LED陣列指示燈A694B/SYGUY/S530-A3規格書 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

A694B/SYGUY/S530-A3是一款多功能的LED陣列指示燈，專為電子儀器設計。它由一個塑膠支架組成，可容納多個獨立LED燈珠進行組合，提供設計與應用的靈活性。此產品的主要功能是作為電子設備中各種參數（如程度、功能或位置）的視覺指示器。

1.1 核心優勢

• 低功耗，適合對能源敏感的應用。
• 高效率與低成本，為指示需求提供經濟高效的解決方案。
• 優異的色彩控制能力，可在陣列內自由組合LED燈珠顏色。
• 穩固的鎖定機制與簡易的組裝流程。
• 可堆疊設計，允許垂直與水平堆疊，以創建多指示器面板。
• 多樣化的安裝選項，可安裝於印刷電路板或面板上。
• 符合環保標準：無鉛、符合RoHS規範、符合歐盟REACH規範、無鹵素（溴<900 ppm，氯<900 ppm，溴+氯<1500 ppm）。

1.2 目標市場與應用

此LED陣列主要針對電子儀器與控制面板的製造商。其主要應用是作為顯示狀態、等級、功能或位置的指示器。例如通訊設備上的訊號強度指示器、工業控制器上的模式選擇器，或測試與量測設備上的位準指示器。

2. 技術參數與客觀解讀

本規格書提供了裝置詳細的電氣、光學與熱規格。指定了兩種主要的晶片材料及其對應的發光顏色：亮黃綠色（SYG）與亮黃色（UY）。

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致裝置永久損壞的極限。它們並非用於正常操作。

• 連續順向電流（I_F)： SYG與UY型號均為25 mA。超過此電流可能導致過熱並縮短使用壽命。
• 峰值順向電流（I_FP)： 60 mA（工作週期1/10 @ 1kHz）。此額定值僅適用於脈衝操作。
• 逆向電壓（V_R)： 5 V。施加更高的逆向電壓可能導致接面崩潰。
• 功率消耗（P_d)： 60 mW。這是裝置在不超過其最高接面溫度下所能消耗的最大功率。
• 操作與儲存溫度： -40°C 至 +85°C（操作），-40°C 至 +100°C（儲存）。
• 焊接溫度： 260°C 持續5秒，定義了迴流焊接溫度曲線的耐受度。

2.2 電光特性

這些是在25°C、特定測試條件下測得的典型性能參數。

• 順向電壓（V_F)： 在I_F=20mA時為1.7V至2.4V。設計者必須確保驅動電路能提供此電壓。
• 發光強度（I_V)： SYG：25-50 mcd（典型值50 mcd）。UY：40-80 mcd（典型值80 mcd）。這表示在相同測試條件下，UY變體通常更亮。
• 視角（2θ_1/2)： 兩者均為60度（典型值），定義了光線的角分佈。
• 峰值波長（λ_p)： SYG：575 nm（黃綠色）。UY：591 nm（黃色）。
• 主波長（λ_d)： SYG：573 nm。UY：589 nm。這是人眼感知的波長。
• 光譜輻射頻寬（Δλ）： 20 nm（典型值），表示發射光的光譜純度。

3. 性能曲線分析

規格書包含數個特性曲線，對於理解裝置在不同操作條件下的行為至關重要。

3.1 相對強度 vs. 波長

這些針對SYG和UY的曲線顯示了光的光譜分佈。SYG曲線峰值約在575nm（綠黃色），而UY峰值約在591nm（黃色）。約20nm的頻寬確認了LED的單色性質。

3.2 指向性圖案

極座標圖說明了視角。強度在0度（軸上）最高，並在大約±30度處降至最大值的一半，確認了60度的全視角。

3.3 順向電流 vs. 順向電壓（I-V曲線）

此曲線顯示了二極體典型的指數關係。一旦超過某個閾值（約1.5V-1.7V），電壓會急遽上升。在建議的20mA下操作可確保在典型V_F range.

3.4 相對強度 vs. 順向電流

光輸出隨電流線性增加，直至達到最大額定電流。這允許透過電流調變（例如使用PWM）進行簡單的亮度控制。

3.5 溫度相依性曲線

相對強度 vs. 環境溫度： 顯示發光強度隨環境溫度升高而降低。這是高溫環境下的關鍵考量。

順向電流 vs. 環境溫度： 表示順向電壓具有負溫度係數（隨溫度升高而降低），在恆流驅動器設計中必須考慮此點，以防止熱失控。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

規格書提供了詳細的機械圖。關鍵尺寸包括引腳間距、本體尺寸與總高度。註記說明所有尺寸單位為毫米，除非另有說明，一般公差為±0.25mm，且引腳間距是在引腳從封裝體伸出的點上測量。

4.2 極性識別與引腳成型

封裝圖標示了陰極（通常是較短的引腳或透鏡上的平面側）。關於引腳成型，文件規定必須在環氧樹脂燈泡底部至少3mm處彎曲，以防止應力損壞。引腳必須在焊接前成型，且PCB孔必須與LED引腳完美對齊，以避免安裝應力。

5. 焊接與組裝指南

5.1 建議焊接條件

• 手工焊接： 烙鐵頭溫度：最高300°C（功率最高30W）。焊接時間：最長3秒。保持焊點與環氧樹脂燈泡之間的最小距離為3mm。
• 波峰/浸焊： 預熱溫度：最高100°C（最長60秒）。焊錫槽溫度：最高260°C，最長5秒。保持相同的3mm距離規則。

5.2 焊接溫度曲線

提供了建議的溫度-時間曲線，強調受控的升溫、峰值溫度不超過260°C持續5秒，以及受控的冷卻。不建議使用快速冷卻過程。

5.3 關鍵注意事項

• 在高溫操作期間避免對引線框架施加應力。
• 不要進行超過一次的浸焊或手工焊接。
• 在焊接後，環氧樹脂燈泡冷卻至室溫前，保護其免受機械衝擊。

5.4 儲存條件

LED應儲存在≤30°C且相對濕度≤70%的環境中。自出貨起的儲存壽命為3個月。如需更長時間儲存（最長1年），請使用帶有氮氣氣氛和吸濕劑的密封容器。避免在潮濕環境中快速溫度轉換，以防止凝結。

6. 包裝與訂購資訊

6.1 包裝規格

元件以防潮材料包裝：防靜電袋、內盒與外箱。

• 包裝數量： 每盤270件。每內盒4盤。每外箱10個內盒（總計：每主箱10,800件）。

6.2 標籤說明

包裝上的標籤包含欄位如客戶生產編號（CPN）、生產編號（P/N）、包裝數量（QTY）、等級（CAT）、主波長（HUE）、順向電壓（REF）與批號（LOT No）。這有助於追溯性與正確的零件識別。

7. 應用建議與設計考量

7.1 典型應用場景

• 網路交換器、路由器與數據機上的狀態指示燈。
• 音訊設備、電源供應器或電池充電器上的位準指示器。
• 工業控制面板與醫療設備上的功能模式選擇器。
• 開關、旋鈕或滑桿上的位置指示器。

7.2 設計考量

• 電流限制： 始終使用串聯電阻或恆流驅動器，將順向電流限制在20mA或以下以進行連續操作。
• 熱管理： 儘管功耗低，若用於高密度陣列或高環境溫度下，仍需確保足夠的通風，以維持亮度與使用壽命。
• 靜電防護：** 在組裝過程中，請採取適當的靜電防護措施進行操作。
• 光學設計： 60度視角適合直接觀看。若需要更寬的照明，可能需要二次光學元件（擴散片）。

8. 技術比較與差異化

與分立式單顆LED相比，此陣列提供顯著優勢：

• 組裝簡易性： 與放置多個獨立LED相比，預組裝在支架上的陣列簡化了PCB佈局與組裝。
• 對齊與一致性： 提供多個指示器的均勻間距與對齊，改善了美觀與功能的一致性。
• 設計靈活性： 可堆疊特性允許創建自訂尺寸的指示條或面板，無需複雜的機械設計。
• 環保合規性： 符合現代環保標準（RoHS、無鹵素），這對於較舊或通用的分立式LED可能無法保證。

9. 常見問題解答（基於技術參數）

問：我可以直接從5V或3.3V邏輯電源驅動此LED陣列嗎？

答：不行。您必須使用限流電阻。例如，使用5V電源，在20mA下典型V_F為2.0V，所需的串聯電阻為 R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω。

問：SYG和UY型號有什麼區別？

答：SYG（亮黃綠色）的發光峰值波長約為575nm（綠黃色），而UY（亮黃色）的發光峰值波長約為591nm（黃色）。UY變體也具有更高的典型發光強度（80 mcd 對比 50 mcd）。

問：此產品適合戶外應用嗎？

答：操作溫度範圍為-40°C至+85°C，涵蓋了許多戶外條件。然而，該裝置本身不具防水性。用於戶外時，必須將其置於密封外殼中，以保護其免受濕氣和紫外線輻射的影響，這些因素會隨著時間推移使環氧樹脂劣化。

問：如何解讀標籤上的等級（CAT）？

答：等級通常根據特定參數（如發光強度或順向電壓）對LED進行分檔。請查閱製造商的完整分檔規格文件（本摘要未提供），以根據您應用的一致性要求選擇正確的等級。

10. 實際使用案例

情境：為可攜式設備設計多級電池充電指示器。

工程師可以利用此LED陣列的可堆疊特性。對於一個5級指示器，可以使用陣列內的五個獨立LED位置，或五個垂直/水平堆疊的陣列。每個位準由監控電池電壓的比較器電路驅動。陣列提供的一致間距與顏色確保了專業且易讀的顯示。低功耗對於電池供電設備至關重要。設計將涉及根據驅動電路的電壓為每個LED計算適當的限流電阻，並確保指示期間從電池汲取的總電流在可接受的範圍內。

11. 工作原理介紹

發光二極體（LED）是當電流通過時會發光的半導體裝置。此現象稱為電致發光。當順向電壓施加在半導體材料（此處為AlGaInP）的p-n接面兩端時，電子在裝置內與電洞重新結合，以光子的形式釋放能量。光的特定波長（顏色）由半導體材料的能隙決定。塑膠支架（陣列）作為機械載體與電氣互連，方便安裝與連接多個獨立LED晶片。

12. 技術趨勢

指示器LED市場持續演進。與此類陣列產品相關的趨勢包括：

• 效率提升： 半導體材料與晶片設計的持續發展帶來更高的發光效率（每瓦更多光輸出），允許更低的操作電流與更低的功耗。
• 微型化： 雖然這是一個穿孔元件，但整個產業有朝向更小表面黏著裝置（SMD）封裝的趨勢，以實現更高密度與自動化組裝。
• 可靠性增強： 環氧樹脂配方與封裝技術的改進持續延長操作壽命，並提高對熱循環與濕度的耐受性。
• 智慧整合： 一個更廣泛的趨勢是將控制邏輯與驅動器直接整合到LED指示器中，創造智慧指示器模組，儘管此特定產品仍是一個被動元件。