目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心優勢與目標市場
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性 (Ta=25°C)
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 SUR(亮紅)特性
- 3.2 SYG(亮黃綠)特性
- 4. 機械與封裝資訊
- 4.1 封裝尺寸
- 5. 焊接與組裝指南
- 5.1 引腳成型
- 5.2 儲存
- 5.3 焊接製程
- 6. 包裝與訂購資訊
- 6.1 包裝規格
- 6.2 標籤說明
- 7. 應用建議與設計考量
- 7.1 典型應用電路
- 。
- ESD 防護:
- 8. 技術比較與差異化
- 339-1 系列透過其在標準燈式封裝中的雙晶片設計實現差異化。與單晶片 LED 相比,它能在相同的佔位面積內提供兩種顏色或雙極性(反極性保護)配置的可能性。採用 AlGaInP 技術為紅光與黃綠光波長提供了高效率,從而在適中的 20mA 驅動電流下實現良好的發光強度(紅光 250 mcd,黃綠光 63 mcd)。寬廣的 25 度視角確保了從各個角度都能清晰可見,這對於面板指示燈非常有利。
- ~624nm),而 SYG 代表亮黃綠 LED(λ
- 9.2 我可以用其最大連續電流 25mA 驅動此 LED 嗎?
- 雙極性:
- 9.4 焊接和引腳彎曲的 3mm 最小距離有多關鍵?
- 情境:為電源供應器設計雙狀態指示燈。
- 11. 技術原理介紹
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
339-1SURSYGC/S530-A3 是一款雙晶片 LED 燈珠,專為需要清晰、可靠指示燈光的應用而設計。它提供雙色與雙極性兩種配置,賦予設計靈活性。其主要發光顏色為亮紅與亮黃綠,透過 AlGaInP 半導體技術實現。此元件的特點在於其固態可靠性、長使用壽命及低功耗,適合整合至各種電子系統中。
1.1 核心優勢與目標市場
此 LED 燈珠的主要優勢包括匹配的晶片可提供均勻的光輸出與寬廣視角,確保一致的視覺表現。其設計與積體電路相容,簡化了電路設計。本產品符合相關環保法規,包括 RoHS、歐盟 REACH,且為無鹵素(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)。其主要目標市場與應用為消費性電子產品與電腦周邊設備,具體包括:
- 電視機
- 電腦顯示器
- 電話
- 電腦
2. 深入技術參數分析
本節詳細解析元件的電氣、光學與熱規格。
2.1 絕對最大額定值
這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。不保證在此條件下運作。
| 參數 | 符號 | 額定值 (SUR/SYG) | 單位 |
|---|---|---|---|
| 連續順向電流 | IF | 25 | mA |
| 峰值順向電流 (工作週期 1/10 @ 1KHz) | IFP | 60 | mA |
| 逆向電壓 | VR | 5 | V |
| 功率消耗 | Pd | 60 | mW |
| 操作溫度 | TT_opr | -40 至 +85 | °C |
| 儲存溫度 | TT_stg | -40 至 +100 | °C |
| 焊接溫度 | TT_sol | 260 (持續 5 秒) | °C |
2.2 電光特性 (Ta=25°C)
此為標準測試條件下的典型操作參數。
| 參數 | 符號 | Min. | Typ. | Max. | 單位 | 條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 順向電壓 | VF | 1.7 | 2.0 | 2.4 | V | IFI_F=20mA |
| 逆向電流 | IR | -- | -- | 10 | µA | VRV_R=5V |
| 發光強度 | IV | -- | 250 (SUR) / 63 (SYG) | -- | mcd | IFI_F=20mA |
| 視角 (2θ1/2) | -- | -- | 25 | -- | 度 | IFI_F=20mA |
| 峰值波長 | λp | -- | 632 (SUR) / 575 (SYG) | -- | nm | IFI_F=20mA |
| 主波長 | λd | -- | 624 (SUR) / 573 (SYG) | -- | nm | IFI_F=20mA |
| 光譜輻射頻寬 | Δλ | -- | 20 | -- | nm | IFI_F=20mA |
量測注意事項:順向電壓不確定度為 ±0.1V。發光強度不確定度為 ±10%。主波長不確定度為 ±1.0nm。
3. 性能曲線分析
規格書提供了 SUR(亮紅)與 SYG(亮黃綠)兩種型號的特性曲線。這些曲線對於理解元件在不同條件下的行為至關重要。
3.1 SUR(亮紅)特性
SUR LED 的曲線顯示了相對強度與波長的關係、指向性圖案、順向電流對順向電壓(I-V 曲線)、相對強度對順向電流、相對強度對環境溫度,以及順向電流對環境溫度。I-V 曲線是典型的二極體特性,在達到順向電壓閾值(約 1.7-2.0V)後電流呈指數增長。強度對溫度曲線顯示,隨著環境溫度升高,輸出會下降,這是 LED 由於非輻射復合增加和效率下降的常見特性。
3.2 SYG(亮黃綠)特性
SYG LED 具有類似的曲線類型:相對強度對波長、指向性、I-V 曲線,以及強度對順向電流。此外,它還包含色度座標對順向電流的曲線,這對於在不同驅動條件下顏色一致性很重要的應用至關重要。順向電流對環境溫度的曲線有助於熱管理設計。
4. 機械與封裝資訊
4.1 封裝尺寸
此 LED 採用標準燈式封裝。規格書中的關鍵尺寸註記包括:
- 所有尺寸單位為毫米(mm)。
- 凸緣的高度必須小於 1.5mm (0.059")。
- 除非另有說明,尺寸的預設公差為 ±0.25mm。
原始規格書中提供了詳細的尺寸圖,標明了引腳間距、本體直徑和總高度。設計師必須參考此圖以準確建立 PCB 焊盤佈局。
5. 焊接與組裝指南
正確的操作對於維持 LED 性能與可靠性至關重要。
5.1 引腳成型
- 在距離環氧樹脂燈泡底部至少 3mm 處彎折引腳。
- 引腳成型應在焊接前 soldering.
- 進行。成型過程中避免對 LED 封裝施加應力,以防損壞或斷裂。
- 在室溫下裁切引線框架。
- 確保 PCB 孔位與 LED 引腳精確對齊,以避免安裝應力。
5.2 儲存
- 建議儲存條件:≤30°C 且 ≤70% 相對濕度。
- 出貨後儲存壽命:在建議條件下為 3 個月。
- 如需更長時間儲存(最長 1 年):請使用充填氮氣並放置乾燥劑的密封容器。
- 在高濕度環境中避免溫度急劇變化,以防凝結。
5.3 焊接製程
保持焊點與環氧樹脂燈泡之間至少 3mm 的距離。
| 參數 | 手工焊接 | DIP(波峰)焊接 |
|---|---|---|
| 烙鐵頭溫度 | 最高 300°C (最大 30W) | -- |
| 焊接時間 | 最長 3 秒 | -- |
| 預熱溫度 | -- | 最高 100°C (最長 60 秒) |
| 焊錫槽溫度與時間 | -- | 最高 260°C,最長 5 秒 |
| 至燈泡最小距離 | 3mm | 3mm |
其他焊接注意事項:
- 避免在高溫下對引線框架施加應力。
- 請勿進行超過一次的浸焊或手工焊接。
- 在 LED 冷卻至室溫前,保護環氧樹脂燈泡免受機械衝擊/振動。
- 避免從峰值焊接溫度快速冷卻。
- 始終使用最低的有效溫度與最短的時間。
6. 包裝與訂購資訊
6.1 包裝規格
LED 的包裝旨在防止靜電放電(ESD)與濕氣損害。
- 一級包裝:防靜電袋。
- 二級包裝:內盒。
- 三級包裝:外箱。
- 包裝數量:每袋最少 200 至 500 顆。每內盒 5 袋。每外箱 10 個內盒。
6.2 標籤說明
包裝上的標籤包含以下資訊:
- CPN:客戶生產編號
- P/N:生產編號(例如:339-1SURSYGC/S530-A3)
- QTY:包裝數量
- CAT:發光強度等級
- HUE:主波長等級
- REF:順向電壓等級
- LOT No:批次號碼(用於追溯)
7. 應用建議與設計考量
7.1 典型應用電路
用於標準指示燈用途,需要一個簡單的串聯限流電阻。電阻值(Rs)可使用歐姆定律計算:Rs= (V電源- VF) / IF。其中 VF為典型順向電壓(2.0V),IF為期望的順向電流(例如:20mA)。確保電阻的額定功率足夠:PR= (IF)² * Rs.
。
- 7.2 設計考量電流驅動:F始終使用恆定電流或限流電阻來驅動 LED。不建議施加等於 VF.
- 的恆定電壓,因為 V存在元件間的差異且具有溫度依賴性。
- 熱管理:儘管功率消耗低,仍需確保外殼內有足夠的通風,尤其是在使用多顆 LED 或環境溫度接近最大額定值時。
- 雙色/雙極性操作:了解引腳配置與內部結構(雙極性為共陽極/共陰極,雙色為獨立晶片)以進行正確的電路設計。
ESD 防護:
組裝時遵循標準 ESD 處理程序,因為 LED 對靜電放電敏感。
8. 技術比較與差異化
339-1 系列透過其在標準燈式封裝中的雙晶片設計實現差異化。與單晶片 LED 相比,它能在相同的佔位面積內提供兩種顏色或雙極性(反極性保護)配置的可能性。採用 AlGaInP 技術為紅光與黃綠光波長提供了高效率,從而在適中的 20mA 驅動電流下實現良好的發光強度(紅光 250 mcd,黃綠光 63 mcd)。寬廣的 25 度視角確保了從各個角度都能清晰可見,這對於面板指示燈非常有利。
9. 常見問題(基於技術參數)d9.1 SUR 與 SYG 版本有何不同?dSUR 代表亮紅 LED(λ
~624nm),而 SYG 代表亮黃綠 LED(λ
~573nm)。它們在主波長和典型發光強度上有所不同。
9.2 我可以用其最大連續電流 25mA 驅動此 LED 嗎?
可以,但規格書中的電光特性是在 20mA 下指定的。在 25mA 下操作將產生更高的光輸出,但也會增加功率消耗和接面溫度,可能影響長期可靠性並導致波長輕微偏移。通常良好的做法是降額使用,在略低於絕對最大額定值的條件下運作,以提升使用壽命。9.3 對於此燈珠,雙色和雙極性是什麼意思?
雙色:封裝內包含兩個獨立的 LED 晶片(例如,一個紅色,一個綠色),可以獨立控制。它們通常有三個引腳(共陰極或共陽極)。
雙極性:
封裝內包含單一 LED 晶片,但其結構使得無論施加哪種極性的電壓都會發光(儘管可能只有一種極性能產生預期的顏色)。它作為一個簡單的指示燈,無論直流極性如何都會亮起,常用於交流或無需區分極性的電路。規格書提到這些有白色透明和彩色透明樹脂可供選擇。
9.4 焊接和引腳彎曲的 3mm 最小距離有多關鍵?
非常關鍵。構成 LED 燈泡的環氧樹脂對熱和機械應力敏感。焊接或彎曲距離小於 3mm 會將過多的熱量傳遞到半導體晶片,造成損壞,或可能使環氧樹脂破裂,導致早期失效或濕氣侵入。
10. 實務設計與使用案例
情境:為電源供應器設計雙狀態指示燈。
設計師需要一個單一元件來顯示待機(黃色)和開啟(紅色)狀態。他們選擇了 339-1 燈珠的雙色版本。他們設計了一個電路,其中微控制器的一個引腳透過限流電阻驅動黃色(SYG)晶片的陰極以表示待機。另一個引腳透過另一個電阻驅動紅色(SUR)晶片的陰極以表示開啟狀態。兩個晶片的陽極共同連接到正電源軌。25 度視角確保指示燈能從前面板清楚看見。設計師遵循焊接指南,確保 3mm 間隙,並根據封裝尺寸指定正確的 PCB 焊盤佈局。他們也確保將儲存和操作說明傳達給製造團隊。
11. 技術原理介紹
339-1 LED 燈珠在其發光區域使用了磷化鋁鎵銦(AlGaInP)半導體材料。AlGaInP 是一種化合物半導體,其能隙能量——以及因此發射光的顏色——可以透過改變鋁、鎵和銦的比例來調整。亮紅光發射(~624nm)所需的成分與亮黃綠光發射(~573nm)不同。當施加超過二極體導通電壓的順向電壓時,電子和電洞被注入主動區域,在那裡它們復合,以光子(光)的形式釋放能量。這些光子的特定波長由 AlGaInP 材料的能隙決定。環氧樹脂透鏡用於保護半導體晶片、塑造光輸出光束(25 度視角)並增強光提取效率。
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 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出的光通量,越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出的總光量,俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),如120° | 光強降至一半時的角度,決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),如2700K/6500K | 光的顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力,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,如"5-step" | 顏色一致性的量化指標,步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(奈米),如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
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點亮所需的最小電壓,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正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受的最大反向電壓,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) | 熱量從晶片傳到焊點的阻力,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),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晶片內部的實際工作溫度。 | 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的"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 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 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
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,確保顏色落在極小範圍內。 | 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,每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
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 | 在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的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(如鉛、汞)。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |