橢圓形LED燈珠 3474DKGR/MS 規格書 - 橢圓形狀 - 2.4-3.4V - 30mA - 亮綠色 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳細說明精密橢圓形LED燈珠（型號3474DKGR/MS）的規格。此元件專為標誌系統中需要清晰、高可見度照明的應用而設計。其主要設計目標是在乘客資訊顯示器、可變訊息看板及商業戶外廣告中提供可靠的性能表現。

1.1 核心優勢與目標市場

此燈珠的定義性特徵是其橢圓形狀，能產生明確的空間輻射圖形。此光學設計適合涉及混色的應用，例如搭配黃色、藍色或紅色濾光片，使其成為多色圖形標誌的理想選擇。目標市場主要為交通基礎設施（例如機場、火車站、高速公路的可變訊息標誌）及商業廣告領域，這些應用對長期可靠性與一致的色彩輸出至關重要。

1.2 主要特點

• 高發光強度輸出：提供明亮、可見的光線，適合日間觀看。
• 橢圓形狀與明確輻射圖形：創造出針對標誌照明優化的特定光束圖形。
• 廣視角：90°（X軸）/ 45°（Y軸）的非對稱視角確保從不同位置的可見度。
• 堅固材料：採用抗紫外線環氧樹脂製成，增強戶外環境下的耐用性。
• 環保合規性：本產品符合RoHS、歐盟REACH及無鹵素標準（Br <900ppm，Cl <900ppm，Br+Cl <1500ppm）。

2. 技術參數深入探討

2.1 元件選擇與絕對最大額定值

此LED採用InGaN（氮化銦鎵）晶片材料，透過綠色擴散透鏡發出亮綠色光。超過絕對最大額定值操作可能導致永久性損壞。

2.2 電光特性（Ta=25°C）

這些參數定義了在標準測試條件下（順向電流 I_F =20mA）的光輸出與電氣行為。_F參數

I_F =20mA

逆向電流

I_R

μA

3.1 發光強度分級

LED根據其在20mA下測得的發光強度分為五個等級（GA至GE）。容差為±10%。

G1

G2

G3

G4G54. 性能曲線分析以下典型曲線說明了元件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 頻譜分佈與指向性

相對強度 vs. 波長曲線顯示峰值約在522nm，確認了亮綠色發光，典型頻譜頻寬為20nm。指向性圖則視覺化地呈現了非對稱的90°x45°視角，顯示光強度如何在空間中分佈。

4.2 電氣與熱特性順向電流 vs. 順向電壓（I-V曲線）展示了二極體的指數特性。在典型工作電流20mA下，順向電壓落在2.4V至3.4V範圍內。相對強度 vs. 順向電流曲線顯示光輸出隨電流增加而增加，但設計師不得超過最大額定值。4.3 溫度依賴性相對強度 vs. 環境溫度曲線顯示光輸出隨溫度升高而降低，這是LED的常見特性。順向電流 vs. 環境溫度曲線（可能在恆定電壓下）可能顯示電流消耗隨溫度的變化。這些圖表對於設計熱管理和驅動電路以在指定的-40°C至+85°C範圍內保持穩定性能至關重要。5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

此橢圓形燈珠具有特定的佔位面積和輪廓。關鍵尺寸註記包括：所有尺寸單位為毫米，標準公差為±0.25mm，除非另有說明。樹脂在凸緣下的最大突出量為1.5mm。詳細尺寸請參閱封裝圖，以供PCB佈局和機械裝配使用。5.2 極性識別與安裝此元件有兩個引腳。安裝時必須注意正確的極性，以確保正常運作並防止逆向偏壓造成的損壞。PCB孔位必須與引腳位置精確對齊，以避免在焊接時對環氧樹脂本體施加機械應力。6. 焊接與組裝指南6.1 引腳成型與處理

彎曲必須在距離環氧樹脂燈珠底部至少3mm處進行。 請在焊接前成型引腳。 避免對封裝施加應力；不當的力可能損壞內部連接或使環氧樹脂破裂。 請在室溫下切割引線框架。 確保與PCB孔位完美對齊以防止應力。

6.2 焊接製程

最高焊接溫度為260°C，持續5秒。焊點必須保持在距離環氧樹脂燈珠3mm以上，以防止對樹脂和半導體晶片造成熱損傷。

6.3 儲存條件

出貨後，請儲存在≤30°C且相對濕度（RH）≤70%的環境中。在此條件下的保存期限為3個月。 若需儲存超過3個月至一年，請將LED置於充滿氮氣並放有吸濕乾燥劑的密封容器中。 避免在潮濕環境中溫度急劇變化，以防止元件上產生冷凝。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 防潮包裝

• LED以防潮包裝供應。通常會裝入載帶中，然後放入內盒，最後裝入外箱。
• 7.2 包裝數量與載帶規格
• 標準包裝：每內盒2500顆。 每主（外）箱10個內盒（總計25,000顆）。 提供詳細的載帶尺寸，包括進料孔間距（P=12.70mm）、元件口袋間距（F=2.54mm）及總帶寬（W3=18.00mm）。
• 7.3 標籤說明與型號編碼
• 包裝標籤包含客戶產品編號（CPN）、產品編號（P/N）、數量（QTY）以及發光強度（CAT）、主波長（HUE）和順向電壓（REF）的特定分級代碼欄位。完整產品名稱遵循結構化格式： 3474 D K G R - [強度分級] [波長分級] [電壓分級] [選用代碼] ，允許精確選擇性能參數。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

乘客資訊顯示器： 在機場、火車站及公車站。

• 可變訊息標誌（VMS）： 在高速公路上用於交通警示與導引。
• 訊息看板與商業廣告： 用於室內及戶外數位顯示器。
• 彩色圖形標誌： 在白色或綠色光源上使用彩色濾光片，以單一LED類型創造多種顏色的應用。

8.2 設計考量

驅動電路： 使用設定為≤30mA（典型20mA）的恆流驅動器，以確保穩定的光輸出和長壽命。需包含防止電壓突波和逆向連接的保護。

熱管理： 雖然功率消耗低（最大110mW），但若在高環境溫度或密閉空間中操作，請確保足夠的PCB銅箔面積或散熱措施，以維持性能和可靠性。

光學設計： 善用橢圓形光束圖形和廣視角。對於混色應用，請確保所選的波長分級在濾光後能提供所需的色調。

• 分級以確保一致性： 對於大型顯示器，請指定嚴格的等級（CAT和HUE），以最小化相鄰LED之間在亮度和顏色上的可見差異。
• 9. 技術比較與差異化
• 與標準圓形LED燈珠相比，此橢圓形燈珠提供一個關鍵優勢：其非對稱輻射圖形（90°x45°）天生更適合照亮常見於字元型標誌和訊息看板中的矩形像素，可能減少光學浪費並提高效率。其專為混色應用設計的特性也使其與通用指示燈LED區分開來。其符合最新環保標準（無鹵素、REACH）的特性，使其適用於現代注重生態的設計，而舊式元件配方可能受到限制。

10. 常見問題解答（基於技術參數）

問：峰值波長（典型522nm）與主波長（典型528nm）有何不同？答：峰值波長是頻譜中強度最高的點。主波長是會產生相同感知顏色的單色光波長。關注色彩外觀的設計師應著重於主波長及其分級。問：我可以持續以30mA驅動此LED嗎？

答：可以，30mA是絕對最大連續順向電流。然而，在最大額定值下操作可能會降低長期可靠性並增加接面溫度。典型的電光數據是在20mA下給出的，這是建議的最佳性能和壽命工作點。

問：引腳彎曲和焊接的3mm距離有多關鍵？

• 答：這非常重要。在距離環氧樹脂本體3mm以內進行彎曲或加熱，會將機械或熱應力直接傳遞到內部接線和晶片本身，顯著增加立即故障或潛在可靠性問題的風險。問：為什麼儲存條件如此具體（30°C/70%RH下3個月）？
• 答：LED封裝會從大氣中吸收濕氣。如果在吸收濕氣後進行高溫焊接（迴焊），濕氣的快速汽化可能導致內部分層或破裂（\"爆米花效應\"）。指定的儲存限制以及3個月後需要乾燥烘烤或氮氣儲存是標準的業界做法（基於MSL - 濕度敏感等級），以防止此類故障模式。11. 實際使用案例
• 情境：設計高速公路可變訊息標誌（VMS）像素。單色（綠色）VMS上的一個像素可能會使用一個或多個此類橢圓形LED。設計師將： 1. 選擇一個發光強度等級（例如GC或GD），以確保標誌在明亮陽光下符合最低可見度標準。 2. 選擇一個主波長等級（例如G3），以保證整個標誌面具有一致的綠色。 3. 設計一個PCB佈局，使其與LED的機械圖相符，並提供足夠的銅箔面積用於散熱。 4. 為每個像素或每行/列實施一個恆流驅動電路，設定為提供20mA ±5%。 5. 精確遵循組裝指南，使用自動化設備進行引腳插入和焊接，以保持3mm的間距。 6. 在操作溫度範圍（-40°C至+85°C）內進行測試，以驗證光輸出保持在可接受的範圍內。
• 12. 工作原理簡介此LED基於半導體中的電致發光原理運作。核心是由InGaN（氮化銦鎵）材料製成的晶片。當施加順向電壓（超過約2.4V的閾值）時，電子和電洞被注入半導體的主動區域並在此復合。此復合過程以光子（光）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（顏色）——在此為綠色。橢圓形環氧樹脂透鏡則封裝晶片，保護其免受環境影響，並將發射光塑造成所需的輻射圖形。

13. 技術趨勢與背景

• 用於標誌的LED已從簡單的指示燈演變為高性能光學元件。趨勢是朝向更高效率（每瓦更多流明）、透過更嚴格的分級改善色彩一致性，以及增強24/7戶外操作的可靠性。此橢圓形燈珠代表了該趨勢中的一個專業化解決方案，針對特定應用利基優化了外形尺寸和光束圖形。未來的發展可能包括整合驅動電子元件、更高的溫度耐受性，以及更窄的波長分佈以在全彩RGB顯示器中獲得更純淨的色彩。對無鹵素和環保合規材料的強調反映了整個產業朝向永續電子製造的更廣泛轉變。Use a constant current driver set to ≤30mA (typical 20mA) to ensure stable light output and long life. Include protection against voltage transients and reverse connection.
• Thermal Management:Although power dissipation is low (110mW max), ensure adequate PCB copper area or heatsinking if operating at high ambient temperatures or in enclosed spaces to maintain performance and reliability.
• Optical Design:Leverage the oval beam pattern and wide viewing angle. For color mixing applications, ensure the selected wavelength bin provides the desired hue after filtering.
• Binning for Consistency:For large displays, specify tight bins (CAT and HUE) to minimize visible differences in brightness and color between adjacent LEDs.

. Technical Comparison and Differentiation

Compared to standard round LED lamps, this oval lamp offers a key advantage: its asymmetric radiation pattern (90°x45°) is inherently better suited for illuminating the rectangular pixels commonly found in character-based signs and message boards, potentially reducing optical waste and improving efficiency. The dedicated design for color-mixing applications also sets it apart from general-purpose indicator LEDs. Its compliance with the latest environmental standards (Halogen-Free, REACH) makes it suitable for modern, eco-conscious designs where older component formulations may be restricted.

. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

Q: What is the difference between Peak Wavelength (522nm Typ.) and Dominant Wavelength (528nm Typ.)?
A: Peak Wavelength is the point of highest intensity in the spectrum. Dominant Wavelength is the single wavelength of monochromatic light that would produce the same perceived color. Designers concerned with color appearance should focus on the Dominant Wavelength and its binning.

Q: Can I drive this LED at 30mA continuously?
A: Yes, 30mA is the Absolute Maximum Continuous Forward Current. However, operating at the maximum rating may reduce long-term reliability and increase junction temperature. The typical electro-optical data is given at 20mA, which is the recommended operating point for optimal performance and lifespan.

Q: How critical is the 3mm distance for lead bending and soldering?
A> It is very important. Bending or applying heat closer than 3mm to the epoxy body transfers mechanical or thermal stress directly to the internal wire bonds and the chip itself, significantly increasing the risk of immediate failure or latent reliability issues.

Q: Why is the storage condition so specific (3 months at 30°C/70%RH)?
A> LED packages can absorb moisture from the atmosphere. If subjected to high-temperature soldering (reflow) after absorption, the rapid vaporization of this moisture can cause internal delamination or cracking (\"popcorning\"). The specified storage limits and the requirement for dry-baking or nitrogen storage after 3 months are standard industry practices (based on MSL - Moisture Sensitivity Level ratings) to prevent this failure mode.

. Practical Use Case Example

Scenario: Designing a Highway Variable Message Sign (VMS) Pixel.
A single pixel on a monochrome (green) VMS might use one or several of these oval LEDs. The designer would:
. Select a luminous intensity bin (e.g., GC or GD) to ensure the sign meets minimum visibility standards in bright sunlight.
. Select a dominant wavelength bin (e.g., G3) to guarantee a consistent green color across the entire sign face.
. Design a PCB with a layout that matches the LED's mechanical drawing, providing sufficient copper area for heat dissipation.
. Implement a constant-current driver circuit per pixel or per row/column, set to deliver 20mA ±5%.
. Follow the assembly guidelines precisely, using automated equipment for lead insertion and soldering to maintain the 3mm clearance.
. Conduct testing over the operational temperature range (-40°C to +85°C) to verify light output remains within acceptable limits.

. Operational Principle Introduction

This LED operates on the principle of electroluminescence in a semiconductor. The core is a chip made of InGaN (Indium Gallium Nitride) materials. When a forward voltage is applied (exceeding the ~2.4V threshold), electrons and holes are injected into the active region of the semiconductor where they recombine. This recombination process releases energy in the form of photons (light). The specific composition of the InGaN alloy determines the bandgap energy, which in turn defines the wavelength (color) of the emitted light—in this case, green. The oval-shaped epoxy lens then encapsulates the chip, protects it from the environment, and shapes the emitted light into the desired radiation pattern.

. Technology Trends and Context

LEDs for signage have evolved from simple indicators to high-performance optical components. The trend is towards higher efficiency (more lumens per watt), improved color consistency through tighter binning, and enhanced reliability for 24/7 outdoor operation. This oval lamp represents a specialized solution within that trend, optimizing form factor and beam pattern for a specific application niche. Future developments may include integrated driver electronics, higher temperature tolerance, and even narrower wavelength distributions for purer colors in full-color RGB displays. The emphasis on halogen-free and environmentally compliant materials reflects the broader industry shift towards sustainable electronics manufacturing.