LED 燈珠 313-2SYGC/S530-E2 規格書 - 亮黃綠色 - 20mA - 500mcd - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

313-2SYGC/S530-E2 是一款高亮度 LED 燈珠，專為需要卓越光輸出的應用而設計。它採用 AlGaInP 晶片技術，透過水透明樹脂封裝產生亮黃綠色光。此元件以其可靠性、堅固性以及符合環保標準（如無鉛且符合 RoHS）為特點。

1.1 核心優勢

• 高亮度：專為要求更高發光強度的應用而設計。
• 多樣視角：提供多種視角選擇，以適應不同的應用需求。
• 堅固封裝：設計用於在多樣的操作條件下保持可靠性。
• 環保合規：無鉛且符合 RoHS 規範。
• 包裝選項：提供捲帶包裝，適用於自動化組裝製程。

1.2 目標應用

此 LED 適用於多種電子設備和指示燈，包括但不限於：

• 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

本節對規格書中定義的關鍵電氣、光學及熱參數提供詳細、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。不建議長時間在或接近這些極限下操作。

• 連續順向電流 (I_F)：25 mA。可持續施加的最大直流電流。
• 峰值順向電流 (I_FP)：60 mA（在 1/10 工作週期，1 kHz 條件下）。適用於脈衝操作。
• 逆向電壓 (V_R)：5 V。超過此值可能導致接面崩潰。
• 功率消耗 (P_d)：60 mW。封裝所能散發的最大功率。
• 操作溫度 (T_sol)：-40°C 至 +85°C。可靠操作的環境溫度範圍。
• 儲存溫度 (T_stg)：-40°C 至 +100°C。
• 靜電放電 (人體放電模式)：2000 V。靜電放電敏感度等級。
• 焊接溫度 (T_sol)：260°C 持續 5 秒。焊接時的最高熱曲線溫度。

2.2 電氣光學特性

這些是在標準測試條件下（Ta=25°C，I_F=20mA，除非另有說明）測得的典型性能參數。

• 發光強度 (I_v)：典型值 500 mcd，最小值 250 mcd。衡量感知亮度的指標。
• 視角 (2θ_1/2)：典型值 20 度。發光強度為峰值一半時的角度。
• 峰值波長 (λ_p)：575 nm。光譜輻射最強時的波長。
• 主波長 (λ_d)：573 nm。人眼感知到的單一波長。
• 光譜輻射頻寬 (Δλ)：20 nm。發射光譜的寬度。
• 順向電壓 (V_F)：典型值 2.0 V，範圍 1.7 V 至 2.4 V。在測試電流下 LED 兩端的電壓降。
• 逆向電流 (I_R)：在 V_R=5V 時，最大值為 10 μA。

測量不確定度註記：順向電壓 (±0.1V)、發光強度 (±10%)、主波長 (±1.0nm)。

3. 性能曲線分析

規格書包含數條特性曲線，用以說明元件在不同條件下的行為。

3.1 相對強度 vs. 波長

此曲線顯示了光譜功率分佈，確認了以 575 nm（黃綠色）為中心的窄頻發射，這是 AlGaInP 技術的典型特徵。

3.2 指向性圖案

說明了光的空間分佈，與 20 度視角的規格相關聯。

3.3 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)

這條基本曲線顯示了電流與電壓之間的指數關係。在 20mA 時典型的 V_F為 2.0V，是計算限流電阻的關鍵設計參數。

3.4 相對強度 vs. 順向電流

顯示光輸出如何隨著驅動電流增加。對於理解效率以及設計需要透過電流調變亮度的電路至關重要。

3.5 溫度相依性曲線

相對強度 vs. 環境溫度：顯示隨著接面溫度升高，光輸出會下降，凸顯了熱管理的重要性。

順向電流 vs. 環境溫度：可能說明電氣特性隨溫度的變化。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

此 LED 採用標準的徑向引腳封裝。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\")。
• 除非另有說明，一般公差為 ±0.25mm。

原始規格書中提供了詳細的尺寸圖，以供精確的 PCB 焊盤設計。

4.2 極性識別

極性通常由引腳長度（較長的引腳為陽極）或封裝凸緣上的平面標記來指示。規格書圖面標明了陽極和陰極。

5. 焊接與組裝指南

正確的處理對於維持元件可靠性和性能至關重要。

5.1 引腳成型

• 在距離環氧樹脂燈泡基座至少 3mm 處彎折引腳。
• 請在焊接前 soldering.
• 進行成型。避免對封裝施加應力。PCB 安裝時的錯位可能導致樹脂劣化。
• 在室溫下剪裁引腳。

5.2 儲存條件

• 建議：≤30°C，相對濕度 ≤70%。
• 出貨後儲存壽命：在上述條件下為 3 個月。
• 如需更長時間儲存（最長 1 年）：請使用帶有乾燥劑的氮氣密封容器。
• 避免在潮濕環境中快速溫度轉換，以防止凝結。

5.3 焊接製程

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（適用於最大 30W 烙鐵）。

- 焊接時間：最長 3 秒。

浸焊（波峰焊）：

- 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。

關鍵焊接注意事項：

• 避免在高溫下對引腳施加應力。
• 請勿重複焊接（浸焊或手工焊）超過一次。
• 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。
• 始終使用可能的最低焊接溫度。
• 遵循建議的波峰焊焊接曲線。

5.4 清潔

• 如有必要，可使用室溫下的異丙醇清潔，時間不超過一分鐘。
• 在室溫下乾燥。
• 避免使用超音波清洗。如果絕對必要，請預先驗證製程，確保不會造成損壞。

5.5 熱管理

熱管理對於使用壽命和穩定性能至關重要。應根據環境溫度，參考降額曲線適當降低操作電流。設計時必須考慮應用中 LED 周圍的溫度。

6. 包裝與訂購資訊

6.1 包裝規格

產品包裝旨在防止靜電放電和濕氣侵入。

• 一級包裝：防靜電袋。
• 二級包裝：內盒。
• 三級包裝：外箱。

包裝數量：

1. 每袋最少 200 至 500 顆。每內盒 5 袋。 2. 每外箱 10 個內盒。

. 10 inner cartons per outside carton.

6.2 標籤說明

包裝上的標籤包含以下欄位：CPN（客戶料號）、P/N（生產料號）、QTY（數量）、CAT（等級/分檔）、HUE（主波長）、REF（參考）、以及 LOT No（批號）。

7. 應用建議與設計考量

7.1 典型應用電路

對於基本指示燈用途，需要一個簡單的串聯限流電阻。電阻值 (R) 可使用以下公式計算：R = (V_電源- 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 時：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。應使用具有足夠額定功率（P = I²R = 0.06W）的標準 150Ω 電阻。

7.2 設計考量

• 電流驅動：始終使用恆定電流或帶有串聯電阻的電壓源來驅動 LED。切勿直接連接到電壓源。
• 熱設計：如果在接近最大額定值或高環境溫度下操作，請確保有足夠的 PCB 銅箔面積或其他散熱措施，以防止光通量過早衰減。
• 靜電放電保護：由於此元件額定為 2000V HBM，在處理和組裝過程中應實施靜電放電保護措施。
• 光學設計：20 度的視角使其適用於需要較窄光束的定向照明或指示用途。

8. 常見問題解答（基於技術參數）

Q1：峰值波長 (575nm) 和主波長 (573nm) 有何不同？

A1：峰值波長是光譜發射曲線的物理峰值。主波長是會產生相同感知顏色的單一波長。對於 LED 來說，這種微小差異是正常的。

Q2：我可以連續以 25mA 驅動此 LED 嗎？

A2：可以，25mA 是絕對最大連續順向電流。為了獲得最佳使用壽命和可靠性，建議在或低於典型測試條件 20mA 下操作。

Q3：為什麼儲存條件如此具體（≤30°C/70%RH 儲存 3 個月）？

A3：這是為了防止濕氣被塑膠封裝吸收。過多的濕氣在高溫焊接過程中可能導致 \"爆米花效應\" 或內部分層。

Q4：如何解讀電氣光學特性表中的 \"典型\" 值？

A4：\"典型\" 值是在測試條件下的預期平均值。個別元件的實際值將落在最小/最大範圍內。如果亮度閾值至關重要，設計應考慮強度的最小值。

9. 技術介紹與工作原理

313-2SYGC/S530-E2 LED 基於 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料。此材料系統對於在光譜的黃色、橙色、紅色和綠色區域產生光線非常高效。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 層的特定成分決定了能隙能量，從而決定了發射光的波長（顏色）——在本例中，為 573/575 nm 的亮黃綠色。水透明環氧樹脂作為保護性封裝材料和主要的光學元件，有助於塑造光輸出並提高提取效率。