LED 燈珠 1003SUGD/S400-A4 規格書 - 亮綠色 - 20mA - 3.3V - 50mcd - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述一款高亮度亮綠色 LED 燈珠的規格。此元件屬於專為要求卓越發光輸出的應用所設計的系列產品。它採用 InGaN 晶片技術，並封裝於綠色擴散樹脂中，產生獨特的亮綠色發光。主要特色包括 110 度的寬廣視角、提供捲帶包裝以利自動化組裝，以及符合 RoHS 與無鉛要求，確保環保責任與製造相容性。

此 LED 設計旨在各種電子應用中提供可靠與穩固的性能。其結構優先考量在標準操作條件下的穩定表現，使其成為消費性與工業電子產品中，需要穩定色彩與光輸出的關鍵元件。

2. 技術規格詳解

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義了可能對元件造成永久損壞的應力極限。這些並非正常操作條件。

• 連續順向電流 (I_F)): 25 mA。這是可持續施加於 LED 的最大直流電流。
• 峰值順向電流 (I_FP)): 100 mA。此脈衝電流額定值（在 1/10 工作週期，1 kHz 下）允許短時間的較高驅動，適用於多工或閃爍效果。
• 逆向電壓 (V_R)): 5 V。在逆向偏壓下超過此電壓可能導致接面崩潰。
• 功率消耗 (P_d)): 90 mW。這是封裝所能散逸的最大功率，計算方式為 V_F* I_F.
• 。操作與儲存溫度
• : 範圍從 -40°C 至 +85°C（操作）以及 -40°C 至 +100°C（儲存）。焊接溫度

: 可承受 260°C 達 5 秒，相容於標準無鉛迴焊溫度曲線。

2.2 電光特性

• 這些參數是在 20mA 順向電流與 25°C 環境溫度 (Ta) 的標準測試條件下量測。它們定義了使用者可預期的典型性能。_v)發光強度 (I
• ): 典型值為 50 毫燭光 (mcd)，最小值為 16 mcd。此數值量化了綠光輸出的感知亮度。_{視角 (2θ})1/2
• ): 110 度（典型值）。此寬廣角度表示 LED 在一個寬廣的錐形範圍內發光，適用於區域照明或需要寬廣可見度的指示器。_p)峰值波長 (λ
• ): 518 nm（典型值）。這是光譜功率分佈達到最大值時的波長。_d)主波長 (λ
• ): 525 nm（典型值）。這是人眼感知與 LED 顏色相符的單一波長，定義了其亮綠色色調。_F)順向電壓 (V
• ): 3.3 V（典型值），在 20mA 時最大值為 4.0 V。這對於設計限流電路至關重要。_R)逆向電流 (I

): 在 5V 逆向偏壓下最大值為 50 µA，顯示良好的接面完整性。

3. 性能曲線分析

規格書提供了數條特性曲線，說明在不同條件下的性能。這些對於穩健的設計至關重要。

3.1 光譜與指向性分佈相對強度 vs. 波長曲線顯示一個以 518-525 nm 為中心的窄發射光譜，這是基於 InGaN 的綠色 LED 的特徵。指向性曲線直觀地確認了 110 度的視角，顯示光強度如何從中心軸線遞減。3.2 電氣與熱特性順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)展現了典型的指數型二極體關係。在 20mA 的典型操作點，電壓約為 3.3V。設計師必須使用此曲線確保驅動器能提供足夠的電壓，特別是在低溫下 V會升高的情況。

相對強度 vs. 順向電流曲線在較低電流範圍內大致呈線性，表示穩定的色彩與效率。相對強度 vs. 環境溫度與順向電流 vs. 環境溫度曲線展示了熱效應。發光輸出隨著溫度上升而降低，而順向電壓則下降。這強調了熱管理對於維持一致亮度的重要性。

4. 機械與封裝資訊4.1 封裝尺寸此 LED 採用標準的徑向引腳燈珠封裝。關鍵尺寸包括引腳間距、本體直徑與總高度。凸緣高度規定小於 1.5mm。除非另有註明，尺寸的標準公差為 ±0.25mm。工程師必須參考詳細的尺寸圖進行精確的 PCB 焊墊設計。_F increases.

4.2 極性識別極性通常由引腳長度（較長的引腳為陽極）和/或 LED 透鏡或本體靠近陰極引腳處的平面標記來指示。正確的極性對於操作至關重要。5. 焊接與組裝指南正確的操作對於防止損壞並確保長期可靠性至關重要。5.1 引腳成型彎曲必須在距離環氧樹脂燈珠本體底部至少 3mm 處進行，以避免對密封處造成應力。 在焊接前進行引腳成型。 在室溫下剪裁引腳。 確保 PCB 孔位與 LED 引腳完美對齊，以避免安裝應力。5.2 焊接製程

手工焊接

: 烙鐵頭溫度最高 300°C（適用 30W 烙鐵），每引腳焊接時間最長 3 秒，保持焊點距離環氧樹脂燈珠本體至少 3mm。

波焊/浸焊

: 預熱最高 100°C（最長 60 秒），焊錫槽最高 260°C 最長 5 秒，同樣遵守 3mm 距離規定。

建議的焊接溫度曲線圖顯示溫度應快速上升至 260°C 峰值，隨後進行受控冷卻。避免快速冷卻。請勿重複焊接超過一次。在 LED 高溫時保護其免受機械衝擊。

5.3 清潔與儲存

如需清潔，應使用室溫下的異丙醇，時間 ≤1 分鐘。除非經過預先驗證，否則避免使用超音波清洗。儲存時，維持條件在 ≤30°C 與 ≤70% 相對濕度。對於超過 3 個月的長期儲存，請使用充填氮氣與乾燥劑的密封容器。

5.4 熱管理與靜電防護

• 熱管理至關重要。操作電流應根據環境溫度進行降額，請參考降額曲線。LED 的性能與溫度相關。此元件對靜電放電 (ESD) 敏感。操作時必須遵守標準的 ESD 預防措施（接地工作站、靜電手環）。
• 6. 包裝與訂購資訊
• 6.1 包裝規格
• LED 以防潮、防靜電袋包裝。包裝層級如下：

單位數量

: 每防靜電袋 1,500 顆。內盒
: 每內盒 5 袋（總計 7,500 顆）。外箱/主箱
: 每主箱 10 個內盒（總計 75,000 顆）。

6.2 標籤說明

包裝上的標籤包括：

客戶料號

: 客戶的零件編號。

P/N

: 製造商零件編號 (1003SUGD/S400-A4)。

數量
1. : 內含數量。CAT/HUE
2. : 根據主波長指示的等級/顏色分檔。LOT No.
3. : 可追溯的製造批號。7. 應用說明與設計考量

7.1 典型應用

此 LED 適用於以下設備的背光與狀態指示：
- CPN- 電視機
- - 電腦顯示器- 一般運算設備
- QTY7.2 電路設計
- 務必使用串聯的限流電阻。電阻值 (R) 可使用歐姆定律計算：R = (V電源
- - V) / I

。為確保穩健設計，即使考慮元件公差也能確保 I

不超過 20mA，請使用規格書中的最大 V

值 (4.0V) 進行計算。例如，使用 5V 電源時：R = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50Ω。標準的 51Ω 或 56Ω 電阻是合適的選擇。
7.3 熱設計
在使用多顆 LED 或環境溫度較高的應用中，需考慮 PCB 佈局以利散熱。避免將 LED 放置在靠近其他發熱元件的位置。對於高可靠性應用，必要時應實施主動或被動冷卻，以將 LED 接面溫度維持在安全限度內，如降額曲線所定義。8. 技術比較與差異化

與舊技術如 GaP 綠色 LED 相比，此基於 InGaN 的 LED 提供了顯著更高的亮度（發光強度）以及更飽和、亮麗的綠色，這歸功於其更窄的光譜與更高的主波長純度。當需要寬廣的可見度而無需二次光學元件時，其 110 度的寬廣視角優於窄視角 LED。其 RoHS 合規性與無鉛焊接能力使其適用於現代全球電子製造。

9. 常見問題 (FAQ)_{9.1 峰值波長與主波長有何不同？}峰值波長 (λ_F) 是 LED 發射最多光功率的物理波長。主波長 (λ_F) 是一個色度學量，代表對於標準人眼觀察者而言，與 LED 顏色相同的單色光的波長。對於綠色 LED，λ_F通常略長於 λ_F。

9.2 我可以持續以 25mA 驅動這顆 LED 嗎？

雖然連續電流的絕對最大額定值為 25mA，但標準測試條件與典型性能數據是在 20mA 下指定的。以 25mA 操作可能產生更高的光輸出，但會增加功率消耗（熱量）並可能降低長期可靠性。建議設計採用典型的 20mA 驅動電流，除非應用特別需要邊際的額外亮度，且已妥善管理熱效應。

9.3 焊接時保持 3mm 距離的規定有多重要？

非常重要。封裝 LED 晶片的環氧樹脂對高溫敏感。焊接位置太靠近燈珠本體會導致熱應力，造成環氧樹脂微裂紋、提早黃化（降低光輸出），甚至立即失效。務必遵守規定的距離。

10. 實務設計案例研究

情境

: 為一個裝置設計狀態指示燈面板，使用十顆此綠色 LED，由主 PCB 上穩定的 5V 電源軌供電。_p)設計步驟電流計算_d): 目標 I_d= 每顆 LED 20mA。_p.

電阻計算

: 為確保可靠性，使用最壞情況的 V

值 (4.0V)：R = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50Ω。選擇標準的 51Ω，1/8W 或 1/10W 電阻。電阻上的功率消耗：P = I

R = (0.02)

* 51 = 0.0204W，遠低於額定值。

佈局: 將每顆 LED 與其限流電阻就近放置。確保 PCB 焊墊符合規格書的尺寸圖，並有徑向引腳的孔位。在 LED 之間提供數毫米的間距以助於散熱。

組裝注意事項:

1. : 指示組裝人員在插入前彎曲引腳（如有必要），並遵循手工焊接指南（最高 300°C，最長 3 秒，3mm 距離）。此簡單設計確保了產品生命週期內可靠、一致的指示燈運作。_F11. 技術原理
2. 此 LED 基於氮化銦鎵 (InGaN) 半導體晶片。當施加順向電壓時，電子與電洞被注入半導體接面的主動區域。它們的復合以光子（光）的形式釋放能量。InGaN 合金的特定成分決定了能隙能量，這直接定義了發射光的波長（顏色）——在此例中為綠色。綠色擴散樹脂封裝體用於保護晶片、塑造光輸出光束（創造 110 度視角），並擴散光線使其看起來更均勻。12. 產業趨勢_FLED 產業持續朝著更高效率（每瓦更多流明）、改善顯色性與更微型化的方向發展。雖然此元件是標準的穿孔元件，但一個重要趨勢是轉向表面黏著元件 (SMD) 封裝（如 0603、0402），以利自動化組裝與節省空間。此外，綠色 LED 的效率（歷史上低於藍色與紅色）正在持續發展中，以改善用於顯示器與照明的 RGB（紅-綠-藍）LED 系統的性能。此元件代表了在這個不斷演進的技術環境中一個成熟、可靠的解決方案。²R = (0.02)²* 51 = 0.0204W, well within rating.
3. Layout: Place each LED with its current-limiting resistor nearby. Ensure the PCB footprint matches the datasheet's dimensional drawing, with holes for the radial leads. Provide a few millimeters of spacing between LEDs to aid heat dissipation.
4. Assembly Note: Instruct assembly to bend leads (if necessary) before insertion and to follow the hand-soldering guidelines (300°C max, 3 sec max, 3mm distance).

This simple design ensures reliable, consistent indicator operation over the product's lifetime.

. Technology Principle

This LED is based on an Indium Gallium Nitride (InGaN) semiconductor chip. When a forward voltage is applied, electrons and holes are injected into the active region of the semiconductor junction. Their recombination releases energy in the form of photons (light). The specific composition of the InGaN alloy determines the bandgap energy, which directly defines the wavelength (color) of the emitted light—in this case, green. The green diffused resin encapsulant serves to protect the chip, shape the light output beam (creating the 110-degree viewing angle), and diffuse the light to appear more uniform.

. Industry Trends

The LED industry continues to evolve towards higher efficiency (more lumens per watt), improved color rendering, and greater miniaturization. While this device is a standard through-hole component, a significant trend is the migration to Surface-Mount Device (SMD) packages (like 0603, 0402) for automated assembly and space savings. Furthermore, there is ongoing development in green LED efficiency, historically lower than blue and red, to improve the performance of RGB (Red-Green-Blue) LED systems for displays and lighting. This component represents a mature, reliable solution within this evolving technological landscape.