334-15/T2C5-1 QSB LED 燈珠規格書 - T-1 3/4 封裝 - 3.6V 最大 - 110mW - 白光 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述一款高亮度白光LED燈珠的規格。此元件專為需要在緊湊型、業界標準封裝內實現顯著光輸出的應用而設計。

1.1 核心特色與定位

此LED的主要優勢在於其高發光強度，這是透過採用InGaN晶片與螢光粉轉換系統，並封裝於廣為使用的T-1 3/4圓形封裝中來實現的。這使其非常適合需要明亮、清晰指示的應用。產品設計考量法規遵循，符合RoHS、歐盟REACH及無鹵素標準（Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm）。它還具備一定程度的靜電放電（ESD）防護能力，耐壓高達4KV（人體放電模式）。元件提供散裝或捲帶包裝，以利自動化組裝製程。

1.2 目標應用領域

高光輸出與標準外型尺寸使此LED成為以下幾個關鍵應用領域的理想選擇：

• 訊息面板與顯示器：為資訊標誌提供明亮、易讀的照明。
• 光學指示器：作為電子設備中的狀態或警示指示燈。
• 背光照明：用於照亮小型面板、開關或符號。
• 標記燈：用於需要位置或邊界標記的應用。

2. 深入技術參數分析

本節提供對元件電氣、光學及熱極限與特性的詳細、客觀解讀。

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。不保證在此條件下運作。

• 連續順向電流（I_F）：30 mA。不應以超過此值的連續直流電流驅動LED。
• 峰值順向電流（I_FP）：100 mA（在1/10工作週期，1 kHz條件下）。這允許使用較高電流的短脈衝，適用於多工掃描或實現瞬間更高亮度。
• 逆向電壓（V_R）：5 V。施加超過此值的逆向偏壓可能損壞LED接面。
• 功率消耗（P_d）：110 mW。這是封裝能以熱形式散發的最大允許功率，計算方式為V_F* I_F.
• 。_{操作溫度（T}）：-40 至 +85 °C。這是確保可靠運作的環境溫度範圍。
• 儲存溫度（T_）：-40 至 +100 °C。。
• ESD耐壓（人體放電模式）：4 kV。指定靜電放電防護等級。
• 齊納逆向電流（I_z）：100 mA。內部整合了保護用齊納二極體，此為其最大電流限制。
• 焊接溫度（T_）：260 °C，持續5秒。定義迴焊焊接曲線的耐受度。。

2.2 電光特性

這些是在25°C下量測的典型性能參數。設計師應使用這些參數進行電路計算。

• 順向電壓（V_F）：在I_F=20mA時為2.8V至3.6V。此範圍需要使用限流電路或驅動器。典型值落在這個分級範圍內。
• 齊納逆向電壓（V_z）：在I_z=5mA時，典型值為5.2V。這是整合保護二極體的崩潰電壓。
• 逆向電流（I_R）：在V_R=5V時，最大值為50 µA。這是逆向偏壓時的小量漏電流。
• 發光強度（I_V）：在I_F=20mA時為3600至7150 mcd（毫燭光）。這是關鍵性能指標，表示非常高的亮度。具體數值由分級代碼（Q, R, S）決定。
• 視角（2θ_）：典型值為50度。這是發光強度降至其軸向峰值一半時的全角。它定義了光束的擴散範圍。。
• 色度座標（CIE 1931）：典型值 x=0.29, y=0.28。這些座標在CIE色度圖上定義了白點顏色。實際座標落在指定的顏色等級（A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0）範圍內。

2.3 熱考量

必須遵守110mW的功率消耗限制以及最高85°C的操作溫度。超過接面溫度將降低光輸出（效率下降）並縮短使用壽命。若需在高電流下連續運作，建議採用有助於散熱的適當PCB佈局。

3. 分級系統說明

為確保生產一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。

3.1 發光強度分級

根據在20mA下量測的發光強度，LED分為三個等級（Q, R, S）：
•等級 Q：3600 - 4500 mcd
•等級 R：4500 - 5650 mcd
•等級 S：5650 - 7150 mcd
發光強度量測有±10%的容差。

3.2 順向電壓分級

LED亦根據在20mA下的順向電壓降分為四組（0, 1, 2, 3）：
•等級 0：2.8V - 3.0V
•等級 1：3.0V - 3.2V
•等級 2：3.2V - 3.4V
•等級 3：3.4V - 3.6V
V_F的量測不確定度為±0.1V。

3.3 色度座標分級（色度）

白點顏色受到嚴格控制，並由CIE 1931圖上的七個顏色等級定義：A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0。規格書提供了色度圖上每個等級對應的特定四邊形區域（由x,y座標角點定義）。一個典型的產品分組（第1組）結合了等級A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0。色度座標的量測不確定度為±0.01。圖表顯示這些等級相對於恆定相關色溫（CCT）線的分布，範圍約從4600K到22000K，表示不同等級產生的白光色調可從暖白到冷白變化。

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 相對強度 vs. 波長

此曲線（文中未詳述但隱含）將顯示白光的頻譜功率分布。作為一款基於InGaN藍光晶片的螢光粉轉換白光LED，其頻譜將包含來自晶片的主要藍光峰值，以及來自螢光粉的更寬廣的黃綠紅發射波段，兩者結合產生白光。

4.2 指向性圖案

指向性圖說明了光的空間分布，與典型的50度視角相關。它顯示了強度如何隨著偏離中心軸的角度增加而降低。

4.3 順向電流 vs. 順向電壓（I-V曲線）

這條基本曲線顯示了LED接面的電流與電壓之間的指數關係。設計師使用此曲線來確定目標電流所需的驅動電壓，並設計適當的限流電路。曲線將顯示約2.8V的開啟電壓，之後電流會隨著電壓的微小增加而急遽上升。

4.4 相對強度 vs. 順向電流

此曲線展示了光輸出對驅動電流的依賴性。由於在高電流密度下效率會下降，發光強度通常隨電流呈次線性增加。這有助於決定如何驅動LED以在亮度與效率之間取得最佳平衡。

4.5 色度座標 vs. 順向電流

此圖表顯示白點顏色（x,y座標）如何可能隨著驅動電流的變化而偏移。某些偏移是常見的，在對顏色要求嚴格的應用中應予以考慮。

4.6 順向電流 vs. 環境溫度

此降額曲線對可靠性至關重要。它指示隨著環境溫度升高，最大允許順向電流如何變化，以確保接面溫度保持在安全限度內。若要在高環境溫度（例如接近85°C）下運作，必須從最大額定值降低驅動電流。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED採用標準的T-1 3/4（5mm）圓形封裝，帶有兩根軸向引腳。關鍵尺寸註記包括：
• 所有尺寸單位為毫米（mm）。
• 除非另有說明，一般公差為±0.25mm。
• 引腳間距在引腳從封裝本體伸出的位置量測。
• 法蘭下方樹脂的最大突出量為1.5mm。
詳細圖面將顯示總直徑、透鏡形狀、引腳直徑與長度，以及安裝平面。

5.2 極性識別

通常，較長的引腳表示陽極（正極），較短的引腳表示陰極（負極）。陰極也可能透過塑膠透鏡邊緣的平坦處或法蘭上的凹口來標示。正確的極性對於防止逆向偏壓損壞至關重要。

6. 焊接與組裝指南

正確的操作對於維持元件完整性與性能至關重要。

6.1 引腳成型

• 在距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm處彎折引腳，以避免對密封處造成應力。
• 引腳成型應在焊接前 soldering.
• 進行。成型過程中避免對封裝施加應力，以免損壞內部連接或環氧樹脂。
• 在室溫下切割引線框架。高溫切割可能導致故障。
• 確保PCB孔位與LED引腳完美對齊，以避免安裝應力，這種應力可能使環氧樹脂劣化並損壞LED。

6.2 焊接參數

• 保持焊接點與環氧樹脂燈泡之間的距離大於3mm。
• 焊接不應超過引腳上連接桿的底部。
• 手工焊接：烙鐵頭最高溫度300°C（適用於最大30W烙鐵），焊接時間最長3秒。
• 波峰焊/浸焊：最高預熱溫度100°C，最長持續時間60秒。

6.3 儲存條件

• 建議出貨後的儲存條件：30°C或以下，相對濕度70%或以下。
• 在此條件下的儲存壽命為3個月。
• 若需儲存超過3個月至1年，請將元件置於充有氮氣並放有吸濕材料的密封容器中。
• 避免溫度急遽變化，特別是在高濕度環境下，以防止凝露。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝規格

LED的包裝旨在防止靜電放電與濕氣侵入：
•一級包裝：防靜電袋。
•二級包裝：內盒。
•三級包裝：外箱。
•包裝數量：每袋200-500顆，每內盒5袋，每外箱10個內盒。

7.2 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（料號）。
•QTY：包裝數量。
•CAT：發光強度與順向電壓分級的組合等級。
•HUE：顏色等級（例如：A1, B4）。
•REF： Reference.
參考資訊。•LOT No：

批號，用於追溯。

7.3 型號命名規則料號遵循以下結構：334-15/T2C5-□□□□。方塊代表針對發光強度、順向電壓及色度座標特定分級選擇的代碼，允許精確訂購以滿足應用需求。

8. 應用設計考量

8.1 驅動電路設計

由於順向電壓範圍（2.8-3.6V）以及對電流的敏感性，強烈建議盡可能使用恆流驅動器，而非簡單的串聯電阻，特別是在需要均勻亮度以及溫度與電壓變化下保持穩定的情況下。驅動器設計應不超過連續（30mA）與峰值（100mA脈衝）電流的絕對最大額定值。

8.2 熱管理

對於在高電流或高環境溫度下的連續運作，需考量熱路徑。雖然此封裝並非專為散熱片設計，但確保引腳焊接在PCB上足夠大的銅箔區域上有助於散熱並降低接面溫度，從而提高使用壽命並維持光輸出。

8.3 光學整合

50度的視角提供了寬廣的光束。對於需要聚焦或準直的應用，可以使用專為T-1 3/4封裝設計的二次光學元件（透鏡、反射器）。其水清樹脂透鏡適合與此類光學元件搭配使用。

9. 常見問題解答（基於技術參數）

問：從5V或12V電源驅動此LED的最佳方式是什麼？
答：對於5V電源，可以使用串聯電阻，但其阻值必須根據LED的實際V_F分級來計算，以確保正確的電流。對於12V電源或為了獲得更好的穩定性，建議使用專用的恆流LED驅動IC或簡單的基於電晶體的電流源電路。

問：我可以脈衝驅動此LED使其看起來更亮嗎？
答：可以，您可以使用峰值順向電流額定值（1/10工作週期，1kHz下為100mA）。以高於直流額定值的電流進行脈衝驅動可以實現更高的瞬間亮度，如果脈衝速度足夠快（PWM），人眼可能會感知為亮度增加。確保平均功率消耗不超過110mW。

問：不同單元之間的白光顏色一致性如何？
答：顏色一致性透過七個定義的顏色等級（A1至C0）進行管理。對於需要非常嚴格顏色匹配的應用，訂購時請指定單一顏色等級（HUE）。單一等級內的典型色度分布由其於CIE圖上的四邊形區域定義。

問：限流電阻是必要的嗎？
答：絕對必要。LED是電流驅動元件。直接連接到超過LED順向電壓的電壓源將導致過量電流，可能立即損壞元件。務必使用串聯電阻或有源電流調節。

10. 工作原理與技術

此LED透過螢光粉轉換方法產生白光。元件的核心是一個由氮化銦鎵（InGaN）製成的半導體晶片，當施加順向偏壓時會發出藍光（電致發光）。此藍光並非直接發出。相反地，晶片被封裝在一個填充有黃色（或綠紅混合）螢光粉材料的反射杯內。當來自晶片的藍色光子撞擊螢光粉顆粒時，它們被吸收並以更長的波長（斯托克斯位移）重新發射，主要在光譜的黃色區域。剩餘的未轉換藍光與來自螢光粉的寬頻譜黃光混合，產生白光的視覺感知。藍光與螢光粉發射的特定比例，以及確切的螢光粉成分，決定了白光的相關色溫（CCT）與顯色指數（CRI），這些都透過分級製程進行控制。