目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心特性與優勢
- 1.2 目標應用
- 2. 技術規格詳解
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 相對強度 vs. 波長
- 3.2 指向性圖
- 3.3 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)
- 3.4 相對強度 vs. 順向電流
- 3.5 熱性能曲線
- 4. 機械與封裝資訊
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 極性辨識
- 5. 組裝、操作與可靠性指南
- 5.1 接腳成型
- 5.2 儲存條件
- 5.3 焊接說明
- 5.4 清潔
- 5.5 熱管理
- 6. 包裝與訂購資訊
- 6.1 包裝規格
- 6.2 標籤說明
- 7. 應用備註與設計考量
- 7.1 典型應用電路
- 7.2 設計考量
- 8. 技術與原理介紹
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 9.1 峰值波長與主波長有何不同？
- 9.2 我可以用 3.3V 電源驅動此 LED 嗎？
- 9.3 為何儲存壽命限制為 3 個月？
- 9.4 需要散熱片嗎？
1. 產品概述
本文件提供一款高亮度亮黃綠色 LED 燈珠的技術規格。此元件採用 AlGaInP 晶片技術，並以透明樹脂封裝，為需要清晰、鮮明指示燈光的各種電子應用提供可靠的性能。
1.1 核心特性與優勢
- 高亮度：此系列專為需要卓越發光強度的應用而設計。
- 環保合規：產品為無鉛設計，符合 RoHS、歐盟 REACH 及無鹵素標準 (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)。
- 包裝選項：提供捲帶包裝，適用於自動化組裝製程。
- 視角選擇：提供多種視角，以滿足不同的應用需求。
- 穩固設計：為可靠且長壽命的操作而打造。
1.2 目標應用
此 LED 適用於一系列消費性及電腦電子產品中的背光與狀態指示，包括：
- 電視機
- 電腦顯示器
- 電話
- 一般電腦周邊設備
2. 技術規格詳解
2.1 絕對最大額定值
以下額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。所有數值均在環境溫度 (Ta) 25°C 下指定。
| 參數 | 符號 | 額定值 | 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 | Topr | -40 至 +85 | °C |
| 儲存溫度 | Tstg | -40 至 +100 | °C |
| 焊接溫度 | Tsol | 260 (持續 5 秒) | °C |
設計考量：25mA 的連續順向電流額定值是電路設計的關鍵參數。超過此值，即使是瞬間超過，也可能顯著縮短 LED 壽命或導致立即失效。峰值電流額定值允許短暫脈衝，適用於多工顯示應用，但必須嚴格遵守工作週期與頻率。
2.2 電光特性
這些是在標準測試條件下測得的典型性能參數 (除非另有說明，Ta=25°C, IF=20mA)。
| 參數 | 符號 | Min. | Typ. | Max. | 單位 | 條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 發光強度 | Iv | 160 | 320 | -- | mcd | IF=20mA |
| 視角 (2θ1/2) | -- | -- | 10 | -- | 度 | IF=20mA |
| 峰值波長 | λp | -- | 575 | -- | nm | IF=20mA |
| 主波長 | λd | -- | 573 | -- | nm | IF=20mA |
| 頻譜頻寬 | Δλ | -- | 20 | -- | nm | IF=20mA |
| 順向電壓 | VF | 1.7 | 2.0 | 2.4 | V | IF=20mA |
| 逆向電流 | IR | -- | -- | 10 | μA | VR=5V |
參數分析：
- 發光強度 (典型值 320 mcd)：這表示其亮度輸出適合用作日光下可見的指示燈。較大的最小-典型值範圍暗示了分級製程；設計師應使用最小值進行最壞情況的亮度計算。
- 視角 (典型值 10°)：非常窄的視角。此 LED 專為聚焦、定向的光線而設計，而非廣域照明，使其非常適合用於光線主要應從正面可見的面板指示燈。
- 順向電壓 (典型值 2.0V)：對於 AlGaInP LED 而言，這是相對較低的順向電壓，有助於降低功耗與熱負載。電路的限流電阻必須根據最大 VF (2.4V) 計算，以確保在所有條件下電流絕不超過絕對最大額定值。
- 波長 (~573-575 nm)：這使其顏色穩固地位於光譜中亮黃綠色區域，人眼對此顏色極為敏感。
量測不確定度備註：發光強度 (±10%)、主波長 (±1.0nm)、順向電壓 (±0.1V)。
3. 性能曲線分析
規格書提供了數個特性曲線，對於理解 LED 在非標準條件下的行為至關重要。
3.1 相對強度 vs. 波長
此曲線顯示了頻譜功率分佈。典型峰值位於 575nm，頻譜頻寬 (FWHM) 為 20nm，確認了飽和的黃綠色，且擴散至相鄰顏色的程度極小。
3.2 指向性圖
說明了光線的空間分佈，與 10 度視角相關。該圖顯示在 0° (軸上) 具有高強度，並迅速衰減，這是窄光束 LED 的特徵。
3.3 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)
此圖對於驅動器設計至關重要。它顯示了電壓與電流之間的指數關係。電壓超過典型值 2.0V 的微小增加，可能導致電流大幅且可能具破壞性的增加，這凸顯了使用恆流驅動器或適當大小的串聯電阻的必要性。
3.4 相對強度 vs. 順向電流
顯示光輸出對驅動電流的依賴性。雖然輸出隨電流增加而增加，但並非完全線性，且效率通常在較高電流下因產熱增加而下降。
3.5 熱性能曲線
相對強度 vs. 環境溫度：顯示光輸出隨著環境溫度上升而減少。在高環境溫度的應用中，必須考慮此熱降額。順向電流 vs. 環境溫度：在恆定電壓條件下，由於二極體順向電壓的負溫度係數，順向電流會隨溫度變化。這強化了電流調節的必要性。
4. 機械與封裝資訊
4.1 封裝尺寸
此 LED 採用標準徑向引線封裝 (常稱為 "3mm" 或 "T1" 封裝)。圖面中的關鍵尺寸備註包括：
- 所有尺寸單位為毫米 (mm)。
- 凸緣高度必須小於 1.5mm (0.059\")。
- 標準公差為 ±0.25mm，除非另有規定。
4.2 極性辨識
較長的引腳通常表示陽極 (正極)。應查閱規格書圖表以確認具體的極性標記，通常由 LED 透鏡上的平面或陰極引腳附近凸緣上的凹口表示。
5. 組裝、操作與可靠性指南
5.1 接腳成型
- 在距離環氧樹脂燈泡底部至少 3mm 處彎曲引腳。
- 進行成型之前 soldering.
- 避免對封裝施加應力。應力可能導致環氧樹脂破裂或損壞內部接合線。
- 在室溫下剪裁引腳。
- 確保 PCB 孔洞與 LED 引腳完美對齊，以避免安裝應力。
5.2 儲存條件
- 建議：≤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)：請使用帶有氮氣環境和乾燥劑的密封容器。
- 避免在潮濕環境中溫度劇烈變化，以防止凝結。
5.3 焊接說明
關鍵規則：保持焊點與環氧樹脂燈泡之間的最小距離為 3mm。
| 製程 | 參數 | 限制 |
|---|---|---|
| 手工焊接 | 烙鐵頭溫度 | 最高 300°C (最大 30W) |
| 焊接時間 | 最長 3 秒 | |
| 與燈泡距離 | 最小 3mm | |
| 浸焊 (波峰焊) | 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 | |
| 與燈泡距離 | 最小 3mm | |
| 冷卻 | 請勿使用快速冷卻。 |
額外焊接備註：
- 當 LED 處於高溫時，避免對引腳施加機械應力。
- 請勿進行超過一次的浸焊/手工焊接。
- 在 LED 冷卻至室溫前，保護其免受衝擊/振動。
- 始終使用能達成可靠焊點的最低可能溫度。
5.4 清潔
- 如有必要，僅在室溫下使用異丙醇清潔，時間 ≤1 分鐘。
- 在室溫下風乾。
- 請勿使用超音波清潔除非絕對必要，且僅在經過徹底的預先資格測試後方可使用，因為它可能損壞內部結構。
5.5 熱管理
在應用設計階段必須考慮散熱。雖然這是低功率元件，但在高環境溫度下以或接近最大電流工作時，需要對電流進行降額，以維持可靠性並防止光通量加速衰減。建議採用適當的 PCB 佈局，以從引腳散熱。
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) 和濕氣損害：
- 一級包裝：防靜電袋。
- 二級包裝：內盒，內含多個防靜電袋。
- 三級包裝：外箱，內含多個內盒。
- 每防靜電袋 200 至 500 顆。
- 每內盒 4 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，用於追溯與識別：
- CPN：客戶生產編號
- P/N：生產編號 (元件料號)
- QTY：包裝數量
- CAT：等級 (性能分級)
- HUE：主波長
- REF：順向電壓
- LOT No：批號，用於追溯
7. 應用備註與設計考量
7.1 典型應用電路
最常見的驅動方法是使用串聯電阻。電阻值 (R) 使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - LED 順向電壓) / LED 電流。範例：對於 5V 電源，使用最大 VF 2.4V 和目標電流 20mA： R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 歐姆。 將使用標準 130Ω 或下一個較高值 (例如 150Ω) 的電阻。電阻的額定功率應至少為 P = I²R = (0.02)² * 130 = 0.052W，因此標準 1/8W (0.125W) 電阻已足夠。
7.2 設計考量
- 電流調節：為確保亮度一致，特別是在電源電壓變化或溫度波動的環境中，請考慮使用恆流驅動器，而非簡單的電阻。
- 逆向電壓保護：最大逆向電壓僅為 5V。如果有任何逆向偏壓的可能性 (例如在交流電路或帶有感應性負載的電路中)，則必須在 LED 兩端並聯一個保護二極體 (陰極對陽極)。
- 視角：10° 的視角使此 LED 非常適合用於面板安裝的指示燈，光線應指向使用者。它較不適合區域照明或廣角照明。
- 密閉空間中的熱量：當安裝在面板後方或密封外殼內時，LED 周圍的環境溫度可能高於一般環境，因此需要進一步對電流進行降額。
8. 技術與原理介紹
此 LED 採用AlGaInP (磷化鋁鎵銦)半導體晶片。此材料系統在產生可見光譜中黃色、橙色、紅色和綠色區域的光線方面特別高效。當施加順向電壓時，電子和電洞在半導體的主動區域復合，以光子的形式釋放能量。AlGaInP 層的特定成分決定了能隙能量，從而決定了發射光的波長 (顏色) — 在此例中，約為 573-575 nm 的亮黃綠色。透明環氧樹脂透鏡用於保護晶片，將光輸出塑造成窄光束，並增強從半導體提取光線的效率。
9. 常見問題 (FAQ)
9.1 峰值波長與主波長有何不同？
峰值波長 (λp, 575nm)是發射頻譜中強度達到最大值的波長。主波長 (λd, 573nm)是與標準白光光源比較時，與 LED 感知顏色相匹配的單色光波長。對於像此黃綠色這樣的飽和顏色，兩者非常接近，但主波長對於顏色規格更為相關。
9.2 我可以用 3.3V 電源驅動此 LED 嗎？
可以，但您必須使用串聯限流電阻。使用典型 VF 2.0V 和目標 20mA：R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 歐姆。為安全設計，始終使用最大 VF (2.4V) 計算：R_min = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 歐姆。介於 45Ω 至 65Ω 之間的電阻均可使用，較高的電阻值可提供對抗過電流的安全餘裕。
9.3 為何儲存壽命限制為 3 個月？
環氧樹脂封裝材料會從大氣中吸收濕氣。在後續的高溫焊接過程中，這些被困住的濕氣可能迅速膨脹，導致內部分層或破裂 ("爆米花效應")。3 個月的限制假設是在受控條件下儲存 (≤30°C/70%RH)。如需更長時間儲存，氮氣填充選項可去除濕氣和氧氣，防止劣化。
9.4 需要散熱片嗎？
對於在正常環境溫度下以或低於典型 20mA 的電流操作，LED 本身不需要專用的散熱片。然而，良好的 PCB 熱管理始終有益於長期可靠性。引腳是主要的熱傳導路徑，因此確保它們被焊接到 PCB 上足夠的銅箔面積將有助於散熱。
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。 |