LED 燈泡 583SURD/S530-A3 規格書 - 5mm 圓形 - 電壓 2.0V - 亮紅色 - 20mcd - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

583SURD/S530-A3是一款高亮度、插件式LED燈泡，專為需要可靠且穩固照明的應用而設計。它採用AlGaInP晶片，透過擴散式紅色樹脂透鏡產生亮紅色光。此系列的特點在於提供多種視角及包裝選項，包括捲帶包裝。它符合RoHS、歐盟REACH等環保標準，且為無鹵素設計，適合具有嚴格法規要求的現代電子設計。

1.1 核心優勢

• 高亮度：專為需要卓越光輸出的應用而設計。
• 法規符合性：符合RoHS、歐盟REACH及無鹵素標準（Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm）。
• 包裝靈活性：提供捲帶包裝，適用於自動化組裝製程。
• 穩固設計：為各種操作條件下的可靠性而打造。

1.2 目標市場與應用

此LED主要針對消費性電子產品及顯示器背光市場。其典型應用包括：

• 電視機
• 電腦顯示器
• 電話機
• 個人電腦及周邊設備

2. 技術參數詳解

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極限。不建議在或接近這些極限的條件下操作。

• 連續順向電流 (I_F)：25 mA
• 峰值順向電流 (I_FP)：60 mA (工作週期 1/10 @ 1kHz)
• 逆向電壓 (V_R)：5 V
• 功率消耗 (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
• 焊接溫度 (T_sol)：260°C 持續 5 秒

2.2 電光特性 (Ta=25°C)

這些參數定義了LED在標準測試條件下 (I_F=20mA) 的典型性能。

• 發光強度 (I_v)：典型值 20 mcd (最小值 12.5 mcd)
• 視角 (2θ_1/2)：130 度
• 峰值波長 (λ_p)：632 nm
• 主波長 (λ_d)：624 nm
• 光譜輻射頻寬 (Δλ)：20 nm
• 順向電壓 (V_F)：2.0 V (範圍：最小值 1.7V，最大值 2.4V)
• 逆向電流 (I_R)：最大值 10 μA，當 V_R=5V

量測公差：順向電壓 (±0.1V)、發光強度 (±10%)、主波長 (±1.0nm)。

3. 性能曲線分析

本規格書提供了數條對設計工程師至關重要的特性曲線。

3.1 相對強度 vs. 波長

此曲線顯示了光譜功率分佈，在632 nm（典型值）處達到峰值，頻寬約為20 nm，確認了亮紅色的光輸出。

3.2 指向性圖案

輻射圖案說明了130度的視角，顯示光強度如何從中心軸線遞減。這對於理解照明覆蓋範圍非常重要。

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指數關係。在20mA時，典型的順向電壓為2.0V。設計師必須根據此曲線及其電源電壓來使用限流電阻。

3.4 相對強度 vs. 順向電流

此曲線顯示光輸出隨電流增加而增加，但可能並非完全線性，特別是當電流接近最大額定值時。它為達到所需亮度的驅動電流決策提供了依據。

3.5 溫度相依性

提供了兩條關鍵曲線：相對強度 vs. 環境溫度：顯示發光輸出隨著環境溫度升高而降低。這對於密閉空間內的熱管理至關重要。順向電流 vs. 環境溫度：顯示順向電壓特性如何隨溫度變化，這可能會影響恆流驅動電路。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

此LED採用標準5mm圓形徑向引腳封裝。關鍵尺寸包括： - 引腳間距：約 2.54mm (標準) - 環氧樹脂透鏡直徑：5mm - 總高度：受法蘭高度限制 (必須小於 1.5mm) - 一般公差：±0.25mm，除非另有規定。

極性識別：較長的引腳為陽極 (+)，較短的引腳為陰極 (-)。LED本體法蘭上的平面側也可能標示陰極側。

5. 焊接與組裝指南

5.1 引腳成型

• 在距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm處彎折引腳。
• 進行引腳成型之前 soldering.
• 避免在成型過程中對LED封裝施加壓力，以防止內部損壞或斷裂。
• 在室溫下剪裁引腳；高溫剪裁可能導致故障。
• 確保PCB孔位與LED引腳完美對齊，以避免安裝應力。

5.2 儲存條件

• 建議儲存條件：≤30°C 且 ≤70% 相對濕度。
• 出貨後儲存壽命：在建議條件下為3個月。
• 如需更長時間儲存（最長1年）：請使用帶有氮氣環境和乾燥劑的密封容器。
• 避免在高濕度環境下快速溫度轉換，以防止凝結。

5.3 焊接參數

保持焊接點與環氧樹脂燈泡之間的最小距離為3mm。

手工焊接：- 烙鐵頭溫度：最高 300°C (最大30W烙鐵) - 每引腳焊接時間：最長 3 秒

波峰 (DIP) 焊接：- 預熱溫度：最高 100°C (最長 60 秒) - 焊錫槽溫度與時間：最高 260°C，最長 5 秒

關鍵焊接注意事項：- 避免在高溫下對引腳施加壓力。 - 不要進行超過一次的焊接（浸焊或手工焊）。 - 焊接後，在LED冷卻至室溫前，保護其免受機械衝擊/振動。 - 避免從峰值溫度快速冷卻。 - 使用能達成可靠焊點的最低可能焊接溫度。

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。
• 使用前在室溫下乾燥。
• 請勿使用超音波清潔，除非絕對必要且經過預先驗證，因為它可能會損壞LED晶粒。

6. 應用設計考量

6.1 熱管理

LED的性能與壽命高度依賴於接面溫度。 - 在PCB和系統設計階段考慮散熱。 - 根據環境溫度適當降低操作電流，參考降額曲線（本規格書中未明確繪製，但隱含此概念）。 - 在最終應用中控制LED周圍的溫度。

6.2 ESD (靜電放電) 防護

LED晶粒對靜電放電和突波電壓敏感，可能導致立即或潛在損壞。 - 在組裝過程中實施標準ESD處理程序（例如，接地工作站、腕帶）。 - 如果LED可能暴露於電壓突波，請在應用中考慮電路保護（例如，瞬態電壓抑制二極體）。

6.3 電流驅動

始終使用恆流源或帶有串聯限流電阻的電壓源來驅動LED。電阻值 (R) 可使用以下公式計算：R = (V_supply- V_F) / I_F。使用典型的 V_F值 2.0V 和期望的 I_F值 20mA，電源為 5V：R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω。選擇最接近的標準值，並確保電阻的額定功率足夠 (P = I²R)。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝規格

LED的包裝旨在防止濕氣和靜電放電造成的損壞。 -初級包裝：防靜電袋。 -次級包裝：內盒，內含多個防靜電袋。 -三級包裝：外箱，內含多個內盒。

包裝數量：- 每個防靜電袋最少 200 至 500 顆。 - 每個內盒 4 袋。 - 每個外箱 10 個內盒。

7.2 標籤說明

包裝上的標籤包含用於追溯和分級的重要資訊： -CPN：客戶生產編號 -P/N：生產編號 (例如：583SURD/S530-A3) -QTY：包裝數量 -CAT：發光強度等級 (亮度分級) -HUE：主波長等級 (顏色分級) -REF：順向電壓等級 (電壓分級) -LOT No：生產批號，用於追溯

8. 技術比較與差異化

雖然本單一規格書未提供與其他料號的直接比較，但可根據其所述規格評估 583SURD/S530-A3： -亮度：在20mA下典型值為20mcd，對於標準5mm紅色LED提供了良好的輸出。 -視角：130度的視角比某些替代方案更寬，提供了更廣的發光模式，適合指示燈和背光應用。 -法規符合性：完全符合RoHS、REACH及無鹵素標準，對於目標全球市場且具有嚴格環保法規的產品來說是一大優勢。 -可靠性：穩固的結構和詳細的處理/焊接指南表明其設計專注於長期可靠性。

9. 常見問題 (FAQ)

9.1 峰值波長和主波長有何不同？

峰值波長 (632 nm) 是發射光功率達到最大值時的波長。主波長 (624 nm) 是人眼感知到的、與LED顏色相匹配的單一波長。主波長對於顏色規格更為相關。

9.2 我可以將此LED驅動在30mA以獲得更高亮度嗎？

不行。連續順向電流的絕對最大額定值為25 mA。超過此額定值可能導致不可逆的損壞、縮短壽命或引發災難性故障。請務必在規定的限制內操作。

9.3 為什麼儲存條件很重要？

LED封裝中使用的環氧樹脂會從空氣中吸收濕氣。在高溫焊接過程中，這些被截留的濕氣會迅速膨脹，導致內部分層或破裂（\"爆米花效應\"），從而損壞LED。適當的儲存可控制濕氣吸收。

9.4 如何解讀標籤上的 \"CAT\"、\"HUE\" 和 \"REF\" 代碼？

這些是分級代碼。由於製造變異，LED在生產後會被分類（分級）。\"CAT\" 表示亮度範圍（例如，15-20mcd, 20-25mcd）。\"HUE\" 表示顏色/波長範圍。\"REF\" 表示順向電壓範圍。使用同一分級的LED可確保產品中所有LED的亮度和顏色一致性。

10. 設計實例研究

情境：為一個網路路由器設計一個狀態指示燈面板，包含五個相同的紅色LED指示燈。

1. 元件選擇：選擇 583SURD/S530-A3 是因為其亮度、寬視角（適合面板觀看）以及符合全球市場所需的環保標準。
2. 電路設計：路由器的內部邏輯電源為3.3V。使用典型的 V_F值 2.0V 和目標 I_F值 15mA（為了長壽命和較低熱量），計算串聯電阻：R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 86.7 Ω。選擇標準的 91 Ω 電阻，結果 I_F≈ 14.3mA。
3. PCB佈局：放置LED時標示正確極性。在引腳的預定焊點與LED本體佔位之間保持至少3mm的間隙。對於低電流應用，散熱焊盤並非嚴格必要，但可用於更易焊接。
4. 組裝：LED在使用前儲存在受控環境中。在波峰焊接期間，嚴格遵循指定的溫度曲線（預熱至100°C，峰值260°C持續5秒）。讓電路板自然冷卻，不使用強制風冷。
5. 結果：由於在採購時指定了嚴格的分級代碼（例如，相同的HUE和CAT），該面板提供了均勻、明亮的紅色指示燈，所有五個LED的顏色和強度保持一致。

11. 技術原理介紹

583SURD/S530-A3 基於 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體晶片。當順向電壓施加於 p-n 接面時，電子和電洞重新結合，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）——在本例中為紅色（約624-632 nm）。擴散式紅色環氧樹脂透鏡用於保護晶片、塑造輻射圖案（130度視角），並通過充當濾光片來增強色彩飽和度。這種插件式封裝是一項成熟且具成本效益的技術，適用於不需要表面黏著元件（SMD）的應用。

12. 產業趨勢與背景

雖然表面黏著元件（SMD）LED因其更小的尺寸和適合自動化取放組裝而主導了新設計，但像5mm圓形封裝這樣的插件式LED仍然有其重要性。其主要優勢包括通過較長的引腳實現更好的散熱（對更高功率版本有益）、易於手動原型製作和維修，以及在高振動環境中的穩固性。此領域內的趨勢是朝向更高效率（每mA更多光輸出）、更嚴格的環保法規符合性（無鹵素、更低碳足跡）以及更嚴格的顏色和亮度分級以確保一致性，所有這些都反映在此元件的規格中。它們繼續廣泛應用於工業設備、汽車內飾、家電和消費性電子產品中，這些領域重視其特定優勢。