LTL-R42FTGBH229 LED 指示燈規格書 - 直角 T-1 封裝 - 綠光 525nm 與藍光 470nm - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTL-R42FTGBH229 是一款專為印刷電路板 (PCB) 安裝設計的雙色直角插件式 LED 指示燈。它屬於電路板指示燈 (CBI) 產品系列，採用黑色塑膠外殼，提供高對比度以提升可視性。此元件整合了兩個獨立的 T-1 尺寸 LED 燈：一個發射峰值波長為 525nm 的綠光，另一個發射峰值波長為 470nm 的藍光。此配置允許在單一元件佔位面積上使用兩種不同顏色進行狀態指示。

1.1 核心優勢

• 組裝簡便：直角設計與可堆疊外殼簡化了 PCB 組裝與佈局，特別是在空間受限的應用中。
• 增強對比度：霧面黑色外殼顯著提升了對比度，使 LED 光線在各種環境照明條件下更清晰易讀。
• 能源效率：此元件在低功耗下運作，同時提供高發光效率，適合對功耗敏感的設計。
• 環保合規：這是一款符合 RoHS（有害物質限制）指令的無鉛產品。
• 自動化處理：產品以帶裝捲盤包裝供應，使其與高速自動化取放組裝設備相容。

1.2 目標應用

此 LED 指示燈用途廣泛，適用於多個電子領域：

• 通訊設備：路由器、交換器、數據機及網路介面卡上的狀態燈。
• 電腦週邊設備：主機板、外接硬碟及鍵盤上的電源、活動與模式指示燈。
• 消費性電子產品：影音設備、家電及遊戲裝置中的指示燈。
• 工業控制：機器狀態面板、控制系統介面及儀器儀表。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

超出這些限制操作可能導致永久性損壞。

• 功率消耗 (P_D)：70 mW（綠光與藍光 LED 皆同）。此定義了 LED 晶片能以熱能形式消耗的最大功率。
• 峰值順向電流 (I_FP)：60 mA。這是最大允許脈衝電流，工作週期 ≤ 1/10 且脈衝寬度 ≤ 10µs。用於短暫的高強度閃爍。
• 直流順向電流 (I_F)：20 mA。這是建議的連續工作電流，以確保可靠的長期性能。
• 工作溫度範圍 (T_opr)：-30°C 至 +85°C。保證元件在此環境溫度範圍內正常運作。
• 儲存溫度範圍 (T_stg)：-40°C 至 +100°C。未通電時，元件可在此範圍內安全儲存。

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 及順向電流 (I_F) 10mA 下指定。

• 發光強度 (I_V)：衡量亮度的關鍵指標。
  • 綠光 LED：典型值為 420 mcd（毫燭光），範圍從 180 mcd（最小）到 880 mcd（最大）。
  • 藍光 LED：典型值為 140 mcd，範圍從 65 mcd（最小）到 310 mcd（最大）。
• 視角 (2θ_1/2)：兩種顏色均為 100 度。這是發光強度降至其峰值（軸向）值一半時的全角。100 度角提供了寬廣的視角錐。
• 峰值波長 (λ_P)：發射光功率最大的波長。
  • 綠光：526 nm（典型）。
  • 藍光：468 nm（典型）。
• 主波長 (λ_d)：人眼感知定義顏色的單一波長。
  • 綠光：525 nm（典型），範圍 516-535 nm。
  • 藍光：470 nm（典型），範圍 460-475 nm。
• 譜線半寬 (Δλ)：兩者均為 35 nm。這表示光譜純度；數值越小，顏色越接近單色光。
• 順向電壓 (V_F)：當 LED 導通指定電流時，兩端的電壓降。
  • 綠光：2.9V（典型），範圍 2.4-3.3V。
  • 藍光：3.1V（典型），範圍 2.5-3.6V。
• 逆向電流 (I_R)：在逆向電壓 (V_R) 5V 下為 10 µA（最大）。重要：此元件並非設計用於逆向偏壓操作；此參數僅供測試用途。

3. 分級系統說明

為確保生產中的顏色與亮度一致性，LED 會被分類到不同的分級中。LTL-R42FTGBH229 對發光強度與主波長採用獨立分級。

3.1 綠光 LED 分級

• 發光強度分級 (@10mA)：
  • HJ：180 - 310 mcd
  • KL：310 - 520 mcd
  • MN：520 - 880 mcd
• 主波長分級 (@10mA)：
  • G09：516.0 - 520.0 nm
  • G10：520.0 - 527.0 nm
  • G11：527.0 - 535.0 nm

3.2 藍光 LED 分級

• 發光強度分級 (@10mA)：
  • DE：65 - 110 mcd
  • FG：110 - 180 mcd
  • HJ：180 - 310 mcd
• 主波長分級 (@10mA)：
  • B07：460.0 - 465.0 nm
  • B08：465.0 - 470.0 nm
  • B09：470.0 - 475.0 nm

注意：每個分級限制均有公差：發光強度為 ±15%，主波長為 ±1 nm。特定訂單的分級組合應與供應商確認。

4. 機械與包裝資訊

4.1 外型尺寸

此元件採用直角黑色塑膠外殼。關鍵尺寸說明包括：

• 所有尺寸單位為毫米，除非另有規定，一般公差為 ±0.25mm。
• 外殼材質為黑色塑膠。
• LED1 為帶有綠色擴散透鏡的綠光發射器；LED2 為帶有藍色擴散透鏡的藍光發射器。
• 詳細尺寸圖示於原始規格書中，指定了接腳長度、外殼尺寸及透鏡位置。

4.2 包裝規格

產品供應方式適合自動化組裝：

• 帶裝捲盤：元件裝載於由黑色導電聚苯乙烯合金製成的凸型載帶中（厚度 0.50mm ±0.06mm）。
• 捲盤容量：每標準 13 英吋 (330mm) 捲盤可容納 350 個元件。
• 紙箱包裝：
  1. 一個捲盤與乾燥劑及濕度指示卡一同包裝在防潮袋 (MBB) 內。
  2. 兩個防潮袋（總計 700 個元件）包裝在一個內箱中。
  3. 十個內箱（總計 7,000 個元件）包裝在一個外箱中以便運輸。

5. 焊接與組裝指南

正確的處理對於防止 LED 或其塑膠外殼損壞至關重要。

5.1 接腳成型

• 彎曲必須在焊接前且於室溫下進行。
• 彎曲點必須距離 LED 透鏡/外殼基座至少3mm。
• 請勿使用導線架的基座作為支點。在插入 PCB 時施加最小的夾緊力。

5.2 焊接製程

必須在焊點與透鏡/支架基座之間保持至少2mm的間隙。切勿將透鏡浸入焊料中。

• 手動烙鐵：
  • 烙鐵溫度：≤ 350°C
  • 焊接時間：每個焊點 ≤ 3 秒
  • 位置：距離透鏡基座 >2mm
• 波峰焊：
  • 預熱溫度：≤ 120°C
  • 預熱時間：≤ 100 秒
  • 焊波溫度：≤ 260°C
  • 焊接時間：≤ 5 秒
  • 浸入深度：距離透鏡基座 >2mm
• 迴流焊：參考特定的迴流焊溫度曲線，詳細說明了預熱、均熱及峰值溫度區域。該曲線必須確保本體溫度不超過最大額定值。

5.3 儲存與清潔

• 儲存：儲存在不超過 30°C 及 70% 相對濕度 (RH) 的環境中。從原始防潮袋中取出的 LED 應在三個月內使用。如需更長時間儲存，請使用帶有乾燥劑的密封容器或氮氣環境。
• 清潔：僅使用酒精類溶劑，如異丙醇 (IPA)。避免使用可能對元件造成應力的強效或超音波清潔。

6. 應用設計考量

6.1 電流限制

為確保安全操作，必須使用外部限流電阻。電阻值 (R_series) 可使用歐姆定律計算：R_series= (V_supply- V_F) / I_F。為保守設計，請使用規格書中的最大 V_F。對於 5V 電源及藍光 LED（最大 V_F=3.6V @20mA），R_series= (5 - 3.6) / 0.02 = 70 Ω。標準的 68 Ω 或 75 Ω 電阻將是合適的。務必驗證電阻上的功率消耗 (P = I²R)。

6.2 熱管理

雖然功率消耗較低 (70mW)，但適當的 PCB 佈局有助於延長壽命。確保 LED 接腳周圍有足夠的銅箔區域作為散熱片。避免將 LED 放置在靠近其他主要熱源的位置。

6.3 光學設計

黑色外殼提供了內建的對比度增強功能。對於需要導光管或額外擴散的應用，請確保所選材料與 LED 的視角相容，且不會造成過度的光學損耗。

7. 技術比較與差異化

LTL-R42FTGBH229 在其類別中提供特定優勢：

• 單一外殼雙色：與安裝兩個獨立的單色指示燈相比，節省了 PCB 空間。
• 直角設計：非常適合 PCB 平行於觀看表面安裝的應用（例如設備前面板），提供直接的側視圖。
• 標準 T-1 燈：採用常見且經過驗證的 LED 燈封裝，確保可靠性與廣泛的相容性。
• 寬廣視角：100 度的視角確保從廣泛的位置都能看到。

8. 常見問題 (FAQ)

Q1：我可以同時以全額 20mA 驅動綠光和藍光 LED 嗎？

A1：從電氣角度來看，可以，因為它們是獨立的晶粒。然而，您必須考慮小型外殼上的總功率消耗。同時以 20mA 驅動（V_F~3V）會導致總消耗約 120mW，這超過了每晶粒 70mW 的額定值。對於連續同時操作，建議降低電流額定值，例如各自降至 10-15mA，以保持在熱限制範圍內。

Q2：峰值波長與主波長有何區別？

A2：峰值波長 (λ_P) 是發射光譜的物理峰值。主波長 (λ_d) 是從 CIE 色度座標計算得出的，代表人眼感知顏色的單一波長。對於 LED 而言，λ_d通常是顏色規格中更相關的參數。

Q3：訂購時應如何解讀分級代碼？

A3：分級代碼（例如，綠光的 KL-G10）定義了您將收到的 LED 的亮度與顏色範圍。為了產品外觀的一致性，指定更嚴格的分級（例如，兩個參數均為單一分級）至關重要。請與供應商諮詢可用的分級組合。

Q4：此 LED 適合戶外使用嗎？

A4：規格書說明其適用於室內與室外標誌應用。然而，對於具有直接紫外線照射、溫度劇烈變化及潮濕的惡劣戶外環境，需要額外的設計考量，例如在 PCB 上塗覆保護漆，並確保外殼材料具有抗紫外線穩定性。其工作溫度範圍 (-30°C 至 +85°C) 支援許多戶外條件。

9. 工作原理

發光二極體 (LED) 是透過電致發光發射光線的半導體元件。當施加超過二極體接面電位的順向電壓時，電子與電洞在半導體材料（綠光與藍光 LED 使用 InGaN）的主動區域中復合。此復合過程以光子（光）的形式釋放能量。發射光的特定波長（顏色）由半導體材料的能隙能量決定。塑膠透鏡用於聚焦光線、保護半導體晶粒並提供顏色擴散。

10. 產業趨勢

儘管離散式插件指示燈對於傳統設計以及需要高可靠性和手動組裝的特定應用仍然至關重要，但產業趨勢強烈傾向於表面黏著元件 (SMD) LED。SMD 提供更小的佔位面積、更低的剖面高度、更適合全自動化組裝，並且通常具有更好的熱性能。然而，像 LTL-R42FTGBH229 這樣的直角插件 LED 在需要堅固機械安裝、從電路板邊緣高可見性，或偏好插件連接以獲得機械強度的應用中，仍然保持其相關性。將多種顏色或功能整合到單一封裝中，以節省空間和簡化組裝，仍然是發展的重點。