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
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 主波長分級
- 3.3 順向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 頻譜分佈與指向性
- 4.2 電流-電壓 (I-V) 關係
- 4.3 溫度相依性
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別與安裝
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 引腳成型注意事項
- 6.2 焊接參數
- 6.3 儲存條件
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤說明
- 7.3 型號編碼規則
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題解答（基於技術參數）
- 11. 實務設計與使用案例
- 12. 工作原理介紹
- 13. 技術趨勢
1. 產品概述
本文件詳述一款專為需要卓越光輸出之應用所設計的高亮度 LED 燈珠規格。該元件採用 AlGaInP 晶片技術，可產生亮黃色光。其封裝於廣為使用的 T-1 3/4 圓形封裝中，在性能與易於整合至現有設計的熟悉外型之間取得平衡。
1.1 核心優勢與目標市場
此 LED 系列的主要優勢包括其高發光強度、可靠且堅固的結構，以及提供多種視角選擇。環氧樹脂具抗紫外線特性，增強了在戶外環境中的長期性能。本產品符合相關環保法規。以捲帶包裝供應，適用於自動化組裝製程。主要目標應用為高能見度標誌，包括彩色圖形標誌、訊息看板、可變訊息標誌 (VMS) 及商業戶外廣告，這些應用對清晰度與亮度至關重要。
2. 深入技術參數分析
對元件在標準條件下的操作極限與性能進行全面分析。
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。不保證在這些極限下或超出極限的操作。關鍵參數包括最大反向電壓 (VR) 為 5V、最大連續順向電流 (IF) 為 50mA，以及在脈衝條件下 (1/10 工作週期 @1kHz) 的最大峰值順向電流 (IFP) 為 160mA。最大功耗 (Pd) 為 115mW。元件額定操作溫度範圍 (Topr) 為 -40°C 至 +85°C，儲存溫度範圍 (Tstg) 為 -40°C 至 +100°C。其具備額定 2000V (人體放電模型) 的靜電放電 (ESD) 保護。最大焊接溫度為 260°C，持續 5 秒。
2.2 電光特性
這些特性是在順向電流 20mA 及環境溫度 25°C 下量測，代表典型操作條件。發光強度 (Iv) 典型值為 9000 mcd，最小值為 5650 mcd，最大值為 14250 mcd，顯示其為高亮度元件。視角 (2θ1/2) 典型值為 23 度，提供集中的光束。峰值波長 (λp) 為 591 nm，主波長 (λd) 典型值為 589 nm，定義了亮黃色。頻譜頻寬 (Δλ) 為 15 nm。順向電壓 (VF) 典型值為 2.2V，範圍從 1.8V 至 2.6V。反向電流 (IR) 在 5V 反向偏壓下最大值為 10 µA。
3. 分級系統說明
元件根據關鍵性能參數進行分級，以確保生產批次內的一致性，並允許精確的設計匹配。
3.1 發光強度分級
發光強度分為四個等級：S (5650-7150 mcd)、T (7150-9000 mcd)、U (9000-11250 mcd) 及 V (11250-14250 mcd)。發光強度容差為 ±10%。設計師在計算目標亮度水平所需的驅動電流或 LED 數量時，必須考量此範圍。
3.2 主波長分級
主波長與感知顏色相關，分為兩組：等級 1 (586-590 nm) 和等級 2 (590-594 nm)。容差為 ±1 nm。對於多個 LED 間顏色一致性很重要的應用（例如全彩顯示器或標誌），這種嚴格控制至關重要。
3.3 順向電壓分級
順向電壓分為四個等級：1 (1.8-2.0V)、2 (2.0-2.2V)、3 (2.2-2.4V) 及 4 (2.4-2.6V)，容差為 ±0.1V。了解電壓等級對於設計高效的限流電路至關重要，特別是在驅動多個串聯 LED 時，以確保電流均勻分佈並防止熱失控。
4. 性能曲線分析
圖形數據提供了元件在不同條件下行為的深入見解。
4.1 頻譜分佈與指向性
相對強度對波長曲線顯示出一個以 591 nm 為中心的窄發射峰，確認了單色黃光輸出。指向性曲線說明了空間輻射圖案，23 度視角對應於半強度點。此圖案對於光學設計以實現所需的照明輪廓非常重要。
4.2 電流-電壓 (I-V) 關係
順向電流對順向電壓曲線是非線性的，這是二極體的典型特性。它顯示了超過順向電壓閾值後電流的指數增長。此曲線對於選擇適當的驅動電路（恆流與恆壓）至關重要。
4.3 溫度相依性
相對強度對環境溫度曲線顯示了光輸出的負溫度係數；強度隨著環境溫度升高而降低。相反地，順向電流對環境溫度曲線（在恆定電壓下）顯示電流隨溫度增加而增加，若未使用恆流驅動器妥善管理，可能導致熱失控。這些曲線強調了系統設計中熱管理的重要性。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
本元件符合標準 T-1 3/4 圓形 LED 封裝尺寸。關鍵尺寸包括引腳間距、本體直徑和總高度。註明法蘭下方樹脂的最大突出量為 1.5mm。除非另有說明，所有尺寸單位為毫米，標準公差為 0.25mm。精確的尺寸數據對於 PCB 焊盤設計及確保在機械外殼內的正確安裝至關重要。
5.2 極性識別與安裝
陰極通常由 LED 透鏡上的平面或較短的引腳標示。規格書強調，在安裝過程中，PCB 孔必須與 LED 引腳精確對齊，以避免產生機械應力，這可能會降低環氧樹脂和 LED 的性能。
6. 焊接與組裝指南
6.1 引腳成型注意事項
如果需要彎曲引腳，必須在距離環氧樹脂燈泡底部至少 3mm 的位置進行，以防止對內部晶粒和焊線造成應力。引腳成型必須在焊接前且在室溫下進行。在高溫下切割引腳可能導致故障。
6.2 焊接參數
對於手工焊接，烙鐵頭溫度不應超過 300°C（最大 30W 烙鐵），焊接時間應為 3 秒或更短。對於浸焊，建議的焊錫槽溫度最高為 260°C，最長 5 秒，預熱最高至 100°C，最長 60 秒。兩種情況下，焊點必須距離環氧樹脂燈泡至少 3mm。焊接溫度曲線圖建議採用受控的升溫、保溫、回流和冷卻循環，以最小化熱衝擊。浸焊或手工焊接不應進行超過一次。當 LED 處於高溫時，不應對引腳施加應力。
6.3 儲存條件
LED 應儲存在 30°C 或以下且相對濕度 70% 或以下的環境中。建議出貨後的儲存壽命為 3 個月。對於更長時間的儲存（最長一年），應將其保存在充滿氮氣並帶有吸濕材料的密封容器中。應避免在高濕度環境中快速溫度轉換，以防止凝結。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 包裝規格
LED 以防靜電袋包裝以防靜電放電。這些袋子放入內箱，然後再裝入外箱。包裝數量具有彈性：每袋最少 200 件，最多 500 件；每內箱 5 袋；每外箱 10 個內箱。
7.2 標籤說明
包裝標籤包含多個代碼：CPN（客戶產品編號）、P/N（產品編號）、QTY（包裝數量）、CAT（發光強度與順向電壓等級）、HUE（主波長等級）、REF（參考）及 LOT No（批次編號，用於追溯）。
7.3 型號編碼規則
零件編號 7343/Y5C2-ASVB/X/MS 遵循特定結構。"7343" 可能表示系列或封裝類型。"Y5" 表示顏色（黃色）和發光強度等級。"C2" 可能指視角或其他光學特性。"ASVB" 部分可能指定晶片技術或其他特性。"X" 是特定選項（如是否有止擋件）的佔位符，"MS" 可能表示包裝樣式（例如，捲帶包裝）。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
由於其高發光強度，此 LED 非常適合高環境光或長觀看距離的應用。主要用途包括高速公路上的全彩或單色可變訊息標誌、廣告看板、室內/外資訊顯示器，以及需要清晰黃色信號的狀態指示面板。
8.2 設計考量
驅動器選擇：由於順向電壓具有負溫度係數，應始終使用恆流驅動器以確保穩定的光輸出並防止熱失控。驅動器應額定用於最大順向電流（50mA 連續）。
熱管理：儘管功耗低（最大 115mW），仍建議採用具有足夠銅面積以利散熱的適當 PCB 佈局，特別是在高環境溫度或電流範圍上限操作時，以維持發光強度和使用壽命。
光學設計：23 度視角產生相對集中的光束。對於更寬的照明，可能需要二次光學元件（透鏡或擴散片）。抗紫外線環氧樹脂允許可靠的戶外使用，而不會導致透鏡明顯變黃。
9. 技術比較與差異化
與標準黃色 LED 相比，此元件的關鍵差異在於其極高的發光強度（在 20mA 下高達 14250 mcd），這是通過先進的 AlGaInP 晶片技術和優化的封裝設計實現的。在強度、波長和電壓方面提供嚴格的分級，與未分級或寬鬆分級的產品相比，能在陣列應用中實現卓越的顏色和亮度均勻性。T-1 3/4 封裝提供了一種經過驗證、可靠的機械格式，相對於更小的表面黏著封裝具有更好的散熱特性，使其在苛刻環境中更加穩固。
10. 常見問題解答（基於技術參數）
問：我可以用 3.3V 電源和一個電阻來驅動這個 LED 嗎？
答：可以，但需要仔細計算。以典型的 VF為 2.2V 為例，串聯電阻將分壓 1.1V。要達到 20mA，電阻值為 R = V/I = 1.1V / 0.02A = 55Ω。然而，您必須考慮電壓等級（1.8V 至 2.6V）。對於一個 2.6V 的 LED，電阻僅分壓 0.7V，導致電流為 0.7V / 55Ω ≈ 12.7mA，從而降低亮度。恆流驅動器更為可靠。
問：峰值波長和主波長有什麼區別？
答：峰值波長 (λp) 是發射頻譜強度達到最大值時的波長（此處為 591 nm）。主波長 (λd) 是與 LED 感知顏色相匹配的單色光波長（此處典型值為 589 nm）。主波長對於顏色規格更為相關。
問：視角如何影響我的設計？
答：23 度視角（半高全寬）意味著光線集中在相對較窄的錐形範圍內。對於需要從寬角度觀看的標誌，您可能需要將 LED 排列得更緊密，或使用擴散片以創造更均勻的外觀。對於長距離投射應用，這種集中的光束是有利的。
11. 實務設計與使用案例
案例：設計高能見度警告信標。
一位設計師需要為工程車輛設計一個閃爍的黃色信標。他們選擇此 LED 是因為其高強度和堅固的封裝。他們設計了一個 PCB，每個 LED 配有一個 55Ω 限流電阻，由車輛的 12V 系統供電。為了在所有電壓等級下達到必要的亮度，他們使用一個 PWM 電路以 20mA 的平均電流驅動 LED。LED 安裝在反射器中，以進一步準直 23 度光束，實現最大的長距離能見度。抗紫外線環氧樹脂確保透鏡在長時間陽光照射下不會劣化。在組裝過程中遵循儲存和焊接指南，以確保在溫度變化劇烈的惡劣車輛環境中的可靠性。
12. 工作原理介紹
此 LED 是一種基於 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）晶片的半導體光源。當施加超過二極體閾值的順向電壓時，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 合金的特定成分決定了能隙能量，這直接對應於發射光的波長（顏色）——在此例中為黃色（約 589 nm）。高亮度是通過高效的內部量子效率以及從晶片和封裝中有效提取光線來實現的。環氧樹脂透鏡用於保護晶片、塑形光束（23 度視角）並增強光輸出。
13. 技術趨勢
用於標誌和高亮度應用的 LED 技術趨勢持續朝向更高光效（每瓦更多流明）、通過更嚴格的分級改善顏色一致性，以及增強可靠性。雖然此元件使用經過驗證的穿孔封裝，但業界正廣泛朝向表面黏著元件 (SMD) 封裝發展，以實現自動化組裝和更高密度。然而，對於需要卓越熱性能、機械穩固性或易於現場更換的應用，像 T-1 3/4 這樣的穿孔封裝仍然具有相關性。螢光粉轉換和直接發色半導體材料的進步，可能在未來為特定顏色提供具有潛在更高效率或不同頻譜特性的替代途徑。
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。 |