LTL-R42FEWADHBPT 通孔式LED指示燈規格書 - 紅色 625nm - 2.5V - 52mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTL-R42FEWADHBPT 是一款電路板指示燈 (CBI) 元件，由一個黑色塑膠直角支架（外殼）與特定的LED燈組合而成。此設計旨在便於直接組裝到印刷電路板 (PCB) 上。本產品屬於一個系列，提供多種配置，包括頂視與直角視角，以及可堆疊的水平或垂直陣列，以滿足設計彈性需求。

1.1 核心優勢

• 組裝簡便：通孔式設計與支架便於簡單可靠地安裝於電路板上。
• 能源效率：具備低功耗與高發光效率的特性。
• 環保合規：此為符合RoHS指令的無鉛產品。
• 標準化包裝：以捲帶包裝形式供貨，相容於自動化組裝製程。

1.2 目標應用

此指示燈適用於廣泛的電子設備，包括：

• 電腦周邊設備與內部狀態指示燈。
• 通訊設備。
• 消費性電子產品。
• 工業控制面板與機械。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。在此條件下操作不保證其性能。

• 功率消耗 (Pd)：最大 52 mW。
• 峰值順向電流 (I_FP)：60 mA，僅允許在脈衝條件下（工作週期 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 10μs）。
• 連續順向電流 (I_F)：最大 20 mA DC。
• 電流降額：環境溫度超過 30°C 時，需以 0.27 mA/°C 的速率進行降額。
• 操作溫度範圍 (T_opr)：-30°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍 (T_stg)：-40°C 至 +100°C。

2.2 電氣與光學特性

測量條件為環境溫度 (T_A) 25°C，順向電流 (I_F) 10mA，除非另有說明。

• 發光強度 (I_V)：範圍從最小 3.8 mcd 到最大 50 mcd，典型值為 18 mcd。分級界限適用 ±15% 的測試公差。
• 視角 (2θ_1/2)：約 100 度，定義為發光強度降至軸向值一半時的離軸角度。
• 峰值波長 (λ_P)：630 nm。
• 主波長 (λ_d)：範圍從 613.5 nm 到 633 nm，定義了感知的顏色（紅色）。
• 頻譜頻寬 (Δλ)：典型值 20 nm。
• 順向電壓 (V_F)：典型值 2.5V，在 10mA 時最大值為 2.5V。
• 逆向電流 (I_R)：在逆向電壓 (V_R) 5V 時，最大值為 10 μA。本元件並非設計用於逆向偏壓操作。

3. 分級系統規格

本產品根據關鍵光學參數進行分級，以確保應用中的顏色與亮度一致性。

3.1 發光強度分級

分級條件為 I_F= 10mA。每個分級代碼的界限有 ±15% 的公差。

• 3ST：3.8 – 6.5 mcd
• 3UV：6.5 – 11 mcd
• 3WX：11 – 18 mcd
• 3YZ：18 – 30 mcd
• AB：30 – 50 mcd

3.2 主波長（色調）分級

分級條件為 I_F= 10mA。每個分級界限的公差為 ±1 nm。

• H27：613.5 – 617.0 nm
• H28：617.0 – 621.0 nm
• H29：621.0 – 625.0 nm
• H30：625.0 – 629.0 nm
• H31：629.0 – 633.0 nm

4. 性能曲線分析

本規格書包含典型的特性曲線，對於電路設計與理解元件在不同條件下的行為至關重要。

• 相對發光強度 vs. 順向電流：顯示驅動電流與光輸出之間的非線性關係。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示接面溫度上升時光輸出的下降，對於熱管理至關重要。
• 順向電壓 vs. 順向電流：說明二極體的 I-V 特性，對於選擇限流電阻很重要。
• 頻譜分佈：描繪各波長的相對輻射功率，此紅色LED的中心約在 630 nm。
• 視角分佈圖：顯示發光強度空間分佈的極座標圖。

5. 機械與封裝資訊

5.1 外型尺寸

本元件採用直角通孔設計。關鍵尺寸說明包括：

• 所有尺寸單位為毫米（附英吋換算）。
• 標準公差為 ±0.25mm (±0.010")，除非另有說明。
• 支架（外殼）由黑色或深灰色塑膠製成。
• 整合的LED燈為紅色，配有紅色擴散透鏡。

5.2 包裝規格

• 載帶：黑色導電聚苯乙烯合金。10個鏈輪孔距的累積公差為 ±0.20。
• 捲盤：標準 13 英吋捲盤，包含 400 個元件。
• 紙箱：
  • 1 個捲盤與乾燥劑及濕度指示卡一同包裝在防潮袋 (MBB) 中。
  • 2 個防潮袋包裝在 1 個內箱中（總計 800 個）。
  • 10 個內箱包裝在 1 個外箱中（總計 8,000 個）。

6. 焊接與組裝指南

6.1 儲存條件

• 密封包裝：儲存於 ≤30°C 且 ≤70% RH 環境。請於一年內使用。
• 開封包裝：儲存於 ≤30°C 且 ≤60% RH 環境。元件應在開封後 168 小時（1 週）內進行IR迴焊。若儲存超過 168 小時，建議在SMT組裝前進行 60°C、48 小時的烘烤。

6.2 接腳成型

彎曲必須在常溫下，於距離LED透鏡/支架基座至少 2.0 mm 的位置進行，且必須在焊接前完成。不應以導線架的基座作為支點。

6.3 焊接參數

必須在焊點與透鏡/支架基座之間保持至少 2.0 mm 的間距。

• 手工焊接（烙鐵）：最高溫度 350°C，最長 3 秒（僅限一次）。
• 波峰焊接：預熱最高 120°C，最長 100 秒。焊錫波溫度最高 260°C，最長 5 秒。

6.4 清潔

如有必要，僅可使用酒精類溶劑（如異丙醇）進行清潔。

7. 應用說明與設計考量

7.1 典型應用情境

此LED適用於室內外標誌以及電腦、通訊、消費性與工業領域的標準電子設備中，作為通用狀態指示燈。

7.2 設計考量

• 電流限制：務必使用串聯電阻將順向電流限制在 20 mA DC 或以下。電阻值可使用典型順向電壓 (V_F= 2.5V) 計算。
• 熱管理：注意環境溫度超過 30°C 時的電流降額曲線。在高溫環境或密閉空間中，應降低驅動電流以防止超過最大接面溫度。
• 機械應力：在PCB組裝過程中施加最小的壓接力，以避免對LED封裝造成應力。焊接時元件尚在高溫狀態，應避免對接腳施加任何外部應力。
• 逆向電壓保護：由於本元件的逆向崩潰電壓較低，請確保電路設計能防止施加超過 5V 的逆向偏壓。

8. 常見問題 (FAQ)

8.1 峰值波長與主波長有何不同？

峰值波長 (λ_P)：發射光功率達到最大值時的波長（本元件為 630 nm）。主波長 (λ_d)：從CIE色度圖推導出的單一波長，最能代表光線的感知顏色（範圍從 613.5 到 633 nm）。主波長對於顏色規格更為相關。

8.2 我可以用5V電源驅動這顆LED嗎？

可以，但必須使用限流電阻。例如，要從 5V 電源獲得典型的 I_F= 10mA：R = (V_電源- V_F) / I_F= (5V - 2.5V) / 0.01A = 250 Ω。使用標準的 240 Ω 或 270 Ω 電阻是合適的。

8.3 為何開封後的儲存與處理如此關鍵？

LED封裝會從大氣中吸收濕氣。在高溫迴焊過程中，這些被吸收的濕氣會迅速膨脹，導致內部分層或破裂（"爆米花效應"），從而導致失效。指定的烘烤程序可去除這些吸收的濕氣。

8.4 如何解讀包裝上的分級代碼？

分級代碼（例如 3WX-H29）指定了發光強度範圍（3WX = 11-18 mcd）和主波長範圍（H29 = 621.0-625.0 nm）。對於要求外觀一致的應用，指定並使用相同分級的元件至關重要。

9. 實用設計範例

情境：為一個由 3.3V 電源軌供電的設備設計電源指示燈，需要中等亮度的紅色訊號。

1. 元件選擇：選擇如 3WX-H30 的分級代碼，以獲得一致的亮度（11-18 mcd）與顏色（625-629 nm 紅色）。
2. 電路設計：設定目標 I_F= 10mA，以獲得長壽命與足夠亮度。
   • 計算電阻：R = (3.3V - 2.5V) / 0.01A = 80 Ω。
   • 使用最接近的標準值，例如 82 Ω。
   • 驗證電阻功率：P = I²R = (0.01)²* 82 = 0.0082W。標準的 1/8W 或 1/10W 電阻已足夠。
3. PCB佈局：根據直角尺寸圖放置LED的焊盤位置。確保在防焊層與鋪銅時，遵守距離透鏡基座 2.0mm 的禁置區。
4. 組裝：遵循指定的波峰焊接製程曲線，確保PCB經過預熱，且LED浸入深度不超過允許範圍。

10. 工作原理

本裝置為發光二極體 (LED)。當施加超過其特性順向電壓 (V_F) 的順向電壓時，電子與電洞在半導體材料（此紅色LED為AlInGaP）內復合，以光子（光）的形式釋放能量。半導體層的特定成分決定了發射光的波長（顏色）。封裝內整合的擴散透鏡會散射光線，形成此指示燈特有的 100 度寬視角。

11. 技術趨勢

儘管通孔式LED在某些應用中對於可靠性仍然至關重要，但更廣泛的產業趨勢是朝向表面黏著元件 (SMD) 封裝發展，以實現更高的密度、自動化組裝和更好的熱性能。然而，像此類的通孔元件在需要高機械強度、便於手動組裝/原型製作或使用點對點佈線的應用中，仍然受到青睞。材料技術的進步持續提升所有類型LED（包括通孔指示燈）的效率與使用壽命。