T-1 穿孔式 LED 指示燈 LTL-R14FEGAJHBPT 規格書 - 雙色黃綠/紅與白色霧面 - 20mA - 52mW - 繁體中文技術資料表

1. 產品概述

本文件詳述一款 T-1 規格穿孔式 LED 指示燈的技術規格，其設計作為電路板指示燈 (CBI)。元件封裝於黑色塑膠直角支架（外殼）內，其特點在於具備雙色發光能力（黃綠色與紅色），並結合白色霧面透鏡。主要設計重點在於易於組裝至印刷電路板 (PCB)，使其適合自動化貼裝製程。

1.1 核心功能與優勢

• 易於組裝：設計針對簡便的電路板組裝進行了優化。
• 增強對比度：採用黑色外殼材料，以提升指示燈點亮時的視覺對比度。
• 能源效率：本元件提供低功耗與高發光效率。
• 環保合規：此為無鉛產品，符合 RoHS（有害物質限制）指令。
• 包裝：以適合自動化組裝設備的捲帶包裝供應。

1.2 目標應用與市場

此 LED 指示燈適用於廣泛的電子設備，包括但不限於：

• 電腦周邊設備與系統
• 通訊裝置
• 消費性電子產品
• 工業控制與儀器儀表

2. 技術參數分析

本節針對元件指定的關鍵電氣、光學與熱參數提供詳細、客觀的詮釋。除非另有說明，所有數據均參考環境溫度 (TA) 25°C 下的條件。

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。不保證在此條件下運作。

• 功耗 (PD)：紅色與黃綠色 LED 最大均為 52 mW。此參數對於熱管理設計至關重要。
• 峰值正向電流 (IFP)：最大 60 mA，僅允許在脈衝條件下（工作週期 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 10ms）使用。
• 連續直流正向電流 (IF)：最大 20 mA。這是建議的工作電流，以確保長期可靠性能。
• 工作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。元件額定適用於工業級溫度環境。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。
• 接腳焊接溫度：可承受 260°C 最長 5 秒，測量點距離 LED 本體 2.0mm。此規格與標準波峰焊或手工焊接製程相容。

2.2 電氣與光學特性

以下參數在標準測試條件下 (IF = 10mA) 量測。請注意，發光強度 (Iv) 規格包含 ±30% 的測試公差。

2.2.1 發光強度與視角

• 黃綠色 LED：典型發光強度為 38 mcd，範圍從 23 mcd（最小值）到 65 mcd（最大值）。典型視角 (2θ1/2) 為 120 度，表示其為寬廣、擴散的光型。
• 紅色 LED：典型發光強度較高，為 60 mcd，範圍從 30 mcd（最小值）到 90 mcd（最大值）。

2.2.2 光譜特性

• 黃綠色 LED：典型峰值發射波長 (λP) 為 574 nm。典型主波長 (λd) 為 570 nm，光譜半高寬 (Δλ) 為 20 nm。
• 紅色 LED：典型峰值發射波長 (λP) 為 660 nm。典型主波長 (λd) 為 645 nm，光譜半高寬 (Δλ) 同樣為 20 nm。

2.2.3 電氣參數

• 正向電壓 (VF)：對於黃綠色 LED，在 10mA 下，典型 VF 為 2.0V，範圍從 1.6V（最小值）到 2.5V（最大值）。紅色 LED 的 VF 規格範圍相同。
• 逆向電流 (IR)：在逆向電壓 (VR) 5V 下，最大為 100 μA。特別註明，此元件並非設計用於逆向操作；此測試條件僅用於驗證漏電流。

3. 分級表規格

產品根據關鍵光學參數進行分級，以確保同一生產批次內的一致性。設計師可指定分級代碼，以滿足應用對亮度與顏色的要求。

3.1 發光強度分級

• 黃綠色 (G 代碼)：
  • G1：23 - 38 mcd
  • G2：38 - 65 mcd
• 紅色 (R 代碼)：
  • R1：30 - 50 mcd
  • R2：50 - 90 mcd

每個分級界限的公差為 ±15%。

3.2 主波長分級

• 黃綠色 (A 代碼)：
  • A1：565.0 - 568.0 nm
  • A2：568.0 - 570.0 nm
  • A3：570.0 - 572.0 nm
  • A4：572.0 - 574.0 nm
• 紅色 (B 代碼)：單一寬廣分級 B，涵蓋 630.0 - 660.0 nm。

每個分級界限的公差為 ±1 nm。

4. 性能曲線分析

雖然提供的 PDF 節錄引用了典型特性曲線，但這些圖表對於深入設計至關重要。它們通常描繪正向電流與發光強度的關係（I-V 曲線）、正向電壓與溫度的關係，以及光譜功率分佈。設計師利用這些曲線來預測非標準操作條件下的性能，例如不同的驅動電流或環境溫度。

5. 機械與包裝資訊

5.1 外型尺寸與結構

本元件採用 T-1 (3mm) 燈泡外型，安裝於黑色或深灰色塑膠直角支架內。關鍵機械注意事項包括：

• 所有尺寸單位為毫米。
• 除非另有規定，標準公差為 ±0.25mm。
• 接腳長度規定為 3.0mm。

5.2 包裝規格

本元件以適合自動化組裝的格式供應。

• 載帶：由黑色導電聚苯乙烯合金製成，厚度 0.50mm。
• 捲盤：標準 13 英吋 (330mm) 捲盤。
• 每捲數量：400 件。
• 主包裝：
  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 800 件）包裝在一個內箱中。
  3. 十個內箱（總計 8,000 件）包裝在一個外箱中。

6. 焊接、組裝與操作指南

6.1 儲存條件

• 密封包裝 (MBB)：儲存於 ≤30°C 且 ≤70% RH 環境。請於包裝日期起一年內使用。
• 已開封包裝：儲存於 ≤30°C 且 ≤60% RH 環境。從防潮袋取出的元件應在 168 小時（7 天）內進行紅外線迴焊。
• 延長儲存（已開封）：若需儲存超過 168 小時，請存放於帶有乾燥劑的密封容器或氮氣乾燥櫃中。焊接前需進行烘烤，在 60°C 下至少烘烤 48 小時，以去除吸收的水氣，防止迴焊過程中發生 "爆米花效應" 損壞。

6.2 清潔

若焊接後需要清潔，僅可使用酒精類溶劑，如異丙醇 (IPA)。避免使用強效或未知的化學清潔劑。

6.3 接腳成型與 PCB 組裝

• 彎折接腳時，彎折點應距離 LED 透鏡基座至少 3mm。請勿以透鏡基座作為支點。
• 所有接腳成型必須在焊接製程之前完成，且需在室溫下進行。
• 插入 PCB 時，僅施加固定零件所需的最小夾緊力，避免對 LED 封裝施加過度的機械應力。

6.4 焊接製程

本元件與標準焊接技術相容。焊接接腳時，請遵守 260°C 最長 5 秒的最大額定值。確保烙鐵頭或波峰焊接觸點距離塑膠本體至少 2.0mm，以防止熱損壞。

7. 應用建議與設計考量

7.1 典型應用情境

此雙色 LED 非常適合需要傳達多種狀態的狀態指示。常見用途包括：

• 電源/待機指示燈：紅色表示待機，綠色表示開機。
• 系統狀態：綠色表示正常運作，紅色表示故障或警告狀態。
• 電池電量指示燈：使用顏色指示電量等級的多段顯示（例如，綠色=高電量，紅色=低電量）。
• 模式選擇指示燈：用於家電或工業設備的控制面板上。

7.2 電路設計注意事項

• 限流：務必使用串聯的限流電阻。使用公式 R = (Vcc - VF) / IF 計算電阻值，其中 VF 是所需電流（通常為 10-20mA）下，點亮顏色的正向電壓。
• 雙色驅動：此為 2 接腳、2 晶片元件。兩個 LED（紅色與黃綠色）以反向並聯方式連接。對一個接腳施加正向偏壓會點亮一種顏色；反轉極性則點亮另一種顏色。無法同時顯示兩種顏色。
• 微控制器介面：可輕易由微控制器的 GPIO 接腳驅動。確保接腳能夠提供/吸收所需電流，對於較高電流通常需要電晶體驅動器。

8. 技術比較與差異化

與單色穿孔式 LED 相比，此雙色元件將兩個指示功能整合到一個實體佔位面積中，顯著節省了 PCB 空間。直角支架提供了低高度的安裝解決方案，非常適合有高度限制的應用。雙色晶片上的白色霧面透鏡提供了均勻、寬廣的視角外觀，在許多指示燈應用中，比透明透鏡更受青睞。

9. 常見問題解答（基於技術參數）

1. 問：峰值波長與主波長有何不同？
   答：峰值波長 (λP) 是發射光功率達到最大值時的單一波長。主波長 (λd) 是人眼感知的單一波長，由 CIE 色度座標計算得出。對於顏色指示應用，λd 更具相關性。
2. 問：我可以持續以 20mA 驅動此 LED 嗎？
   答：可以，20mA 是最大連續直流正向電流額定值。為了達到最佳壽命與可靠性，通常會以 10mA（測試條件）或略低的電流驅動。
3. 問：為什麼儲存與操作的濕度敏感性如此重要？
   答：塑膠封裝會從空氣中吸收濕氣。在高溫迴焊過程中，這些被吸收的濕氣會迅速汽化，導致內部分層或破裂（"爆米花效應"）。規定的烘烤程序可去除這些濕氣。
4. 問：如何選擇正確的分級代碼？
   答：根據您應用對亮度一致性（G1/G2/R1/R2）和顏色一致性（黃綠色為 A1-A4）的需求來指定分級代碼。如果多個元件間的顏色匹配至關重要，應選擇更嚴格的波長分級（例如 A2）。

10. 實務設計與使用案例

情境：設計網路路由器狀態面板
設計師需要 "電源"、"網路連線" 和 "Wi-Fi 活動" 的指示燈。他們選擇此雙色 LED 作為 "網路" 指示燈。電路設計使微控制器的一個接腳驅動 LED。當建立有效的網路連線（透過乙太網路）時，該接腳輸出邏輯高電位，點亮黃綠色 LED。如果連線中斷，韌體將該接腳切換為邏輯低電位，點亮紅色 LED。一個 150Ω 的限流電阻與 LED 串聯，此值是針對 3.3V 電源、約 2.0V 正向電壓與約 10mA 電流計算得出。這使用一個元件佔位面積提供了清晰、明確的狀態指示，與使用兩個獨立的單色 LED 相比，節省了空間與成本。

11. 工作原理簡介

發光二極體 (LED) 是一種當電流通過時會發光的半導體元件。這種現象稱為電致發光，發生於電子在元件內與電洞重新結合時，以光子的形式釋放能量。光的顏色由所用半導體材料的能隙決定。在此雙色元件中，兩個不同的半導體晶片（一個發射紅色光譜，一個發射黃綠色光譜）封裝在單一封裝內，以反向並聯配置共用陰極/陽極連接。白色霧面透鏡是一個環氧樹脂圓頂，能散射光線，創造更寬廣、更均勻的視角，並柔化個別晶片的外觀。

12. 技術趨勢與背景

雖然表面黏著元件 (SMD) LED 主導了現代高密度電子產品，但像此 T-1 型的穿孔式 LED 在特定領域仍具重要性。其主要優勢包括卓越的機械穩固性、更易於手動原型製作與維修，以及更高的允許焊接溫度。此類元件的趨勢是朝向更高效率（每 mA 更多光輸出）、透過更嚴格的分級改善顏色一致性，以及在惡劣環境條件下（更寬的溫度範圍、更高的耐濕性）增強可靠性。單一封裝內的雙色功能代表了業界持續努力在最小化電路板空間的同時增加功能性，這一原則貫穿了穿孔式與 SMD 的設計理念。