LTL42FTBR3DH183Y 藍光LED燈規格書 - 插件式 - 470nm - 20mA - 78mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述一款藍色、插件式安裝的LED燈規格。此元件設計為電路板指示燈，採用黑色塑膠直角支架與LED元件組合。此設計提升了對比度，並便於在印刷電路板上組裝。本產品提供適合建立可堆疊水平或垂直陣列的配置。

1.1 主要特點

• 專為簡化電路板組裝而設計。
• 黑色支架提升對比度，增強視覺辨識性。
• 具備低功耗與高效率特性。
• 符合RoHS指令，為無鉛產品。
• 採用InGaN藍光晶片，光源顏色為470nm，封裝於T-1燈型外殼中。

1.2 目標應用

• 通訊設備
• 電腦周邊與系統
• 消費性電子產品
• 工業設備與控制裝置

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

以下額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。所有數值均在環境溫度25°C下指定。

• 功率消耗：最大78 mW。此為元件可安全以熱能形式消耗的總功率。
• 峰值順向電流：最大60 mA。此電流僅允許在佔空比≤1/10且脈衝寬度≤10μs的脈衝條件下使用。
• 直流順向電流：最大20 mA。此為建議的連續工作電流。
• 工作溫度範圍：-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：-40°C 至 +100°C。
• 引腳焊接溫度：最高260°C，持續時間最長5秒，測量點距離LED本體2.0mm。

2.2 電氣與光學特性

這些參數定義了元件在環境溫度25°C正常操作條件下的典型性能。

• 發光強度：在IF=20mA驅動下，最小1150 mcd，典型1900 mcd。此為測量可見光發射的感知功率。
• 視角：典型30度。此為發光強度降至中心值一半時的全角。
• 峰值發射波長：典型468 nm。光譜輻射強度達到最大值時的波長。
• 主波長：在IF=20mA下，典型470 nm。此為人眼感知與發光顏色相匹配的單一波長。
• 光譜線半寬度：典型25 nm。衡量發射光的光譜純度或頻寬。
• 順向電壓：在IF=20mA下，最小2.6V，典型3.2V，最大3.8V。LED工作時的跨壓。
• 逆向電流：在逆向電壓5V下，最大10 μA。重要提示：本元件並非設計用於逆向操作；此測試條件僅用於特性描述。

3. 分級系統規格

為確保應用的一致性，LED根據關鍵光學參數進行分類。發光強度分級代碼標示於每個包裝袋上。

3.1 發光強度分級

分級在測試電流20mA下進行。每個分級極限的公差為±15%。

• 分級 Q：1150 mcd 至 1500 mcd
• 分級 R：1500 mcd 至 1900 mcd
• 分級 S：1900 mcd 至 2500 mcd
• 分級 T：2500 mcd 至 3200 mcd
• 分級 U：3200 mcd 至 4200 mcd

3.2 主波長分級

分級在測試電流20mA下進行。每個分級極限的公差為±1nm。

• 分級 B07：460.0 nm 至 465.0 nm
• 分級 B08：465.0 nm 至 470.0 nm
• 分級 B09：470.0 nm 至 475.0 nm

4. 性能曲線分析

典型性能曲線說明了關鍵參數在不同條件下的關係。這些對於穩健的電路設計至關重要。

• 相對發光強度 vs. 順向電流：顯示光輸出如何隨電流增加，通常呈次線性關係，凸顯了電流穩定的重要性。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示了光輸出的負溫度係數；強度隨環境溫度升高而降低。
• 順向電壓 vs. 順向電流：描繪了二極體的指數型I-V特性，對於計算串聯電阻值至關重要。
• 光譜分佈：顯示各波長相對輻射功率的圖表，中心位於約468nm的峰值波長，並具有特徵半寬度。

5. 機械與包裝資訊

5.1 外型尺寸

本元件使用標準T-1 LED燈，安裝於黑色塑膠直角支架內。關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸單位為毫米，除非另有說明，公差為±0.25mm。
• 支架材質為黑色塑膠。
• LED本身具有藍色擴散透鏡。

5.2 極性識別

陰極引腳通常可透過LED透鏡上的平面、較短的引腳，或支架上的標記來識別。請務必參考詳細的外型圖以確定極性。

5.3 包裝規格

LED以散裝形式供應。包裝規格詳細說明了每內盒數量及總外箱配置，包含尺寸與毛重，以供物流規劃。

6. 焊接與組裝指南

6.1 儲存條件

為獲得最佳保存期限，請將LED儲存在溫度不超過30°C、相對濕度不超過70%的環境中。若從原防潮袋中取出，請在三個月內使用。如需在原包裝外長期儲存，請使用帶乾燥劑的密封容器或氮氣環境。

6.2 引腳成型

如需彎折引腳，請在焊接前於常溫下進行。彎折點應距離LED透鏡根部至少3mm。請勿以引線框架的根部作為支點。在插入PCB時施加最小的夾緊力，以避免機械應力。

6.3 焊接製程

關鍵：保持透鏡/支架根部至焊點的最小間距為2mm。請勿將透鏡/支架浸入焊料中。

• 手動焊接：最高溫度350°C，最長3秒。
• 波峰焊接：預熱最高100°C，最長60秒。焊波溫度最高260°C，最長5秒。確保元件定位使焊波不會接觸到距離透鏡/支架根部2mm以內的區域。
• 重要注意事項：紅外線迴焊不適用於此插件式LED產品。過高的溫度或時間可能導致透鏡變形或災難性故障。

6.4 清潔

如需清潔，請使用酒精類溶劑，如異丙醇。避免使用強效或研磨性清潔劑。

7. 應用建議與設計考量

7.1 驅動方式

LED是電流驅動元件。為確保使用多顆LED時亮度均勻，強烈建議為每顆LED串聯其專用的限流電阻。不建議將LED直接並聯，因為順向電壓特性的差異會導致電流分配不均，從而造成亮度不一致。

7.2 靜電放電防護

此LED易受靜電放電損壞。請在處理與組裝區域實施以下ESD控制措施：

• 人員必須佩戴接地腕帶或防靜電手套。
• 所有設備、工作站和儲物架必須妥善接地。
• 使用離子風扇中和處理過程中可能積聚在塑膠透鏡上的靜電荷。
• 確保人員接受ESD預防程序培訓。

7.3 熱管理

雖然功率消耗相對較低，但在溫度範圍上限工作將顯著降低光輸出。為確保長期性能穩定，設計時應考慮足夠的通風，並避免將LED置於其他發熱元件附近。

8. 技術比較與差異化

此插件式LED燈透過其整合的直角黑色支架實現差異化，相較於安裝在獨立夾具或墊高器中的標準徑向LED，簡化了組裝並改善了光學對比度。其針對強度與波長的分級規格，為需要在多個指示燈間匹配顏色或亮度的應用提供了可預測的性能。其與標準波峰焊和手動焊接製程的兼容性，使其適用於廣泛的主流電子製造流程。

9. 常見問題解答

9.1 峰值波長與主波長有何不同？

峰值波長是發射光功率最大的物理波長。主波長是從CIE色度圖推導出的色度量，是人眼感知與光源顏色相匹配的單一波長。對於此類單色藍光LED，兩者通常非常接近。

9.2 我可以用30mA驅動此LED以獲得更高亮度嗎？

不可以。直流順向電流的絕對最大額定值為20mA。超過此額定值可能縮短元件壽命或因過熱或電流過應力導致立即故障。

9.3 如何計算串聯電阻值？

使用歐姆定律：R = / IF。例如，電源電壓5V，典型VF為3.2V，目標IF為20mA：R = / 0.02 = 90歐姆。為進行保守設計，確保電流不超限，應使用規格書中的最大VF值計算最小電阻值：R_min = / 0.02 = 60歐姆。選擇介於60至90歐姆之間的標準電阻值，並考慮其額定功率。

9.4 此LED適合戶外使用嗎？

規格書說明此LED適用於室內外標誌。然而，其工作溫度範圍為-30°C至+85°C。對於有直射陽光、紫外線曝露或溫度變化劇烈的嚴苛戶外環境，必須評估具體安裝方式，以確保LED周圍的局部環境溫度保持在規格範圍內，且材料具有耐候性。

10. 實務設計與使用案例

情境：設計工業設備的狀態指示燈面板。需要多個藍色指示燈來顯示"系統運作中"、"通訊連結已建立"和"故障狀態"。使用LTL42FTBR3DH183Y LED：

1. 分級選擇：指定發光強度分級R與主波長分級B08，以確保面板上所有指示燈具有一致的亮度與顏色。
2. 電路設計：為24V直流電源設計驅動電路。使用最大VF 3.8V與IF=20mA，串聯電阻R = / 0.02A = 1010歐姆。選用1kΩ, 1/4W電阻。每顆LED使用獨立的電阻。
3. PCB佈局：根據機械圖放置LED安裝孔。確保LED根部周圍至少保留2mm的禁區，以提供焊接間隙。
4. 組裝製程：組裝期間，操作員遵循ESD規範。插入LED後，使用指定的參數進行波峰焊，確保焊料不會爬升過高。無需焊後清潔。

11. 工作原理簡介

此元件為發光二極體。其運作基於半導體材料的電致發光原理。當順向電壓施加於p-n接面時，電子與電洞復合，以光子形式釋放能量。InGaN材料的特定能隙決定了發射光的波長。擴散透鏡與黑色支架則用於塑形與導引發射光。

12. 技術趨勢

此產品所代表的插件式LED技術，是指示燈應用中成熟且廣泛採用的解決方案。當前產業趨勢顯示，大多數新設計逐漸轉向表面黏著型LED，因其佔用空間小、適合自動化取放組裝且通常高度較低。然而，插件式LED在需要更高機械強度、易於手動組裝/維修，或特定光學特性具有優勢的應用中仍具相關性。所有類型LED封裝所使用的半導體晶片，其效率與顏色一致性持續進步。