LED 燈珠 1383SYGD/S530-E2 規格書 - 亮黃綠色 - 20mA - 2.0V 典型值 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

1383SYGD/S530-E2 是一款高亮度 LED 燈珠，專為需要卓越發光強度與可靠性能的應用而設計。此元件採用 AlGaInP 晶片技術，產生亮黃綠色的光輸出，並封裝於綠色擴散樹脂外殼中。其設計旨在確保在各種電子應用中的堅固性與長壽命。

1.1 核心特性與優勢

此系列提供多項關鍵優勢，使其適用於嚴苛的應用：

• 高亮度：專為需要更高發光強度的應用而設計。
• 視角選項：提供多種視角，以滿足不同的設計需求。
• 包裝靈活性：提供捲帶包裝，適用於自動化組裝製程。
• 環保合規：產品為無鉛設計，符合 RoHS、歐盟 REACH 及無鹵素標準（Br <900 ppm，Cl <900 ppm，Br+Cl < 1500 ppm）。
• 可靠性：在規定的操作條件下，具有可靠且堅固的結構。

1.2 目標市場與應用

此 LED 主要針對消費性電子產品與顯示器背光市場。其主要應用包括：

• 電視機
• 電腦顯示器
• 電話機
• 一般電腦周邊設備與指示燈

2. 技術參數深入解析

本節針對規格書中列出的關鍵技術參數，提供詳細且客觀的解讀。

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。不保證在達到或超過這些極限的條件下操作。

• 連續順向電流 (IF)：25 mA。這是可持續施加的最大直流電流。
• 峰值順向電流 (IFP)：在佔空比 1/10 與頻率 1 kHz 下為 60 mA。適用於脈衝操作。
• 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。
• 功率消耗 (Pd)：60 mW。在環境溫度 Ta=25°C 時，封裝可散逸的最大功率。
• 操作溫度 (Topr)：-40°C 至 +85°C。確保可靠操作的環境溫度範圍。
• 儲存溫度 (Tstg)：-40°C 至 +100°C。
• 焊接溫度 (Tsol)：260°C 持續 5 秒。定義了迴流焊溫度曲線的耐受度。

2.2 電光特性

這些是在 Ta=25°C 與 IF=20mA 條件下測量的典型性能參數，除非另有說明。

• 發光強度 (Iv)：100 mcd（最小值），200 mcd（典型值）。此參數量化了 LED 的感知亮度。
• 視角 (2θ1/2)：25°（典型值）。發光強度為 0° 時強度一半的角度。
• 峰值波長 (λp)：575 nm（典型值）。光譜輻射強度達到最大值時的波長。
• 主波長 (λd)：573 nm（典型值）。人眼感知到的單一波長。
• 光譜輻射頻寬 (Δλ)：20 nm（典型值）。半高全寬的光譜寬度。
• 順向電壓 (VF)：在 IF=20mA 時為 1.7 V（最小值），2.0 V（典型值），2.4 V（最大值）。
• 逆向電流 (IR)：在 VR=5V 時為 10 μA（最大值）。

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

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

此曲線顯示了發射光的光譜功率分佈，中心約在 575 nm，典型頻寬為 20 nm，確認了亮黃綠色的色座標。

3.2 指向性圖案

指向性曲線說明了光的空間分佈，與 25° 的典型視角相關。它顯示了擴散型 LED 封裝常見的類朗伯分佈圖案。

3.3 順向電流 vs. 順向電壓 (IV 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 的典型工作點，順向電壓約為 2.0V。設計者必須確保限流電路能應對 VF 的最小至最大值範圍（1.7V-2.4V）。

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。雖然強度隨電流增加而增加，但並非完全線性，且禁止在超過絕對最大額定值（25mA 連續）下操作，以防止加速老化。

3.5 熱特性

兩條關鍵曲線將性能與環境溫度聯繫起來：

• 相對強度 vs. 環境溫度：顯示光輸出隨著溫度升高而下降。有效的散熱對於維持亮度至關重要。
• 順向電流 vs. 環境溫度：可用於理解降額要求，儘管本規格書未提供具體的降額曲線。一般原則是，在較高的環境溫度下降低驅動電流，以保持在功率消耗限制內。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

此 LED 採用標準燈式封裝。規格書中的關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸單位為毫米 (mm)。
• 凸緣的高度必須小於 1.5mm (0.059\")。
• 尺寸的一般公差為 ±0.25mm，除非圖面另有規定。

設計考量：PCB 焊墊設計需要精確的尺寸圖，以確保正確的引腳間距與離板高度。

4.2 極性識別

極性通常透過引腳長度或封裝上的凹口/平面來標示。陰極通常是較短的引腳或靠近平面側的引腳。設計者必須查閱封裝圖面以獲取確切的識別方法，以防止組裝時發生逆向偏壓。

5. 焊接與組裝指南

正確的操作對於確保可靠性與防止損壞至關重要。

5.1 引腳成型

• 彎折處必須距離環氧樹脂燈泡底部至少 3mm。
• 請在焊接前成型引腳。
• 避免對封裝施加應力。PCB 孔位未對準導致引腳受力，可能使環氧樹脂與 LED 劣化。
• 請在室溫下剪裁引腳。

5.2 儲存條件

• 建議條件：≤30°C 且 ≤70% 相對濕度 (RH)。
• 出貨後保存期限：在建議條件下為 3 個月。
• 如需更長時間儲存（最長 1 年）：請使用充填氮氣並放置乾燥劑的密封容器。
• 避免在潮濕環境中快速溫度變化，以防止凝結。

5.3 焊接參數

關鍵規則：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（最大 30W 烙鐵）。

焊接時間：每引腳最長 3 秒。

波焊或浸焊：

預熱溫度：最高 100°C（最長 60 秒）。

焊錫槽溫度與時間：最高 260°C，最長 5 秒。

一般焊接注意事項：

• 在高溫操作期間避免對引腳施加應力。
• 請勿進行超過一次的浸焊/手工焊接。
• 焊接後，在 LED 冷卻至室溫前，請保護其免受機械衝擊。
• 避免從峰值溫度快速冷卻。
• 務必使用最低的有效焊接溫度。
• 波焊參數必須嚴格控制。

5.4 清潔

• 如有必要，僅可使用異丙醇在室溫下清潔，時間 ≤1 分鐘。
• 使用前請在室溫下乾燥。
• 請勿使用超音波清洗除非在特定條件下經過預先驗證，否則可能造成損壞。

6. 熱與電氣管理

6.1 熱管理

適當的熱設計對於性能與壽命至關重要。

• 在應用設計階段就必須考慮熱管理。
• 在較高的環境溫度下，應適當降低驅動電流。（請參閱產品規格書中的降額曲線）。
• 必須控制最終應用中 LED 周圍的溫度。

6.2 ESD（靜電放電）敏感性

本產品對靜電放電或突波電壓敏感。ESD 可能損壞半導體接面。在所有操作與組裝過程中，必須遵循適當的 ESD 處理程序（使用接地工作站、腕帶、導電泡棉）。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝規格

LED 的包裝旨在確保防護靜電、電磁與濕氣損害。

• 一級包裝：使用防潮材料的防靜電袋。
• 二級包裝：內盒。
• 三級包裝：用於運輸的外箱。

7.2 包裝數量

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

7.3 標籤說明

包裝上的標籤包含關鍵資訊：

• CPN：客戶生產編號
• P/N：生產編號
• QTY：包裝數量
• CAT：等級（例如，亮度分級）
• HUE：主波長
• REF：參考
• LOT No：用於追溯的批號

8. 應用設計考量

8.1 驅動電路設計

考慮到順向電壓範圍（1.7V-2.4V），強烈建議使用恆流驅動器，而非搭配簡單串聯電阻的恆壓源。恆流驅動器可確保在不同元件間以及溫度變化下亮度一致，不受 Vf 差異影響。驅動器設計應確保不超過 25mA 的連續電流限制。

8.2 PCB 佈局與散熱

雖然這是低功率元件，但注意 PCB 上的熱路徑有助於延長壽命。使用足夠的銅箔面積連接 LED 引腳，以作為散熱片。確保 PCB 材料能承受建議的焊接溫度曲線。

8.3 光學整合

25° 的視角與綠色擴散樹脂，使此 LED 適用於直接觀看或搭配導光板作為背光。對於指示燈應用，請根據環境光條件考量所需的發光強度（典型值 200 mcd）。擴散封裝提供了寬廣且均勻的光型。

9. 常見問題（基於技術參數）

Q1：我可以將此 LED 驅動在 30mA 以獲得更高亮度嗎？

A：不行。連續順向電流的絕對最大額定值為 25mA。超過此額定值有永久損壞的風險，並使可靠性規格失效。如需更高亮度，請選擇額定電流更高的 LED。

Q2：峰值波長（575nm）與主波長（573nm）有何不同？

A：峰值波長是光譜輻射曲線的物理峰值。主波長是人眼感知的顏色點，是根據光譜與 CIE 配色函數計算得出。兩者通常接近但不完全相同。

Q3：從 5V 電源驅動此 LED，使用限流電阻是否足夠？

A：可以，但並非最佳方案。電阻值需要根據最壞情況的 Vf 計算（以防止過電流）。這會導致不同 LED 間的亮度差異以及功率使用效率低下。為獲得一致的性能，建議使用簡單的恆流電路或專用的 LED 驅動 IC。

Q4：焊點與環氧樹脂燈泡之間 3mm 的最小距離有多關鍵？

A：非常關鍵。焊接距離小於 3mm 會使環氧樹脂暴露於過高的熱量下，可能導致破裂、變色（黃化）、分層或內部打線失效，從而導致立即或過早的元件故障。

10. 技術與工作原理

此 LED 基於 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料。當順向電壓施加於 p-n 接面時，電子與電洞被注入主動區並在此復合。在 AlGaInP LED 中，此復合過程以光子（光）的形式釋放能量，位於可見光譜的黃綠光區域（約 573-575 nm）。具體顏色由 AlGaInP 合金的精確組成決定。綠色擴散樹脂封裝體保護半導體晶片，作為透鏡塑造光輸出光束（25° 視角），並將點光源轉換為更均勻、擴散的發射光，適用於指示燈與背光。