長度、寬度同高度，以及引腳間距同尺寸。極性指示器（通常係封裝上嘅凹口、圓點或切角）標識陰極。規格書提供推薦嘅焊盤圖案，以確保迴流焊期間形成可靠嘅焊點同正確對齊。
5.2 載帶同捲盤規格
器件以8mm載帶供應，捲到標準捲盤上。載帶尺寸（凹槽尺寸、間距）同捲盤尺寸（軸心直徑、法蘭直徑）都有規定，以兼容自動組裝設備。每捲包含2000件。
5.3 濕度敏感性同包裝
LED包裝喺防潮鋁袋中，內置乾燥劑，以防止吸濕，吸濕可能導致喺高溫迴流焊接過程中發生爆米花現象（封裝開裂）。袋上嘅標籤包含關鍵信息，例如濕度敏感等級（由包裝方式暗示）、數量同零件編號。
6. 焊接同組裝指南
6.1 迴流焊接參數
器件額定峰值迴流溫度為260°C，最長10秒。呢個符合標準無鉛迴流曲線。必須控制PCB嘅熱質量同特定曲線（升溫、保溫、峰值、冷卻），以保持喺呢個限制內，避免熱衝擊。
6.2 儲存同處理注意事項
- 開袋前：防潮袋應儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度下。器件應喺袋密封日期後一年內使用。
- 開袋後：如果唔立即使用，暴露喺環境濕度下嘅器件可能需要根據標準IPC/JEDEC指南喺焊接前進行烘烤，以去除吸收嘅水分。
- ESD防護：處理期間必須遵守標準ESD預防措施（接地工作站、腕帶）。
7. 應用設計建議
7.1 典型應用電路
最常見嘅驅動電路係一個串聯限流電阻連接到電壓源（VCC）。電阻值計算為 R = (VCC- VF) / IF。喺呢個計算中使用規格書中嘅最大VF（2.35V），可以確保即使存在器件間差異，電流也永遠唔會超過所需嘅IF。例如，使用5V電源同目標IF為20mA：R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5Ω。標準嘅130Ω或150Ω電阻係合適嘅。
7.2 導光管應用嘅設計考慮
當耦合到導光管時，將LED對齊喺導光管輸入表面嘅中心下方。呢款LED嘅超廣視角有助於填充導光管嘅輸入孔徑。LED穹頂同導光管之間嘅距離應最小化，以減少光損失。白色封裝有助於將原本會向下損失嘅光線反射返發射方向，提高整體耦合效率。機械圖紙應考慮LED嘅高度同建議嘅禁區。
7.3 熱管理
雖然功耗好低，但喺高環境溫度下以最大電流（50mA）連續運行，可能會接近器件嘅極限。對於呢類用例，確保LED熱焊盤（如果有）周圍有足夠嘅PCB銅面積或熱通孔，可以幫助散熱並保持較低嘅結溫，從而保持光輸出同長期可靠性。
8. 可靠性同質量保證
規格書概述咗一套全面嘅可靠性測試，以90%置信水平同10%批次容許不良率（LTPD）進行。呢啲測試模擬惡劣嘅操作同儲存條件，以確保現場可靠性。
- 迴流焊接耐受性：驗證封裝能夠承受焊接過程。
- 溫度循環同熱衝擊：測試對抗重複溫度變化引起嘅機械應力嘅穩健性。
- 高/低溫儲存：評估喺極端非操作條件下嘅長期穩定性。
- 直流工作壽命：喺額定電流（20mA）同溫度（25°C）下進行1000小時壽命測試。
- 高溫/高濕工作壽命（85°C/85% RH）：針對偏壓下嘅耐濕性同腐蝕性嘅加速測試。
通過呢啲測試表明產品穩健，適合要求嚴格嘅商業同工業應用。
9. 常見問題解答（FAQ）
9.1 點解限流電阻絕對必要？
LED嘅I-V特性係指數性嘅。供應電壓稍微高過LED嘅正向壓降，就會導致電流非常巨大、可能具有破壞性嘅增加。電阻提供線性、可預測嘅壓降，穩定電流，保護LED免受由正常電壓公差或瞬變引起嘅過流情況影響。
9.2 我可以直接用微控制器GPIO引腳驅動呢個LED嗎？
可以，但有重要注意事項。GPIO引腳必須配置為輸出。你仍然必須包含一個串聯電阻。此外，你必須確保微控制器嘅引腳能夠持續提供（或吸收，取決於你嘅電路配置）所需嘅20mA電流，呢個電流對於某些通用I/O引腳嚟講已經達到或超過極限。請查閱微控制器規格書。對於更高電流或驅動多個LED時，使用電晶體作為開關通常係更安全、更靈活嘅選擇。
9.3 峰值波長同主波長有咩區別？
峰值波長（λp）：光譜功率輸出物理上最高嘅單一波長。主波長（λd）：人眼感知為與LED輸出顏色相同嘅單色光嘅波長。對於像呢款紅色LED咁樣嘅單色LED，佢哋非常接近。主波長通常係顏色規格同分級更相關嘅參數。
9.4 我點樣解讀捲盤標籤上嘅分級代碼？
標籤使用像CAT、HUE同REF咁樣嘅代碼。'CAT'對應發光強度分級（例如U1、V1）。'HUE'對應主波長分級（例如E5、E6）。'REF'對應正向電壓分級（例如0、1、2）。知道呢啲代碼可以讓你驗證收到嘅係你訂購嘅特定性能等級。
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。 |