目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心特色與優勢
- 2. 技術參數與規格
- 2.1 元件選型與絕對最大額定值
- 2.2 電氣與光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 主波長分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 光譜與角度特性
- 4.2 電氣與熱行為
- 5. 機械與包裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 防潮包裝與標籤
- 6. 組裝、操作與儲存指南
- 6.1 引腳成型與焊接
- 6.2 儲存條件
- 7. 應用備註與設計考量
- 7.1 典型應用情境
- 7.2 設計與實作建議
- 8. 技術比較與差異化
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 9.1 橢圓形狀的目的是什麼？
- 9.2 如何解讀發光強度分級代碼 (GA, GB 等)？
- 9.3 我可以用電壓源驅動這個LED嗎？
- 9.4 峰值波長 (522nm) 與主波長 (528nm 典型值) 有何不同？
- 10. 實際使用案例
- 11. 運作原理
- 12. 產業趨勢與背景
1. 產品概述
本文件提供 3474BFGR/MS 橢圓形LED燈的完整技術規格。此元件是一款精密光學性能LED，專為需要清晰、明確照明模式的應用而設計，例如乘客資訊系統與商業看板。
1.1 核心特色與優勢
此橢圓形LED燈的主要優勢源自其獨特的設計與性能特點：
- 高發光強度輸出：提供明亮、一致的光輸出，適用於日光下可讀的看板。
- 橢圓形狀與明確輻射模式：橢圓形透鏡創造出匹配的輻射模式，非常適合在多色看板應用中與黃色、藍色或紅色混合，確保外觀均勻。
- 寬廣且非對稱視角：在X軸具有110°、Y軸具有60°的2θ1/2視角，提供寬廣的水平覆蓋範圍，適合從各種角度觀看，同時控制垂直擴散。
- 穩健的環境合規性：元件採用抗紫外線環氧樹脂製成，並符合關鍵環境標準，包括RoHS、歐盟REACH，且不含鹵素 (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm)。
- 應用導向設計：針對整合至彩色圖形看板、訊息板、可變訊息標誌 (VMS) 以及商業戶外廣告顯示器進行了優化。
2. 技術參數與規格
2.1 元件選型與絕對最大額定值
此LED採用InGaN (氮化銦鎵) 晶片材料產生亮綠色，並透過綠色透鏡擴散。為確保可靠性，不得超過操作限制。
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 逆向電壓 | VR | 5 | V |
| 順向電流 | IF | 20 | mA |
| 峰值順向電流 (工作週期 1/10 @1KHz) | IFP | 100 | mA |
| 功率消耗 | Pd | 100 | mW |
| 操作溫度 | TT_opr | -40 至 +85 | °C |
| 儲存溫度 | TT_stg | -40 至 +100 | °C |
| 焊接溫度 | TT_sol | 260 (持續5秒) | °C |
2.2 電氣與光學特性
除非另有說明，所有參數均在環境溫度 (T_a) 25°C 與標準順向電流 (I_F) 20mA 下量測。aaFF
| 參數 | 符號 | Min. | Typ. | Max. | 單位 | 條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 發光強度 | Iv | 2781 | 4635 | 5760 | I_V | IFmcd |
| I_F=20mA | -- | -- | 視角 (2θ1/2) | -- | 2θ1/2 | IFX:110, Y:60 |
| 度 | λp | -- | 522 | -- | I_F=20mA | IF峰值波長 |
| λ_P | λd | 520 | 528 | 535 | nm | IFI_F=20mA |
| 主波長 | VF | 2.4 | -- | 3.6 | V | IFλ_D |
| nm | IR | -- | -- | 50 | I_F=20mA | VR順向電壓 |
V_F
V
I_F=20mA
逆向電流
| I_R | μA | V_R=5V |
|---|---|---|
| GA | 2781 | 3335 |
| GB | 3335 | 4000 |
| GC | 4000 | 4800 |
| GD | 4800 | 5760 |
3. 分級系統說明
為確保大規模應用中亮度與顏色的一致性，LED會根據發光強度與主波長進行分級。
| 3.1 發光強度分級 | LED分為四個等級 (GA, GB, GC, GD)，其標稱發光強度值的容差為±10%。 | 分級代碼 |
|---|---|---|
| 最小值 (mcd) | 520 | 523 |
| 最大值 (mcd) | 523 | 526 |
| 3.2 主波長分級 | 526 | 529 |
| 顏色一致性透過五個波長分級 (G1 至 G5) 控制，其容差嚴格控制在±1nm。 | 529 | 532 |
| 分級代碼 | 532 | 535 |
最小值 (nm)
最大值 (nm)
G1
G2G3G4G54. 性能曲線分析
規格書包含數個關鍵性能圖表，說明LED在不同條件下的行為。這些對於穩健的系統設計至關重要。
4.1 光譜與角度特性相對強度 vs. 波長曲線顯示典型峰值約在522nm，確認了亮綠色的光輸出。指向性圖表則視覺化呈現了非對稱的110° x 60°視角，對於理解最終應用中的空間光分佈至關重要。4.2 電氣與熱行為順向電流 vs. 順向電壓 (I-V曲線)對於驅動器設計至關重要，顯示了典型的指數關係。相對強度 vs. 順向電流曲線展示了光輸出如何隨電流增加，對於亮度調節很重要。相對強度 vs. 環境溫度與順向電流 vs. 環境溫度圖表則突顯了熱性能。隨著溫度上升，光輸出會下降，這是封閉式看板或高環境溫度應用中熱管理的關鍵考量。5. 機械與包裝資訊5.1 封裝尺寸
此LED採用標準的橢圓形燈式封裝，具有兩根引腳。關鍵尺寸註記包括：所有未指定的尺寸單位為毫米，標準公差為±0.25mm，法蘭下方樹脂的最大突出量為1.5mm。設計師必須參考原始規格書中的詳細尺寸圖，以進行精確的PCB佔位面積與機械間隙規劃。
5.2 防潮包裝與標籤
元件以防潮包裝供應，以防止在儲存與運輸過程中受損。它們裝載於載帶上，然後放入內盒與外箱中。包裝規格為每內盒2500件，每外箱10個內盒（總計25,000件）。捲盤標籤包含用於追溯與正確應用的重要資訊，包括客戶產品編號 (CPN)、產品編號 (P/N)、包裝數量 (QTY)，以及發光強度 (CAT)、主波長 (HUE) 和順向電壓 (REF) 的特定分級代碼。
6. 組裝、操作與儲存指南
6.1 引腳成型與焊接
引腳成型：
必須在焊接前進行。彎曲處應距離環氧樹脂燈泡基座至少3mm，以避免對封裝造成應力。切割應在室溫下進行。
- PCB安裝：PCB孔必須與LED引腳完美對齊。對齊不良導致引腳受力，可能損壞環氧樹脂並影響LED性能。
- 焊接：焊點必須距離環氧樹脂燈泡3mm以上。在260°C下進行波峰焊或迴流焊的時間不應超過5秒。
- 6.2 儲存條件為確保長期可靠性，LED應儲存在≤30°C且相對濕度≤70%的環境中。建議出貨後的儲存壽命為3個月。若儲存超過3個月至一年，元件應保存在充有氮氣並放置吸濕材料的密封容器中。必須避免在潮濕環境中溫度劇烈變化，以防止凝結。
7. 應用備註與設計考量
7.1 典型應用情境
此LED專為乘客資訊顯示器、高速公路上的可變訊息標誌 (VMS)、商業戶外廣告看板以及一般訊息顯示器而設計。其橢圓形光束模式與高強度，使其非常適合這些遠距離可讀性與寬廣水平視角至關重要的應用。
7.2 設計與實作建議
限流：
務必使用串聯限流電阻或恆流驅動器，將順向電流維持在額定20mA或以下。超過此值會縮短使用壽命。
- 熱管理：儘管功率消耗低，仍需考量操作環境。在封閉式看板或高環境溫度下，確保足夠的通風，以防止接面溫度過度上升，從而降低光輸出。
- 光學整合：非對稱光束 (110°x60°) 設計用於與其他顏色混合。在設計多色像素群時，需考量此模式，以在觀看區域實現均勻的顏色混合。
- 分級以確保一致性：對於大型顯示專案，指定嚴格的等級（例如，GD代表最高亮度，G3代表特定綠色調）對於避免看板上出現可見的亮度或顏色差異至關重要。
- 8. 技術比較與差異化此LED的主要差異化因素是其橢圓形透鏡幾何形狀，這在標準圓形LED中並不常見。此形狀提供了量身定制的輻射模式，本質上更適合看板中的矩形像素，與在標準圓形LED上使用擴散器相比，可能減少光學損失並提高效率。其高發光強度（最高達5760 mcd）與特定寬廣水平視角的組合，瞄準了高亮度顯示市場中的利基，使其有別於通用指示燈LED。
9. 常見問題 (FAQ)
9.1 橢圓形狀的目的是什麼？橢圓形狀創造了非對稱的輻射模式（寬110°，高60°），自然地符合大多數資訊看板與像素的矩形格式，提供高效、均勻的照明，而不浪費光線。9.2 如何解讀發光強度分級代碼 (GA, GB 等)？
這些代碼代表根據在20mA下量測的亮度所分組的群組。GA是最暗的群組 (2781-3335 mcd)，而GD是最亮的群組 (4800-5760 mcd)。指定分級可確保大型安裝的一致性。
9.3 我可以用電壓源驅動這個LED嗎？
不行。LED是電流驅動元件。直接施加電壓將導致電流不受控制地上升（由於二極體的指數I-V曲線），很可能會損壞LED。務必使用限流機制。
9.4 峰值波長 (522nm) 與主波長 (528nm 典型值) 有何不同？
峰值波長是光譜功率最高的單一波長。主波長是光線的感知顏色，由整個光譜計算得出。人眼的敏感度會影響此數值，使得主波長對於顏色規格更為相關。
10. 實際使用案例
情境：設計高速公路可變訊息標誌 (VMS)
一位工程師正在設計一個全彩VMS面板。每個像素包含紅、綠、藍子像素。對於綠色子像素，選擇了3474BFGR/MS。
實作：
LED以矩陣形式排列在PCB上。一個恆流驅動器IC為每串LED提供20mA電流。綠色LED的橢圓形光束模式被對齊，使其110°寬軸對應於高速公路的水平方向，確保多車道駕駛員的良好可見度。60°垂直軸則約束光束以避免光害。為確保大型看板上的顏色與亮度均勻性，採購訂單指定了發光強度等級GC與主波長等級G3。在看板金屬背板上的適當散熱措施，將環境溫度維持在限制範圍內，從而保持LED的輸出與壽命。
11. 運作原理
此LED基於半導體中的電致發光原理運作。當順向電壓施加於InGaN (氮化銦鎵) p-n接面時，電子與電洞重新結合，以光子的形式釋放能量。InGaN合金的特定成分決定了能隙能量，進而定義了發射光的波長——在此例中，位於綠色光譜範圍 (~522-535nm)。環氧樹脂透鏡封裝晶片，提供機械保護，並塑造成橢圓形以控制發射光的輻射模式。
12. 產業趨勢與背景用於看板與專業顯示器的LED代表了更廣泛LED市場中的一個專業領域。趨勢包括：
效率提升：
持續的發展旨在實現更高的發光效率（每電瓦產生更多光輸出），從而實現更亮的顯示器或更低的功耗。
色域增強：
螢光粉與晶片技術的改進使得色域更廣，實現更生動、準確的顯示效果。
微型化與高密度：為了實現更高解析度的顯示器，不斷推動更小的像素間距，這需要佔位面積更小、光學控制更精確的LED。
智慧驅動器：將控制電子元件更靠近LED整合（例如，帶有整合驅動器的COB - 板上晶片封裝），以實現更智慧、可定址的顯示模組。雖然此特定規格書描述的是分離式、穿孔元件，但基本的性能要求（強度、視角、顏色）仍然是所有看板LED的基礎，無論封裝技術如何演進。
Miniaturization and Density:There is a constant drive towards smaller pixel pitches for higher-resolution displays, requiring LEDs with smaller footprints and precise optical control.
Intelligent Drivers:Integration of control electronics closer to the LED (e.g., COB - Chip-on-Board with integrated drivers) for smarter, addressable display modules. While this specific datasheet describes a discrete, through-hole component, the underlying performance requirements (intensity, viewing angle, color) remain fundamental to all signage LEDs, regardless of packaging evolution.
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。 |