1383UYD/S530-A3 LED 燈珠規格書 - 亮黃色 - 20mA - 800mcd - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件提供 1383UYD/S530-A3 LED 燈珠的技術規格。此元件為表面黏著裝置 (SMD)，設計用於在緊湊的封裝中提供高亮度。它是專為需要卓越發光輸出與可靠性的應用所優化系列的一部分。

1.1 核心優勢與目標市場

此 LED 的主要優勢包括其高發光強度、提供適合自動化組裝的帶裝與捲盤包裝，以及符合 RoHS、REACH 與無鹵素要求等關鍵環境與安全標準。它專為在各種操作條件下保持可靠與穩健而設計。目標應用主要為消費性電子產品，包括需要指示燈或背光功能的電視機、電腦顯示器、電話與一般計算設備。

2. 深入技術參數分析

本節針對 LED 定義的關鍵電氣、光學與熱參數提供詳細、客觀的詮釋。

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。不保證在或超過這些極限下操作。

• 連續順向電流 (IF)：25 mA。這是可連續施加而不會導致性能劣化的最大直流電流。
• 峰值順向電流 (IFP)：60 mA。此較高電流僅允許在脈衝條件下（工作週期 1/10 @ 1 kHz）以處理瞬態峰值。
• 逆向電壓 (VR)：5 V。在逆向偏壓下超過此電壓可能導致接面崩潰。
• 功率耗散 (Pd)：60 mW。這是封裝可耗散的最大功率，計算方式為順向電壓 (VF) * 順向電流 (IF)。
• 操作與儲存溫度：範圍從 -40°C 至 +85°C（操作）以及 -40°C 至 +100°C（儲存）。這些定義了功能與非功能期間的環境極限。
• 焊接溫度 (Tsol)：260°C 持續 5 秒。此規格定義了元件在波焊或迴焊期間可承受的最大熱曲線。

2.2 電光特性

這些參數是在標準測試條件下（Ta=25°C, IF=20mA）量測，並定義了元件的性能。

• 發光強度 (Iv)：400 mcd（最小），800 mcd（典型）。這是亮度的主要量測指標。800 mcd 的典型值表示其同級產品中具有高亮度輸出。
• 視角 (2θ1/2)：25°（典型）。此窄視角表示光線以更集中的光束發射，適合定向照明或指示燈應用。
• 峰值與主波長 (λp / λd)：591 nm（典型）/ 589 nm（典型）。這些數值確認發射顏色為亮黃色。峰值與主波長接近表示良好的色純度。
• 光譜輻射頻寬 (Δλ)：15 nm（典型）。此定義了發射光在半最大強度處的光譜寬度。
• 順向電壓 (VF)：在 20mA 下為 1.7V（最小）、2.0V（典型）、2.4V（最大）。這是 LED 操作時的跨元件電壓降。電路設計必須考量此範圍。
• 逆向電流 (IR)：在 VR=5V 下為 10 µA（最大）。這是元件處於逆向偏壓時的漏電流。

量測不確定度備註：規格書指定了關鍵量測的公差：VF 為 ±0.1V，Iv 為 ±10%，λd 為 ±1.0nm。在精密應用中必須考量這些公差。

3. 性能曲線分析

典型特性曲線提供了對元件在非標準條件下行為的深入瞭解。

3.1 相對強度 vs. 波長

此曲線以圖形方式呈現光譜輸出，顯示在約 591 nm 處有一個尖銳的峰值，確認了黃色光發射，其定義頻寬約為 15 nm。

3.2 指向性圖案

極座標圖說明了光強度的空間分佈，與 25° 視角相關。它顯示了 LED 燈珠常見的朗伯或近朗伯發射圖案。

3.3 順向電流 vs. 順向電壓 (IV 曲線)

此曲線顯示了二極體典型的指數關係。順向電壓隨電流對數增加。在 20mA 的典型操作點，電壓約為 2.0V。

3.4 相對強度 vs. 順向電流

此圖表證明在操作範圍內（直至最大額定電流），發光強度與順向電流大致呈線性關係。這允許透過電流控制進行簡單的亮度調光。

3.5 溫度依存性

兩條關鍵曲線顯示了環境溫度 (Ta) 的影響：

• 相對強度 vs. 環境溫度：顯示隨著溫度升高，光輸出減少，這是 LED 效率下降的特性。
• 順向電流 vs. 環境溫度：可能旨在顯示在固定電流下，順向電壓如何隨溫度變化，從而影響所需的驅動電壓。

這些曲線對於熱管理設計以維持一致的性能至關重要。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

LED 封裝在標準燈式 SMD 封裝中。規格書中的關鍵尺寸備註包括：

• 所有尺寸單位為毫米 (mm)。
• 元件凸緣的高度必須小於 1.5mm。
• 未指定尺寸的預設公差為 ±0.25mm。

原始規格書中提供了詳細的尺寸圖，指定了接腳間距、本體尺寸與總高度。

4.2 極性識別

極性通常由封裝上的視覺標記指示，例如凹口、平邊或不同尺寸的接腳（陰極接腳通常較短或有標記）。具體標記應與封裝圖交叉參考。

5. 焊接與組裝指南

正確的處理對於可靠性至關重要。這些指南基於元件的結構與材料極限。

5.1 接腳成型

• 彎曲必須在距離環氧樹脂燈泡至少 3mm 處進行，以避免對密封處造成應力。
• 成型必須在 soldering.
• 避免對封裝施加應力；使用適當的工具。
• 在室溫下剪裁接腳。
• 確保 PCB 孔與 LED 接腳完美對齊，以避免安裝應力。

5.2 儲存條件

• 建議：≤30°C 且 ≤70% 相對濕度 (RH)。
• 出貨後的標準儲存壽命：3 個月。
• 如需更長時間儲存（最長 1 年）：請使用帶有氮氣氣氛與乾燥劑的密封容器。
• 避免在潮濕環境中溫度快速變化，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：最高 300°C（適用於最高 30W 烙鐵）。
• 每個接腳的焊接時間：最長 3 秒。

浸焊/波焊：

• 預熱溫度：最高 100°C（最長 60 秒）。
• 焊錫槽溫度與時間：最高 260°C 持續 5 秒。

關鍵焊接後備註：

• 避免在 LED 仍熱時對其施加機械應力或振動。
• 從峰值溫度逐漸冷卻；避免快速淬火。
• 浸焊或手工焊接不應執行超過一次。
• 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。
• 在室溫下風乾。
• 避免超音波清潔除非絕對必要且經過預先驗證，因為它可能損壞內部結構。

5.5 熱管理

有效的熱設計至關重要：

• 在應用設計階段考量散熱。
• 根據環境溫度，使用降額曲線（規格書中引用）適當降低操作電流。
• 在最終應用中控制 LED 周圍的溫度。

5.6 靜電放電 (ESD) 防護

此元件對 ESD 與電壓突波敏感。在處理、組裝與測試的所有階段都必須遵守標準的 ESD 處理預防措施。使用接地工作站、腕帶與導電容器。

6. 包裝與訂購資訊

6.1 包裝規格

LED 的包裝旨在防止濕氣、靜電與物理衝擊造成的損壞：

• 初級包裝：防靜電袋。
• 次級包裝：內盒（每盒 5 袋）。
• 三級包裝：外箱（每箱 10 個內盒）。

6.2 包裝數量

最小訂購數量結構如下：

• 每防靜電袋 200-500 件。
• 每內盒 5 袋。
• 每外箱 10 個內盒。

6.3 標籤說明

包裝上的標籤包含關鍵識別資訊：

• CPN：客戶零件編號。
• P/N：製造商零件編號（例如，1383UYD/S530-A3）。
• QTY：包含的數量。
• CAT / HUE：發光強度類別與主波長（色調）的分級資訊。
• LOT No：可追溯的製造批號。

7. 應用備註與設計考量

7.1 典型應用電路

要操作此 LED，限流電路是必需的。最簡單的方法是串聯一個電阻。電阻值 (R) 可以使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - VF) / IF。例如，使用 5V 電源、典型的 VF 2.0V 與所需的 IF 20mA：R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω。建議使用驅動器 IC 進行恆流控制，特別是對於需要穩定亮度或調光的應用。

7.2 PCB 佈局建議

• 確保焊墊幾何形狀與封裝尺寸圖匹配。
• 如果在接近最大額定值下操作，請提供足夠的銅面積或散熱通孔以利散熱。
• 根據焊接指南，保持焊墊與任何其他元件或 LED 環氧樹脂本體之間 3mm 的間距。

7.3 光學整合

考慮到 25° 的視角，如果在最終應用中需要更寬或不同形狀的光分佈，請考慮使用透鏡、導光板或擴散片。

8. 技術比較與差異化

雖然原始文件中未提供直接競爭對手比較，但可以推斷此 LED 的關鍵差異化特點：

• 高亮度：800mcd 的典型發光強度對於標準燈式封裝而言是顯著的。
• 環境合規性：完全符合 RoHS、REACH 與無鹵素標準，對於全球市場與環保意識設計是一大優勢。
• 穩固結構：詳細的焊接與處理說明表明設計重點在於承受標準組裝製程。
• 材料：使用 AlGaInP 半導體材料是高效能黃色與琥珀色 LED 的標準。

9. 常見問題 (FAQ)

Q1：我可以用 3.3V 電源驅動此 LED 嗎？

A：可以。使用串聯電阻公式：R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65 Ω。確保電阻額定功率足夠（P = I²R = 0.026 mW）。

Q2：峰值波長與主波長有何不同？

A：峰值波長 (λp) 是光譜中強度最高點的波長。主波長 (λd) 是與感知顏色匹配的單色光波長。它們通常很接近，如此處所見（591nm vs 589nm）。

Q3：為什麼儲存壽命限制為 3 個月？

A：這與濕氣敏感性有關。塑膠封裝會吸收環境濕氣，如果未妥善儲存或在使用前烘烤，在高溫焊接過程中可能轉變為蒸汽，導致分層或破裂（"爆米花效應"）。

Q4：如何解讀降額曲線？

A：降額曲線（引用但未在提供的摘錄中顯示）會繪製最大允許順向電流與環境溫度的關係。隨著溫度升高，最大安全電流會降低，以防止過熱與過早失效。

10. 設計與使用案例研究

情境：為網路路由器設計狀態指示燈面板。

選擇亮黃色 1383UYD/S530-A3 LED 是因為其高亮度與清晰的顏色。多個 LED 放置在 PCB 上，以指示電源、網路活動與系統錯誤。微控制器 GPIO 引腳透過連接到 5V 電源的 150Ω 串聯電阻驅動每個 LED。25° 的窄視角非常適合面板的小孔徑，確保光線直接射向用戶而無過度溢散。在組裝過程中，PCB 使用波焊製程組裝，其溫度曲線嚴格遵守 260°C 持續 5 秒的限制。LED 在使用前一直儲存在其密封的防潮袋中，並在 ESD 安全工作站上處理。這種方法確保了指示燈可靠、長期的運作。

11. 技術原理介紹

此 LED 基於 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體晶片。當施加順向電壓時，電子與電洞在半導體的主動區域中復合，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）——在此例中為黃色（~589-591 nm）。環氧樹脂封裝用於保護晶片，作為塑造光輸出的主要透鏡，並為接腳提供機械結構。

12. 產業趨勢與發展

LED 產業持續朝著更高效率（每瓦更多流明）、改善顯色性與更高可靠性的方向發展。雖然這是一個標準的燈式封裝，但影響此類元件的趨勢包括：

• 微型化：在相同或更高光輸出的情況下，持續減小封裝尺寸。
• 增強熱性能：新的封裝材料與設計以更好地管理熱量，允許更高的驅動電流與更長的使用壽命。
• 更嚴格的標準：對符合環境法規（如歐盟擴展的 RoHS 與 REACH）與供應鏈透明度的需求不斷增加。
• 智慧整合：雖然不適用於此離散元件，但更廣泛的市場看到內建驅動器與控制邏輯的整合智慧型 LED 的增長。

像 1383UYD/S530-A3 這樣的元件代表了成熟、可靠的技術，構成了無數指示燈與基本照明應用的骨幹。