LED 燈珠 423-2UYC/S530-A6 規格書 - 亮黃色 - 20mA - 2.0V - 90° 視角 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件提供 423-2UYC/S530-A6 LED 燈珠的完整技術規格。此元件為表面黏著裝置 (SMD)，專為需要特定色彩特性之可靠照明的應用而設計。該系列旨在以緊湊的外形尺寸提供一致的性能。

1.1 核心特性與優勢

此 LED 為整合至電子設計提供了多項關鍵優勢：

• 視角選擇：本產品提供多種視角，以適應不同應用對光線擴散的需求。
• 包裝選項：提供捲帶包裝，相容於自動化取放組裝製程。
• 高可靠性：設計堅固可靠，適合長期運作。
• 環保合規性：本產品符合主要環保法規：
  • 符合 RoHS (危害性物質限制指令)。
  • 符合歐盟 REACH (化學品註冊、評估、授權和限制) 法規。
  • 無鹵素規格 (溴 <900 ppm，氯 <900 ppm，溴+氯 < 1500 ppm)。

1.2 目標應用

此 LED 適用於一系列需要指示燈或背光功能的消費性及工業電子產品。典型應用包括：

• 電視機
• 電腦顯示器
• 電話機
• 一般電腦周邊設備

2. 技術參數分析

本節詳細說明定義 LED 操作極限與性能的關鍵電氣、光學及熱參數。

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應力極限。不保證在或超過這些極限下操作。

2.2 電光特性

這些參數是在標準測試條件 Ta=25°C 及 IF=20mA 下量測，代表典型性能。

量測注意事項：公差規定如下：順向電壓 (±0.1V)、發光強度 (±10%)、主波長 (±1.0nm)。

2.3 元件選擇與分級

此 LED 使用 AlGaInP (磷化鋁鎵銦) 半導體晶片來產生亮黃色發光顏色。元件樹脂為水透明。規格書標示了關鍵參數的分級系統，但此處未詳述特定分級代碼。此類 LED 的典型分級類別包括：

• 發光強度 (CAT)：根據量測的光輸出進行分級。
• 主波長 (HUE)：根據感知顏色 (波長) 進行分級。
• 順向電壓 (REF)：根據指定電流下的壓降進行分級。

請查閱包裝標籤以獲取特定批次的具體分級代碼 (CAT, HUE, REF)。

3. 性能曲線分析

圖形數據提供了 LED 在不同條件下行為的深入見解。

3.1 頻譜與角度分佈

相對強度 vs. 波長：曲線顯示峰值發射約在 591 nm (典型值)，定義了其亮黃色。頻譜頻寬 (半高全寬) 約為 15 nm，表示顏色發射相對純淨。
指向性圖案：輻射圖案說明了 90° 視角 (半角)，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)：此曲線對電路設計至關重要。它顯示了非線性關係；順向電壓在 20mA 時通常上升至約 2.0V。設計師必須使用限流電阻或驅動器。
相對強度 vs. 順向電流：顯示光輸出隨電流增加而增加，但可能並非完全線性，特別是在較高電流時。禁止在超過絕對最大額定值下操作。
相對強度 vs. 環境溫度：展示了光輸出的負溫度係數。發光強度通常隨著接面溫度升高而降低。
順向電流 vs. 環境溫度：降額曲線。它指出隨著環境溫度升高，必須降低最大允許連續順向電流，以防止超過最大接面溫度和功率消耗極限。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

規格書包含詳細的機械圖。關鍵尺寸註記包括：

• 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。

圖紙指定了對 PCB (印刷電路板) 佈局設計至關重要的本體尺寸、引腳間距和整體佔位面積。

4.2 極性識別

封裝圖標示了陽極和陰極引腳。操作時必須確保正確極性。通常，陰極可能透過凹口、較短的引腳或封裝上的標記來識別。請參閱尺寸圖以了解具體標記。

5. 組裝與操作指南

正確的操作對於可靠性至關重要。

5.1 引腳成型

• 在距離環氧樹脂燈泡基座至少 3mm 處彎曲引腳。
• 在焊接前進行成型。
• 避免對封裝施加應力。PCB 安裝過程中的錯位可能導致樹脂破裂。
• 在室溫下剪裁引腳。

5.2 焊接製程

推薦條件：

關鍵注意事項：

• 在高溫階段避免對引腳施加應力。
• 請勿焊接 (浸焊或手工焊) 超過一次。
• 焊接後，在 LED 冷卻至室溫前，保護其免受衝擊/振動。
• 使用最低的有效溫度。

5.3 清潔

• 如有必要，僅在室溫下使用異丙醇清潔，時間 ≤1 分鐘。
• 除非經過預先驗證，否則避免使用超音波清洗，因為它可能損壞內部結構。

5.4 儲存

• 收到後，請在 ≤30°C 且相對濕度 ≤70% 的條件下儲存。
• 標準儲存壽命為 3 個月。如需更長時間儲存 (最長 1 年)，請使用帶有氮氣和乾燥劑的密封容器。
• 在潮濕環境中避免溫度劇烈變化，以防止凝結。

5.5 熱管理

LED 的性能和壽命在很大程度上取決於接面溫度。

• 在 PCB 設計中考慮熱管理 (銅焊墊、散熱孔)。
• 根據順向電流 vs. 環境溫度曲線對操作電流進行降額。
• 在最終應用中控制 LED 周圍的環境溫度。

5.6 ESD (靜電放電) 預防措施

此元件對靜電放電敏感。操作時請採取適當的 ESD 預防措施：使用接地工作站、腕帶和導電容器。

6. 包裝與訂購資訊

6.1 包裝規格

LED 的包裝旨在防止損壞和 ESD：

1. 主要包裝：防靜電袋。
2. 次要包裝：內盒，內含多個袋子。
3. 三級包裝：外箱，內含多個內盒。

包裝數量：

• 每袋最少 200 至 500 件。
• 每個內盒 5 袋。
• 每個外箱 10 個內盒。

6.2 標籤說明

包裝上的標籤包含以下資訊：

• CPN：客戶零件編號。
• P/N：製造商零件編號 (例如，423-2UYC/S530-A6)。
• QTY：包裝內數量。
• CAT, HUE, REF：分別為發光強度、主波長和順向電壓的分級代碼。
• LOT No：可追溯的生產批號。

7. 應用註記與設計考量

7.1 電路設計

要驅動此 LED，必須使用限流機制。最簡單的方法是串聯一個電阻。使用以下公式計算電阻值 (R)：R = (Vsupply - VF) / IF。其中 VF 是規格書中的典型或最大順向電壓 (例如 2.4V)，IF 是期望的操作電流 (例如 20mA)，Vsupply 是您的電路電壓。始終確保計算出的電阻功率消耗在其額定值範圍內。

7.2 PCB 佈局

• 遵循封裝尺寸中推薦的佔位面積。
• 確保焊墊尺寸足夠以形成可靠的焊點。
• 為了改善熱性能，尤其是在接近最大額定值操作時，考慮使用稍大的銅焊墊區域，並透過散熱孔連接到接地或散熱層。
• 保持焊點到環氧樹脂燈泡的最小距離為規定的 3mm。

7.3 光學整合

90° 視角提供了寬廣的光束。對於需要更聚焦或擴散光線的應用，可能需要二次光學元件 (透鏡、導光板)。水透明樹脂適合與外部濾色片一起使用，以獲得特定色調，儘管這會降低整體光輸出。

8. 技術比較與定位

這款基於 AlGaInP 的亮黃色 LED 提供了性能特性的平衡。與 GaAsP 等舊技術相比，AlGaInP 為黃/橙/紅色提供了更高的效率和更好的色彩飽和度。其 2.0V 的典型順向電壓低於藍色或白色 InGaN LED，可能簡化多色系統中的電源設計。90° 視角是常見標準，使其成為許多指示燈應用中通用的即插即用元件。

9. 常見問題 (FAQ)

9.1 峰值波長 (λp) 和主波長 (λd) 有何不同？

峰值波長是頻譜功率分佈達到最大值時的波長 (典型值 591 nm)。主波長是與 LED 感知顏色相匹配的單色光波長 (典型值 589 nm)。對於頻譜窄的 LED，這些值非常接近。

9.2 我可以在沒有電阻的情況下用 5V 電源驅動此 LED 嗎？

No.將其直接連接到 5V 會試圖迫使電流遠超過其絕對最大額定值 (25mA 連續)，由於過熱而導致立即且災難性的故障。務必使用限流電阻或恆流驅動器。

9.3 為什麼儲存濕度很重要？

像此類 LED 的塑膠封裝會吸收濕氣。在高溫焊接過程中，被困住的濕氣會迅速膨脹，導致內部分層或爆米花效應，從而破裂封裝並損壞元件。儲存指南有助於控制濕氣吸收。

9.4 如何解讀分級代碼 (CAT, HUE, REF)？

這些代碼是針對製造商和生產批次的。它們允許您選擇參數嚴格控制的 LED。例如，如果您的設計要求多個單元間的顏色非常一致，您會指定一個窄的 HUE 分級。請查閱製造商的詳細分級規格文件以了解每個代碼字母/數字的確切含義。

10. 實際使用案例

情境：為網路路由器設計狀態指示燈面板。

1. 需求：一個亮黃色 LED 用於指示待機/活動。
2. 選擇：選擇 423-2UYC/S530-A6 是因為其顏色、亮度 (~200 mcd)、寬視角 (從多個角度都有良好可見性) 和 SMD 封裝 (適合自動化組裝)。
3. 電路設計：路由器的內部邏輯電源為 3.3V。使用典型的 VF 2.0V 和目標 IF 15mA (為了更長壽命和更低熱量)，計算串聯電阻：R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A = 86.7Ω。選擇標準的 91Ω 電阻。電阻功率：P = I²R = (0.015)² * 91 = 0.02W，完全在 1/8W 電阻額定值內。
4. PCB 佈局：使用推薦的佔位面積。在 LED 焊墊周圍使用小面積的銅澆注，並連接到接地層以提供輕微的散熱。
5. 組裝：LED 以捲帶包裝供應。組裝廠使用推薦的回焊曲線，峰值溫度為 250°C，低於 260°C/5s 的限制。
6. 結果：一個可靠、亮度一致的黃色狀態指示燈，滿足所有設計和法規要求。

11. 工作原理

此 LED 基於由 AlGaInP (磷化鋁鎵銦) 製成的半導體晶片。當施加順向電壓時，電子和電洞被注入半導體的主動區域。當這些電荷載子復合時，它們以光子 (光) 的形式釋放能量。AlGaInP 合金的特定成分決定了半導體的能隙能量，這直接決定了發射光的波長 (顏色)。在本例中，成分被調整以產生可見光譜黃色區域 (~589-591 nm) 的光子。水透明環氧樹脂封裝保護晶片，作為透鏡塑造光輸出，並可能包含螢光粉或染料 (儘管對於像這樣的純色 LED，它通常是透明的)。

12. 技術趨勢

LED 技術持續進步。雖然這是一個標準元件，但更廣泛的行業趨勢包括：

• 效率提升：持續的材料科學和晶片設計改進帶來更高的發光效率 (每電瓦產生更多光輸出)，從而實現更低的功耗或更高的亮度。
• 色彩一致性改善：先進的分級和更嚴格的製程控制產生了波長和強度變化非常小的 LED，這對於顯示器背光等應用至關重要。
• 微型化：對更小電子設備的推動促使 LED 封裝變得更小，同時保持或改善性能。
• 整合解決方案：內建限流電阻、保護二極體 (齊納) 甚至驅動 IC 的 LED 不斷增長，簡化了終端使用者的電路設計。
• 關注可靠性與壽命：增強的封裝材料和熱管理設計正在延長 LED 的操作壽命，使其適用於要求更嚴苛的應用。

本規格書代表了一個成熟、可靠的產品，體現了適合廣泛常見指示燈和照明任務的成熟技術。