A203B/SUR/S530-A3 LED 燈陣列規格書 - 尺寸 5.0x2.0x4.0mm - 電壓 2.0V - 功率 60mW - 亮紅色 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

A203B/SUR/S530-A3 是一款低功耗、高效率的 LED 燈陣列，主要設計用於電子儀器中的指示燈。該產品由一個塑膠支架與多個獨立 LED 燈組合而成，形成一個多功能陣列，可輕鬆安裝於印刷電路板或面板上。其核心優勢包括極低的功耗、成本效益，以及出色的色彩組合設計靈活性。目標市場涵蓋消費性電子產品、工業控制面板、儀器儀表，以及任何需要清晰、可靠狀態或功能指示的應用領域製造商。

1.1 核心特點與優勢

• 低功耗：針對節能運作進行優化，適用於電池供電或對功耗敏感的裝置。
• 高效率與低成本：相對於輸入功率，能提供明亮的發光輸出，具有優良的性價比。
• 設計靈活性：允許在陣列內對 LED 顏色進行良好的控制和自由組合，實現客製化的指示燈解決方案。
• 機械設計：具備安全的鎖定機制，設計便於組裝。該陣列可垂直和水平堆疊，有助於實現節省空間的模組化設計。
• 多樣化安裝：可輕鬆安裝於 PCB 或面板上。
• 環保合規性：產品為無鉛（Pb-free），符合 RoHS 指令，滿足歐盟 REACH 要求，且為無鹵素（Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm）。

2. 技術參數分析

本節對規格書中指定的關鍵電氣、光學和熱參數提供詳細、客觀的解讀。

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極限。不保證在這些極限下或超過這些極限的運作。

• 連續順向電流（I_F）：25 mA。這是可連續施加於 LED 的最大直流電流。
• 峰值順向電流（I_FP）：60 mA（工作週期 1/10 @ 1kHz）。在特定的脈衝條件下，允許較高電流的短脈衝。
• 逆向電壓（V_R）：5 V。在逆向偏壓下超過此電壓可能導致接面崩潰。
• 功率消耗（P_d）：60 mW。在 Ta=25°C 時，封裝所能消耗的最大功率。
• 工作溫度（T_opr）：-40 至 +85 °C。可靠運作的環境溫度範圍。
• 儲存溫度（T_stg）：-40 至 +100 °C。
• 焊接溫度（T_sol）：260 °C 持續 5 秒。定義了迴流焊接溫度曲線的耐受度。

2.2 電氣光學特性

這些是典型性能參數，測量條件為 Ta=25°C 且 I_F=20mA，除非另有說明。

• 順向電壓（V_F）：2.0V（典型值），範圍為 1.7V 至 2.4V。這是 LED 工作時的跨壓。設計師必須確保驅動電路能提供此電壓。
• 發光強度（I_V）：200 mcd（典型值），最小值為 100 mcd。此參數量化了紅光輸出的感知亮度。
• 視角（2θ_1/2）：30 度（典型值）。此定義了發光強度至少為峰值強度一半的角度範圍。30 度角表示光束相對集中，適合方向性指示。
• 峰值波長（λ_p）：632 nm（典型值）。光學輸出功率最大的波長。
• 主波長（λ_d）：624 nm（典型值）。人眼感知的單一波長，將顏色定義為亮紅色。
• 光譜輻射頻寬（Δλ）：20 nm（典型值）。發射光的光譜寬度，表示色彩純度。
• 晶片材料：AlGaInP（磷化鋁鎵銦）。這種半導體材料以在紅色至琥珀色範圍內的高效率而聞名。
• 樹脂顏色：紅色擴散。透鏡為紅色並經過擴散處理，以柔化光輸出並改善視角均勻性。

3. 性能曲線分析

規格書包含數個特性曲線，對於理解元件在不同條件下的行為至關重要。

3.1 相對強度 vs. 波長

此曲線顯示了光譜功率分佈，峰值約在 632 nm（典型值），頻寬約為 20 nm。它確認了發射顏色位於紅色光譜。

3.2 指向性圖案

說明了光強度的空間分佈，與 30 度視角相關。該圖案顯示了擴散型 LED 常見的朗伯或近朗伯分佈。

3.3 順向電流 vs. 順向電壓（I-V 曲線）

這條非線性曲線對於驅動器設計至關重要。它顯示 V_F隨 I_F增加而增加。為了穩定運作，必須使用限流電阻或恆流驅動器，因為 LED 是電流驅動元件。

3.4 相對強度 vs. 順向電流

表明在工作範圍內，光輸出（強度）大致與順向電流成正比。然而，在極高電流下，由於熱量增加，效率可能會下降。

3.5 相對強度 vs. 環境溫度

顯示了發光輸出的負溫度依賴性。隨著環境溫度（T_a）升高，發光強度通常會降低。在高溫應用中必須考慮此熱降額。

3.6 順向電流 vs. 環境溫度

指出順向電流特性如何隨溫度變化。它強調了熱管理對於維持一致性能的重要性。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

機械圖指定了 LED 燈陣列的物理尺寸。關鍵尺寸包括總長度、寬度和高度、引腳間距以及環氧樹脂燈泡的位置。除非另有說明，所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為 ±0.25mm。引腳間距是在引腳從封裝主體伸出的點測量的，這對於 PCB 焊盤設計至關重要。

4.2 極性識別

雖然提供的文本中未明確詳細說明，但典型的 LED 陣列會有標記（例如平邊、凹口或較長的引腳）來指示陰極。PCB 焊盤設計必須與此極性匹配，以確保組裝時方向正確。

5. 焊接與組裝指南

正確的處理對於防止損壞和確保長期可靠性至關重要。

5.1 引腳成型

• 彎曲必須在距離環氧樹脂燈泡底部至少 3mm 處進行，以避免對封裝施加應力。
• 在焊接前成型引腳。
• 成型過程中避免對封裝施加應力。
• 在室溫下剪斷引腳。
• 確保 PCB 孔與 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。
• 在此條件下，出貨後的保存期限為 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乾燥劑的密封容器。
• 避免在潮濕環境中溫度急劇變化，以防止凝結。

5.3 焊接製程

一般規則：保持焊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 ≤ 300°C（最大 30W 烙鐵），焊接時間 ≤ 3 秒。

波峰/浸焊：預熱 ≤ 100°C（持續 ≤ 60 秒），焊錫槽溫度 ≤ 260°C 持續 ≤ 5 秒。

關鍵注意事項：

• 在高溫階段避免對引腳施加應力。
• 不要焊接（浸焊或手工焊）超過一次。
• 焊接後，在 LED 冷卻至室溫前，保護其免受機械衝擊。
• 避免從峰值溫度快速冷卻。
• 始終使用最低的有效焊接溫度。

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。
• 在室溫下乾燥。
• 避免超音波清洗。如果不可避免，請預先驗證製程以確保不會造成損壞。

5.5 熱管理

適當的熱設計至關重要。應根據應用的環境溫度和熱路徑，參考降額曲線（規格書中暗示），適當地降低工作電流。散熱不足可能導致光輸出降低、加速老化以及過早失效。

6. 包裝與訂購資訊

6.1 包裝規格

元件包裝旨在防止靜電放電（ESD）和濕氣損壞。包裝系統包括：

• 防靜電托盤。
• 內盒。
• 外箱。

6.2 包裝數量

• 每袋 200 個。
• 每內盒 4 袋（每內盒總計 800 個）。
• 每外箱 10 個內盒（每外箱總計 8000 個）。

6.3 標籤說明

標籤包含用於追溯和識別的關鍵資訊：

• CPN：客戶零件編號。
• P/N：製造商零件編號（例如，A203B/SUR/S530-A3）。
• QTY：包裝內數量。
• CAT：性能等級或分級。
• HUE：主波長。
• REF：參考代碼。
• LOT No：製造批號，用於追溯。

7. 應用說明與設計考量

7.1 典型應用場景

主要用作各種電子儀器中顯示狀態、程度、功能或位置的指示燈。例如：

• 消費性電器上的電源開/關指示燈。
• 工業控制面板上的模式或狀態指示燈。
• 音訊設備或測試儀器上的電平指示燈。
• 具有多種設定的裝置上的位置標記。

7.2 電路設計考量

• 電流限制：始終使用串聯電阻或恆流驅動器來設定順向電流（I_F）。電阻值可使用 R = (V_電源- V_F) / I_F.
• 計算。電壓餘裕：_F設計驅動電路時，需考慮 V
• 的變化（1.7V 至 2.4V），以確保不同單元間的亮度一致。逆向電壓保護：
• 儘管 LED 可以承受 5V 的逆向電壓，但良好的做法是避免電路中出現逆向偏壓條件。在交流或雙極性訊號應用中，可能需要並聯一個保護二極體（逆向偏壓）。PCB 佈局：

根據封裝尺寸和引腳間距設計焊盤。根據焊接指南，確保環氧樹脂燈泡周圍有足夠的間隙。

7.3 堆疊與組裝

可堆疊設計（垂直和水平）允許創建密集陣列或客製化的指示燈形狀。堆疊時，確保機械間隙，並考慮相鄰單元之間潛在的熱耦合。

8. 技術比較與差異化

• 雖然直接比較需要特定的競爭對手數據，但 A203B/SUR/S530-A3 提供了幾個差異化特點：陣列格式：
• 與安裝多個分立式 LED 相比，整合了可組合燈泡的塑膠支架簡化了組裝和對齊。可堆疊性：
• 此模組化功能並非所有指示燈 LED 都具備，為垂直或水平排列提供了獨特的設計靈活性。全面合規性：
• 同時符合 RoHS、REACH 和嚴格的無鹵素標準，使其適用於要求最嚴格的全球市場和注重環保的設計。平衡的性能：

對於紅色 AlGaInP LED，提供了亮度（200 mcd 典型值）、視角（30 度）和低順向電壓（2.0V 典型值）的良好組合。

9. 常見問題（FAQ）
Q1：此 LED 的建議工作電流是多少？_FA1：規格書指定了在 I

=20mA 下的特性，這是一個常見的工作點。最大連續電流為 25 mA。為了獲得最佳壽命和效率，建議在 20mA 或以下工作。
Q2：我可以直接用 5V 或 3.3V 邏輯電源驅動此 LED 嗎？_FA2：可以，但必須使用限流電阻。對於 5V 電源，目標 I_F為 20mA，典型 V

為 2.0V，電阻值為 (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 歐姆。對於 3.3V，請使用類似的計算。
Q3：如何識別陽極和陰極？

A3：請參考封裝圖上的極性標記。通常，較長的引腳是陽極（正極），或者封裝可能在陰極附近有平邊或凹口。
Q4：此 LED 適合戶外應用嗎？

A4：工作溫度範圍為 -40 至 +85°C，涵蓋了許多戶外條件。然而，封裝並未特別針對防水或抗紫外線進行評級。對於戶外使用，需要額外的環境保護（例如塗覆保護層、密封外殼）。
Q5：為什麼儲存條件很重要？

A5：LED 對吸濕敏感。不當的儲存可能導致在高溫焊接過程中因水氣快速膨脹而產生爆米花效應或內部損壞。

10. 實際應用範例
情境：為可攜式裝置設計多級電池充電指示燈。實施：_F使用多個 A203B/SUR/S530-A3 燈陣列，每個代表一個充電等級（例如，25%、50%、75%、100%）。它們可以垂直堆疊形成條狀圖。一個簡單的微控制器或專用電池計量 IC 將監測電池電壓。在不同的電壓閾值下，它會透過電晶體開關點亮相應數量的 LED 陣列。30 度的視角確保指示燈從正面清晰可見，而低 V

和電流需求則最小化了被監測電池的負載。可堆疊設計簡化了 PCB 上的物理佈局。

11. 工作原理

A203B/SUR/S530-A3 是一種基於半導體 p-n 接面的固態光源。當施加超過接面內建電位的順向電壓時，來自 n 型 AlGaInP 半導體的電子與來自 p 型材料的電洞在主動區複合。此複合過程以光子（光）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），在本例中為約 624-632 nm 的亮紅色。擴散的紅色環氧樹脂透鏡用於從半導體中提取光線、塑造光束（30 度視角），並為晶片提供機械和環境保護。

12. 技術趨勢