LED Lamp 523-2SDRD/S530-A3 資料手冊 - 深紅色 - 120° 視角 - 2.0V 順向電壓 - 60mW 功率消耗 - 英文技術文件

1. 產品概述

本文件提供一款高亮度深紅色LED燈的技術規格，該產品專為一般指示燈及背光應用而設計。此元件採用AlGaInP晶片技術，並以紅色擴散樹脂封裝，能發出主波長約為639 nm的光線。其特點為具備120度的寬廣視角，並提供捲帶包裝以便自動化組裝。

The product is designed to be reliable and robust, complying with relevant environmental and safety standards including RoHS, EU REACH, and halogen-free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Its primary applications include use in consumer electronics such as television sets, monitors, telephones, and computers where a clear, visible red indicator is required.

2. 技術參數

2.1 絕對最大額定值

裝置不得在超出這些限制的條件下操作，否則可能導致永久性損壞。

• Continuous Forward Current (I_F): 25 mA
• Electrostatic Discharge (ESD): 2000 V (人體模型)
• 反向電壓 (V_R): 5 V
• 功率損耗 (P_d): 60 mW
• 操作溫度 (T_opr): -40°C 至 +85°C
• 儲存溫度 (T_stg): -40°C 至 +100°C
• Soldering Temperature (T_sol): 最高260°C持續5秒

2.2 電氣-光學特性

All parameters are measured at an ambient temperature (T_a在25°C的環境溫度（T_amb）和20 mA的正向電流（I_F）條件下，除非另有說明。_F除非另有規定。

• 發光強度（I_V）_v)：典型值為16 mcd（最小值為10 mcd）
• 視角（2θ_½）_1/2): 120 度 (典型值)
• 峰值波長 (λ_p): 650 奈米 (典型值)
• 主波長 (λ_d): 639 nm (典型值)
• 光譜輻射頻寬 (Δλ): 20 nm (典型值)
• 順向電壓 (V_F): 典型值 2.0 V (最大值 2.4 V)
• 逆向電流 (I_R): 在 V_R=5V 時最大 10 μA

註：量測不確定度為發光強度±10%、順向電壓±0.1V、主波長±1.0nm。

3. 性能曲線分析

該數據手冊包含多條特性曲線，用以說明元件在不同條件下的行為表現。這些曲線對於電路設計與熱管理至關重要。

3.1 相對強度 vs. 波長

此曲線顯示了光譜功率分佈，其中心位於650 nm峰值波長，典型頻寬為20 nm，證實了其深紅色的光輸出。

3.2 指向性圖案

極座標圖展示了120度的視角，顯示了光強度的角度分佈。此圖型是典型配備擴散透鏡的燈式LED的特徵。

3.3 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)

此圖表描繪了電流與電壓之間的非線性關係。在 20mA 電流下，典型的順向電壓為 2.0V。設計人員必須根據此曲線使用限流電阻或恆流驅動器。

3.4 相對強度 vs. 順向電流

光輸出（相對強度）隨順向電流增加而增加，但並非完全線性。禁止在絕對最大額定值 25mA 以上操作，否則將縮短使用壽命。

3.5 熱特性

提供了兩個關鍵圖表：
相對強度 vs. 環境溫度: 顯示光輸出隨著環境溫度升高而降低。在設計高溫環境應用時必須考慮此因素。
順向電流 vs. 環境溫度：說明當環境溫度超過 25°C 時，應如何降低最大允許順向電流，以保持在 60mW 的功率損耗限制內。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

該LED採用標準5mm圓形封裝（常稱為T-1 3/4）。關鍵尺寸說明包括：

• 所有尺寸單位均為毫米。
• 凸緣（圓頂底部的邊緣）高度必須小於1.5mm。
• 除非圖面另有註明，尺寸的一般公差為±0.25mm。
• 圖面顯示了引腳間距、本體直徑和總高度，這些對於PCB footprint設計至關重要。

4.2 極性辨識

較長的引腳表示陽極（正極），較短的引腳表示陰極（負極）。這是通孔LED的標準慣例。陰極也可能透過塑膠透鏡邊緣的平面標示。

5. 焊接與組裝指南

正確的操作對於確保可靠性及防止LED損壞至關重要。

5.1 引腳成型

• 在距離環氧樹脂封裝體底部至少3毫米處彎折引腳。
• 執行引腳成形 在...之前 焊接。
• 彎曲時避免對封裝施加壓力。
• 在室溫下剪斷引腳。
• 確保PCB孔位與LED引腳精確對齊，以避免安裝應力。

5.2 儲存

• 儲存於≤30°C且相對濕度≤70%的環境中。在此條件下，保存期限為3個月。
• 如需儲存超過3個月，請使用充填氮氣並放置乾燥劑的密封容器，最長可保存1年。
• 在潮濕環境中應避免溫度劇烈變化，以防止產生冷凝。

5.3 焊接製程

通用規則保持焊點與環氧樹脂球之間的最小距離為3mm。

手工焊接:

• 烙鐵頭溫度：最高300°C（適用於最大30W的烙鐵）。
• 焊接時間：每引腳最多3秒。

Wave (DIP) Soldering:

• 預熱溫度：最高100°C（最多持續60秒）。
• Solder Bath Temperature & Time: Maximum 260°C for 5 seconds.

關鍵焊接注意事項:

• 在焊接期間及LED仍處於高溫狀態時，應避免對引腳施加應力。
• 請勿進行超過一次的焊接（浸焊或手焊）。
• 在LED冷卻至室溫前，應保護其免受機械衝擊/振動。
• 使用能達成可靠焊點的最低可能溫度。
• 遵循建議的焊接溫度曲線（預熱、層流波、冷卻）以最小化熱衝擊。

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。
• 在室溫下自然風乾。
• 請勿使用超音波清洗。 除非絕對必要，且僅在預先資格測試確認不會造成損壞後方可進行。

5.5 熱管理

在應用設計階段必須考慮熱管理。必須根據工作環境溫度適當降低正向電流的額定值，以防止超過最大接面溫度和功率耗散額定值，從而確保長期可靠性。

6. 封裝與訂購資訊

6.1 包裝規範

LED 採用防靜電放電 (ESD) 及防潮包裝，以防止損壞。

• Primary Packing: 防靜電袋。
• 次要包裝: 內箱。
• 第三級包裝: 外箱。
• 包裝數量每袋裝200至500件。每內箱裝5袋。每外箱裝10個內箱。

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 (零件編號)
• 數量: 包裝數量
• CAT: 發光強度等級/分箱
• HUE: 主波長等級/分箱
• REF：順向電壓的等級/分檔
• LOT No：製造批號，用於追溯。

7. 應用建議與設計考量

7.1 典型應用電路

當使用恆定電壓源（例如5V或12V）時，必須配置限流電阻。電阻值（R）可根據歐姆定律計算：R = (V_supply - V_F) / I_F使用典型的V_F 為2.0V，並在5V電源下期望I_F 為20mA：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。應選擇額定功率至少為(5V-2.0V)*0.020A = 0.06W的電阻。

7.2 設計考量

• 電流驅動：請務必使用恆定電流驅動或串聯電阻，切勿直接連接至電壓源。
• 散熱設計若需在高環境溫度或接近最大電流下持續運作，請考慮使用PCB銅箔區域作為散熱途徑。
• 光學設計120°視角適用於廣角指示燈。若需更集中的光線，可能需要外部透鏡。
• ESD防護: 若LED可由使用者接觸，請在組裝環境及PCB上實施ESD防護措施。

8. 技術比較與差異化

此深紅光AlGaInP LED具備以下特定優勢：

• 相較於標準紅色LED：深紅色波長（主波長639nm）比標準紅色LED（約625nm）更深入紅色光譜，這對於需要特定光譜響應的應用可能有所助益。
• 相較於高功率LED：這是一款低功率指示燈（最大60mW）。其設計目的並非用於照明，而是用於狀態指示和背光，適用於注重成本較低和驅動電路較簡單的場合。
• 主要特點：結合120°寬視角、相對較低的正向電壓（約2.0V）以及符合現代環保標準（RoHS、無鹵素）的特性，使其適用於廣泛的消費性電子產品。

9. 常見問題 (FAQs)

9.1 我可以將此LED驅動至30mA以獲得更高亮度嗎？

否。 連續正向電流的絕對最大額定值為 25 mA。超過此額定值將顯著縮短 LED 的使用壽命，並可能因過熱或過度應力導致立即失效。

9.2 Peak Wavelength 與 Dominant Wavelength 有何區別？

峰值波長 (650nm) 是指發射光功率達到最大值時的波長。
主波長 (639nm) 是指人眼感知為與光源顏色相匹配的單一波長。它是光度學上的等效值。設計師在進行色彩關鍵應用時應參考主波長。

9.3 為何儲存條件（3個月）很重要？

LED封裝體會從大氣中吸收濕氣。如果含有濕氣的封裝體進行高溫焊接，濕氣快速汽化可能導致內部層狀分離或破裂（「爆米花效應」）。3個月的保存期限是基於標準工廠乾燥包裝。若需更長時間儲存，建議使用乾燥氮氣環境。

9.4 如何解讀分級代碼 (CAT, HUE, REF)？

這些代碼指定了LED所屬的性能子組。例如，所有具有特定HUE代碼的LED，其主波長都將落在一個非常窄的範圍內（例如638-640nm）。這使得在使用多顆LED的應用中，能實現更精確的顏色與亮度匹配。請查閱製造商的詳細分檔文件，以了解每個代碼對應的確切範圍。

10. 實務設計案例研究

10.1 面板安裝狀態指示器設計

情境: 設備上的電源按鈕需要一個明亮、廣角的紅色指示燈。可用的系統電壓為3.3V。
設計步驟:

1. 當前選擇: 選擇驅動電流。為了良好的亮度和使用壽命，選擇了15mA（遠低於25mA的最大值）。
2. 電阻計算: 使用最大 V_F (2.4V) 以進行保守設計：R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 Ω。最接近的標準值為 62 Ω。
3. 電阻額定功率: P = (3.3V - 2.4V) * 0.015A = 0.0135W。標準的1/8W (0.125W) 電阻已綽綽有餘。
4. PCB佈局: 將限流電阻與LED的陽極串聯。確保PCB孔距與LED引腳間距相符。在陰極引腳處提供一小塊銅箔鋪銅以輔助散熱。
5. 機械配合: Verify the 5mm lens diameter and the required flange height (<1.5mm) fit within the panel cutout and bezel.