目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場與應用
- 2. 技術參數詳解
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性（Ta=25°C）
- 3. 分級系統說明規格書指出此裝置採用基於關鍵光學參數的篩選系統。雖然提供的摘錄中未詳細說明特定的分級代碼，但此類 LED 的分級系統通常涉及的參數包括：主波長（色調）：LED 根據其主波長（例如，典型值 639nm）進行分級，以確保應用中的顏色一致性。發光強度（CAT - 等級）：發光強度被分類為等級或分級（例如，最小值 250mcd，典型值 500mcd）。這確保了最低亮度水準的達成。順向電壓：雖然在此未明確提及為分級參數，但 VF 也可以進行分級（典型值 2.0V，最大值 2.4V），以協助電路設計進行電流調節。包裝上的標籤說明（CPN、P/N、QTY、CAT、HUE、REF、LOT No.）確認了每批次的類別（CAT）和色調（HUE）資訊均有追蹤，這對於採購和生產規劃以維持應用一致性至關重要。4. 性能曲線分析
- 4.1 相對強度 vs. 波長
- 4.2 指向性圖案
- 4.3 順向電流 vs. 順向電壓（I-V 曲線）
- 4.4 相對強度 vs. 順向電流
- 4.5 相對強度 vs. 環境溫度 & 順向電流 vs. 環境溫度
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 引腳成型
- 6.2 儲存
- 6.3 焊接參數
- 6.4 清潔
- 6.5 熱管理
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤說明
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題（FAQ）
- 11. 實際使用案例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 技術發展趨勢
1. 產品概述
1224SDRC/S530-A4 是一款高亮度 LED 燈珠，專為需要在深紅光譜中具備卓越發光強度的應用而設計。此元件採用 AlGaInP 晶片技術，可發出典型峰值波長為 650nm 的超深紅光。裝置封裝於標準插件式封裝內，並配備水清樹脂透鏡，提供典型的 25 度視角。其設計著重於可靠性和穩固性，適用於各種電子顯示器和指示燈應用。
1.1 核心優勢
- 高亮度：在 20mA 順向電流下，可提供典型 500 毫燭光 (mcd) 的發光強度，確保出色的可見度。
- 多種視角選擇：提供多種視角規格，以滿足不同的應用需求。
- 可靠結構：採用堅固材料製造，確保長期耐用性和穩定性能。
- 環保合規：產品為無鉛設計，並符合 RoHS 規範要求。
- 包裝靈活性：提供捲帶包裝，適用於自動化組裝製程。
1.2 目標市場與應用
此 LED 特別針對需要清晰、明亮紅色指示燈的消費性電子和顯示器應用。其主要應用包括但不限於：
- 電視機（電源指示燈、狀態燈）
- 電腦顯示器
- 電話機
- 桌上型電腦及其周邊設備
- 需要狀態指示或背光指示燈的一般電子設備。
2. 技術參數詳解
2.1 絕對最大額定值
這些額定值定義了可能導致裝置永久損壞的極限。不保證在此條件下運作。
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 連續順向電流 | IF | 25 | mA |
| 峰值順向電流（脈衝寬度 ≤ 10ms，工作週期 ≤ 1/10） | IF(Peak) | 160 | mA |
| 逆向電壓 | VR | 5 | V |
| 功率消耗 | Pd | 60 | mW |
| 工作溫度 | Topr | -40 至 +85 | °C |
| 儲存溫度 | Tstg | -40 至 +100 | °C |
| 靜電放電（人體放電模型） | ESD | 2000 | V |
| 焊接溫度（持續 5 秒） | Tsol | 260 | °C |
解讀：此裝置可承受最高 25mA 的連續直流電流。對於短暫脈衝，可承受高達 160mA。較低的逆向電壓額定值（5V）表示 LED 對逆向偏壓敏感；在電路設計中必須小心避免施加逆向電壓。2000V (HBM) 的 ESD 額定值是許多分離式 LED 的標準，但仍建議在組裝過程中採取適當的 ESD 處理預防措施。
2.2 電光特性（Ta=25°C）
這些參數定義了 LED 在正常工作條件下的典型性能。
| 參數 | 符號 | Min. | Typ. | Max. | 單位 | 條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 發光強度 | Iv | 250 | 500 | -- | mcd | IF=20mA |
| 視角（半角） | 2θ1/2 | -- | 25 | -- | 度 | IF=20mA |
| 峰值波長 | λp | -- | 650 | -- | nm | IF=20mA |
| 主波長 | λd | -- | 639 | -- | nm | IF=20mA |
| 頻譜頻寬（半高全寬） | Δλ | -- | 20 | -- | nm | IF=20mA |
| 順向電壓 | VF | -- | 2.0 | 2.4 | V | IF=20mA |
| 逆向電流 | IR | -- | -- | 10 | μA | VR=5V |
解讀：發光強度最小值為 250mcd，典型值為 500mcd，顯示出良好的亮度一致性。25 度視角提供了聚焦的光束。650nm 的峰值波長使其位於光譜的深紅光區域。典型的順向電壓 2.0V 對於紅光 LED 來說相對較低，這是 AlGaInP 技術的特點，可實現較低的功耗。在 5V 電壓下最大逆向電流 10μA 是一個漏電流規格。
3. 分級系統說明
規格書指出此裝置採用基於關鍵光學參數的篩選系統。雖然提供的摘錄中未詳細說明特定的分級代碼，但此類 LED 的分級系統通常涉及的參數包括：
- 主波長（色調）：LED 根據其主波長（例如，典型值 639nm）進行分級，以確保應用中的顏色一致性。
- 發光強度（CAT - 等級）：發光強度被分類為等級或分級（例如，最小值 250mcd，典型值 500mcd）。這確保了最低亮度水準的達成。
- 順向電壓：雖然在此未明確提及為分級參數，但 VF 也可以進行分級（典型值 2.0V，最大值 2.4V），以協助電路設計進行電流調節。
包裝上的標籤說明（CPN、P/N、QTY、CAT、HUE、REF、LOT No.）確認了每批次的類別（CAT）和色調（HUE）資訊均有追蹤，這對於採購和生產規劃以維持應用一致性至關重要。
4. 性能曲線分析
規格書提供了幾條典型的特性曲線，對於理解裝置在非標準條件下的行為至關重要。
4.1 相對強度 vs. 波長
此曲線顯示了頻譜功率分佈。它將在大約 650nm 處達到峰值，典型的頻譜頻寬（半高全寬）為 20nm。這種窄頻寬是 AlGaInP LED 的典型特徵，並產生飽和、純淨的深紅色。
4.2 指向性圖案
此極座標圖說明了光強度的空間分佈，與 25 度視角相關。它顯示了光強度如何隨著與中心軸夾角的增加而減弱。
4.3 順向電流 vs. 順向電壓（I-V 曲線）
此圖描述了順向電壓（VF）和順向電流（IF）之間的指數關係。對於典型的紅光 AlGaInP LED，曲線將顯示約 1.8V-2.0V 的開啟電壓，之後急遽上升。此曲線對於設計限流電路至關重要。
4.4 相對強度 vs. 順向電流
此曲線顯示發光強度隨順向電流增加而增加，但並非線性關係。在較高電流下會趨於飽和。在建議的 20mA 下運作可確保最佳效率和壽命。
4.5 相對強度 vs. 環境溫度 & 順向電流 vs. 環境溫度
這些曲線展示了 LED 的熱特性。由於內部量子效率降低，發光強度通常會隨著環境溫度升高而降低。相反地，對於恆定的驅動電壓，順向電流可能會隨著溫度升高而降低，這是由於半導體特性的變化。這些曲線突顯了在應用設計中熱管理的重要性。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
此 LED 封裝於標準 3mm 或 5mm 徑向插件式封裝中（具體尺寸詳見規格書第 5 頁的封裝圖）。關鍵尺寸註記包括：
- 所有尺寸單位為毫米。
- 凸緣（圓頂底部的邊緣）的高度必須小於 1.5mm (0.059\")。
- 除非另有規定，否則適用典型的 ±0.25mm 公差。
5.2 極性識別
陰極通常由 LED 封裝邊緣的平坦處和/或較短的引腳來識別。陽極是較長的引腳。安裝時必須注意正確的極性。
6. 焊接與組裝指南
正確的處理對於確保可靠性並防止 LED 損壞至關重要。
6.1 引腳成型
- 在距離環氧樹脂燈泡底部至少 3mm 處彎曲引腳。
- 進行引腳成型之前 soldering.
- 彎曲時避免對 LED 封裝施加應力。
- 在室溫下剪裁引腳。
- 確保 PCB 孔位與 LED 引腳完美對齊，以避免安裝應力。
6.2 儲存
- 收到貨品後，請儲存在 ≤30°C 且相對濕度 ≤70% 的環境中。
- 在此條件下，保存期限為 3 個月。
- 如需更長時間儲存（最長 1 年），請使用帶有氮氣環境和乾燥劑的密封容器。
- 避免在潮濕環境中溫度急劇變化，以防止凝結。
6.3 焊接參數
手工焊接：
烙鐵頭溫度：最高 300°C（最大功率 30W）
焊接時間：最長 3 秒
焊點到環氧樹脂燈泡的距離：最小 3mm
波峰焊或浸焊：
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
焊點到環氧樹脂燈泡的距離：最小 3mm
關鍵注意事項：
- 避免在高溫下對引腳施加應力。
- 不要進行超過一次的焊接（浸焊/手工焊）。
- 焊接後，在環氧樹脂燈泡冷卻至室溫前，保護其免受衝擊/振動。
- 避免從峰值溫度快速冷卻。
- 始終使用盡可能低的焊接溫度。
6.4 清潔
- 如有必要，僅在室溫下使用異丙醇清潔，時間 ≤1 分鐘。
- 在室溫下風乾。
- 請勿使用超音波清洗除非在特定、受控的條件下經過預先驗證，否則可能造成損壞。
6.5 熱管理
適當的熱設計至關重要。應根據環境溫度適當降低工作電流，參考完整規格書中通常提供的降額曲線。散熱不足或在建議溫度以上運作將降低光輸出並縮短 LED 壽命。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 包裝規格
- 主包裝：每防靜電袋 1000 顆。
- 內盒：每內盒 4 袋（共 4000 顆）。
- 外箱：每外箱 10 個內盒（共 40,000 顆）。
7.2 標籤說明
包裝上的標籤包含以下資訊：
CPN：客戶料號
P/N：製造商料號（1224SDRC/S530-A4）
QTY：數量
CAT：強度等級/分級
HUE：主波長分級
REF：參考代碼
LOT No.：可追溯批號
8. 應用建議
8.1 典型應用電路
此 LED 通常由恆流源驅動，或者更常見的是由帶有串聯限流電阻的電壓源驅動。電阻值（R）可使用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中 Vcc 為電源電壓，VF 為 LED 順向電壓（設計時使用最大值 2.4V 以保留餘裕），IF 為所需的順向電流（例如 20mA）。
8.2 設計考量
- 電流調節：始終使用串聯電阻或主動式恆流驅動器，以防止超過最大順向電流，特別是在電源電壓可變的情況下。
- 逆向電壓保護：如果電路無法保證逆向電壓低於 5V，請考慮在 LED 兩端並聯一個逆向偏壓的二極體。
- 熱管理：在高環境溫度或密閉空間中，確保足夠的通風或考慮降低工作電流。
- ESD 保護：如果 LED 位於使用者可接觸的位置，請在輸入線路上實施 ESD 保護。
9. 技術比較與差異化
與舊式基於 GaAsP 的紅光 LED 相比，此 AlGaInP LED 提供了顯著更高的發光效率（相同電流下亮度更高）和更好的溫度穩定性。其深紅色（650nm）比標準紅光 LED（通常為 620-630nm）更為飽和。25 度視角比廣角型號（例如 60 度）更窄，提供了更聚焦的光束，非常適合需要將光線導向觀看者的面板安裝指示燈。
10. 常見問題（FAQ）
問：我可以連續以 25mA 驅動此 LED 嗎？
答：可以，25mA 是絕對最大連續順向電流。為了獲得最佳壽命和可靠性，建議在測試條件 20mA 或以下運作。
問：峰值波長（650nm）和主波長（639nm）有什麼區別？
答：峰值波長是頻譜中強度最高的點。主波長是與 LED 感知顏色相匹配的單色光波長。差異是由於發射頻譜的形狀造成的。
問：焊點到環氧樹脂燈泡 3mm 的距離有多關鍵？
答：非常關鍵。焊接距離小於 3mm 可能會使環氧樹脂暴露在過高的熱量下，可能導致開裂、變色（黃化）或半導體晶片的內部損壞，從而導致早期失效。
問：ESD 額定值為 2000V。這對於手動處理足夠嗎？
答：雖然 2000V HBM 是常見的額定值，但這並不意味著可以粗心處理。在組裝過程中，請始終遵循標準的 ESD 預防措施（使用接地腕帶，在 ESD 墊上工作），以防止潛在損壞，這種損壞可能不會立即導致故障，但會隨著時間推移降低性能。
11. 實際使用案例
情境：為桌上型電腦設計電源指示燈。
LED 將安裝在前面板上。主機板提供 5V 電源軌（Vcc）。為了實現約 20mA 的明亮指示燈：
1. 計算串聯電阻：R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 歐姆。使用最接近的標準值，120 或 150 歐姆。
2. 驗證電阻的功率消耗：P_R = (IF)^2 * R = (0.02^2)*150 = 0.06W。標準 1/4W 電阻已足夠。
3. 在 PCB 佈局上，確保孔距與 LED 引腳間距匹配。包含絲印輪廓，標示平坦側（陰極）以確保正確方向。
4. 在組裝過程中，將 LED 引腳小心地在距離本體 4-5mm 處彎曲，然後插入 PCB。使用設定為 300°C 的溫控烙鐵進行手工焊接，每個引腳加熱時間不超過 3 秒。
這種方法確保了可靠、持久的指示燈。
12. 技術原理介紹
此 LED 基於生長在基板上的 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料。當施加順向電壓時，電子和電洞被注入到主動區域，在那裡它們復合，以光子（光）的形式釋放能量。AlGaInP 合金的特定成分決定了能隙能量，這直接對應於發射光的波長——在本例中為 650nm 的深紅色。水清環氧樹脂封裝充當透鏡，將光輸出塑造成指定的 25 度視角，同時也保護精密的半導體晶片免受機械和環境損壞。
13. 技術發展趨勢
像此類指示燈 LED 的趨勢持續朝向更高效率（每瓦電能輸入產生更多光輸出）和更高的可靠性發展。雖然基本的插件式封裝在許多應用中仍然流行，但同時也存在朝向表面黏著元件（SMD）封裝以實現自動化組裝的趨勢。材料科學的進步可能會帶來更窄的頻譜頻寬，以實現更純淨的顏色或在更高溫度下改善性能。此外，將內建限流電阻或保護二極體等功能整合到 LED 封裝內是一個日益增長的趨勢，以簡化電路設計和電路板佈局。
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。 |