目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標應用
- 2. 技術規格詳解
- 2.1 元件選擇
- 2.2 絕對最大額定值(Ta=25°C)
- 2.3 電光特性(Ta=25°C)
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 相對強度 vs. 波長
- 3.2 指向性圖案
- 3.3 順向電流 vs. 順向電壓(I-V 曲線)
- 3.4 相對強度 vs. 順向電流
- 3.5 溫度依賴性
- 4. 機械與封裝資訊
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 極性識別
- 5. 焊接與組裝指南
- 5.1 引腳成型
- 5.2 儲存
- 5.3 焊接製程
- 5.4 清潔
- 5.5 熱管理
- 6. 包裝與訂購資訊
- 6.1 包裝規格
- 6.2 標籤說明
- 7. 應用建議與設計考量
- 7.1 典型應用電路
- 7.2 堆疊設計
- 7.3 可見度與對比度
- 8. 技術比較與差異化
- 9. 常見問題(基於技術參數)
- 9.1 峰值波長與主波長有何不同?
- 9.2 我可以在最大連續電流 25mA 下驅動此 LED 嗎?
- 9.3 為什麼焊點到燈泡的 3mm 距離如此重要?
- 10. 實際使用案例
- 11. 工作原理
- 12. 技術趨勢
1. 產品概述
A264B/SYG/S530-E2 是一款專為指示燈應用設計的低功耗、高效率 LED 燈陣列。它由一個塑膠支架組成,可靈活組合單個 LED 燈。這種模組化且可堆疊的設計,在印刷電路板(PCB)或面板上的組裝靈活性與空間利用方面具有顯著優勢。
1.1 核心優勢
- 低功耗與高效率:專為對能源敏感的應用進行優化。
- 設計靈活性:陣列格式允許輕鬆組合不同顏色的燈,以創建自訂的指示燈圖案。
- 易於組裝:具備良好的鎖定機制,設計用於簡便安裝。
- 可堆疊配置:可垂直和水平堆疊,實現緊湊且密集的佈局。
- 多樣化安裝:適用於直接安裝在 PCB 或面板上。
- 環保合規性:本產品為無鉛設計,符合 RoHS 及歐盟 REACH 法規,並滿足無鹵素標準(Br <900 ppm,Cl <900 ppm,Br+Cl < 1500 ppm)。
1.2 目標應用
主要用作各種電子儀器和設備中的狀態或功能指示燈。典型應用包括指示操作模式、程度、位置或需要清晰視覺信號的特定功能。
2. 技術規格詳解
2.1 元件選擇
特定料號 264-10SYGD/S530-E2-L 採用 AlGaInP 晶片材料,產生亮黃綠色光。樹脂顏色為綠色擴散型,有助於實現更廣的視角和更柔和的光線發射。
2.2 絕對最大額定值(Ta=25°C)
這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。不保證在這些條件下或超出這些條件操作。
- 連續順向電流(IF):25 mA
- 峰值順向電流(IFP):60 mA(工作週期 1/10 @ 1kHz)
- 逆向電壓(VR):5 V
- 功率消耗(Pd):60 mW
- 操作溫度(Topr):-40 至 +85 °C
- 儲存溫度(Tstg):-40 至 +100 °C
- 焊接溫度(Tsol):260 °C,持續 5 秒(波焊或迴焊)
2.3 電光特性(Ta=25°C)
這些是在指定測試條件下測得的典型性能參數(除非另有說明,IF=20mA)。
- 順向電壓(VF):1.7V(最小),2.0V(典型),2.4V(最大)
- 逆向電流(IR):最大 10 µA(VR=5V)
- 發光強度(IV):25 mcd(最小),50 mcd(典型)
- 視角(2θ1/2):60 度(典型)
- 峰值波長(λp):575 nm(典型)
- 主波長(λd):573 nm(典型)
- 光譜輻射頻寬(Δλ):20 nm(典型)
3. 性能曲線分析
規格書提供了幾個用於設計分析的關鍵圖表。雖然無法在此重現確切的曲線,但其含義至關重要。
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 575 nm(黃綠色)。典型的 20 nm 頻寬表示發射的顏色相對純淨。
3.2 指向性圖案
60 度視角(2θ1/2)由此曲線確認,顯示了光強度的角度分佈。它描繪了擴散型 LED 常見的典型朗伯或近朗伯分佈圖案。
3.3 順向電流 vs. 順向電壓(I-V 曲線)
此圖表對於驅動器設計至關重要。它顯示了電流與電壓之間的指數關係。在 20mA 時典型的 VF為 2.0V,這是一個關鍵操作點。設計師必須根據此曲線使用限流電阻或恆流驅動器,以確保穩定運作。
3.4 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。雖然強度通常隨電流增加而增加,但在較高電流下,由於效率下降和熱效應,可能變得次線性,這強調了適當電流管理的必要性。
3.5 溫度依賴性
兩個圖表分析了熱效應:
相對強度 vs. 環境溫度:顯示光輸出如何隨著溫度升高而降低。這對於高溫環境中的應用至關重要。
順向電流 vs. 環境溫度:可能說明了隨著溫度升高,為維持可靠性或特定性能水平所需的電流降額。
4. 機械與封裝資訊
4.1 封裝尺寸
規格書包含詳細的尺寸圖。關鍵註明所有尺寸單位為毫米,標準公差為 ±0.25mm,除非另有說明。引腳間距是在引腳從封裝本體伸出的點測量,這對於 PCB 焊盤設計至關重要。
4.2 極性識別
對於 LED 陣列,通常陰極(負極)引腳可透過塑膠支架上的平面、較短的引腳或本體上的特定標記來識別。具體方法應與尺寸圖交叉參考。
5. 焊接與組裝指南
正確的操作對於可靠性至關重要。
5.1 引腳成型
- 在距離環氧樹脂燈泡基座至少 3mm 處彎曲引腳。
- 在焊接前進行成型。
- 避免對封裝施加應力;PCB 安裝時的不對準可能導致損壞。
5.2 儲存
- 儲存於 ≤ 30°C 且 ≤ 70% 相對濕度。自出貨日起,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
保持焊點到環氧樹脂燈泡的最小距離為 3mm。
- 手工焊接:烙鐵頭溫度 ≤ 300°C(最大 30W),焊接時間 ≤ 3 秒。
- 浸焊/波焊:預熱 ≤ 100°C(最長 60 秒),焊錫槽 ≤ 260°C,持續 ≤ 5 秒。
- 在高溫階段避免對引腳施加應力。
- 請勿重複焊接超過一次。
- 焊接後讓 LED 逐漸冷卻至室溫,避免受到衝擊。
5.4 清潔
- 如有必要,可在室溫下使用異丙醇清潔 ≤ 1 分鐘。
- 除非經過預先驗證,否則避免使用超音波清潔,因為它可能損壞 LED 結構。
5.5 熱管理
雖然是低功耗元件,但在應用中仍需要適當的熱設計。如性能曲線所示,在較高的環境溫度下,應適當對電流進行降額,以確保長期可靠性並維持光輸出。
6. 包裝與訂購資訊
6.1 包裝規格
LED 以防潮、防靜電材料包裝,以防靜電放電(ESD)和環境濕度。
- 包裝數量:每防靜電袋 250 件。每內箱 6 袋。每主(外)箱 10 個內箱。總計:每主箱 15,000 件。
6.2 標籤說明
包裝上的標籤包含用於追溯和驗證的關鍵資訊:
- CPN:客戶料號
- P/N:製造商料號
- QTY:數量
- CAT/Ranks:分級類別(例如,發光強度或波長)
- HUE:主波長
- REF:順向電壓範圍
- LOT No:製造批號,用於追溯
7. 應用建議與設計考量
7.1 典型應用電路
對於標準 5V 或 3.3V 邏輯系統,必須串聯一個限流電阻。電阻值(R)可使用歐姆定律計算:R = (Vsupply- VF) / IF。使用典型的 VF2.0V 和期望的 IF20mA,電源為 5V:R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。一個額定功率至少為 (5V-2.0V)*0.02A = 0.06W 的電阻即足夠。
7.2 堆疊設計
為垂直或水平堆疊的陣列設計 PCB 時,請務必精確遵循機械圖紙的引腳對齊和間距。考慮堆疊配置中可能產生的陰影或遮光。
7.3 可見度與對比度
亮黃綠色(573-575 nm)對人眼具有極高的可見度。考慮周圍面板顏色和環境照明條件,以確保最佳對比度。擴散透鏡提供了寬廣的視角,適合從不同角度觀看的面板。
8. 技術比較與差異化
雖然本規格書未直接與其他料號進行比較,但 A264B/SYG/S530-E2 的主要差異化特點是其陣列格式和可堆疊性。與單個分立式 LED 不同,本產品簡化了多指示燈群的組裝,減少了零件數量,並確保了一致的間距和對齊。其符合現代環保標準(RoHS、REACH、無鹵素)對於全球市場也是一個顯著優勢。
9. 常見問題(基於技術參數)
9.1 峰值波長與主波長有何不同?
峰值波長(λp):發射光功率最大的波長(典型值 575 nm)。主波長(λd):人眼感知到的、與 LED 顏色相匹配的單一波長(典型值 573 nm)。它們通常接近但不完全相同,尤其是對於飽和色。
9.2 我可以在最大連續電流 25mA 下驅動此 LED 嗎?
雖然您可以在 25mA 下操作,但這已達到絕對最大額定值。為了提高長期可靠性並考慮應用中可能的溫升,強烈建議在 20mA 或更低的典型條件下驅動。請務必參考基於環境溫度的降額指南。
9.3 為什麼焊點到燈泡的 3mm 距離如此重要?
此距離可防止焊接過程中過多的熱量沿著引腳傳導,損壞內部半導體晶片或環氧樹脂封裝體,從而導致早期失效或透鏡變色。
10. 實際使用案例
情境:網路路由器的多功能狀態指示燈
設計師需要指示電源、網路連線、Wi-Fi 活動和 LAN 埠狀態。他們可以使用兩個垂直堆疊的 A264B 陣列,而不是採購和放置四個獨立的 LED。每個陣列可容納兩個燈。透過在陣列中安裝不同顏色的 LED(例如,綠色表示電源,黃綠色表示網路等),他們可以創建一個緊湊、對齊的指示燈組。與分立元件相比,可堆疊特性確保了簡潔、專業的外觀,同時佔用最少的電路板空間並簡化了組裝。
11. 工作原理
LED 基於半導體中的電致發光原理運作。當順向電壓施加於 p-n 接面(超過順向電壓 VF)時,電子和電洞在主動區(本例中使用 AlGaInP 材料)重新結合。這種重新結合以光子(光)的形式釋放能量。AlGaInP 半導體的特定成分決定了能隙能量,這直接定義了發射光的波長(顏色),在本例中為黃綠色。擴散環氧樹脂透鏡封裝晶片,提供機械保護,並塑造光輸出光束。
12. 技術趨勢
指示燈 LED 持續朝著更高效率(每 mA 更多光輸出)、更低功耗和更小封裝尺寸的方向發展。採用環保材料和製造流程的趨勢也日益增強,正如本產品符合 RoHS、REACH 和無鹵素標準所證明的那樣。模組化、可堆疊陣列的概念符合業界推動設計簡化和製造效率的趨勢,允許實現更複雜的指示燈方案,而不會按比例增加組裝複雜度。
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。 |