T-1 3mm 穿孔式 LED 指示燈規格書 - 紅/綠 - 2.6V - 78mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件提供一款 T-1 (3mm) 直徑穿孔式 LED 指示燈的完整技術規格。此元件專為狀態指示與信號應用而設計，提供紅色與綠色兩種發光顏色，並配備白色擴散透鏡。其特點包括低功耗、高效率，並符合無鉛與 RoHS 環保標準。其緊湊、符合業界標準的 T-1 封裝，使其廣泛適用於需要可靠視覺回饋的各類電子設備。

1.1 核心優勢與目標市場

此 LED 燈的主要優勢包括其穿孔式封裝的成熟可靠性、相對於尺寸的優異發光強度，以及確保良好可見度的寬廣視角。其設計具備靈活性，理論上每種顏色可提供多種發光強度與視角選擇。目標市場廣泛，涵蓋通訊設備、電腦周邊、消費性電子產品與家電，這些領域皆需要耐用、長壽命的指示燈。

2. 技術參數深度解析

透徹理解電氣與光學參數，對於成功的電路設計與達成預期效能至關重要。

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應力極限。不建議在此極限外操作。紅綠兩款 LED 的關鍵額定值相同：最大功耗為 78mW、連續直流順向電流 (I_F) 為 30mA，以及在脈衝條件下（工作週期 ≤1/10，脈衝寬度 ≤10µs）的峰值順向電流為 120mA。元件可在 -30°C 至 +85°C 的環境溫度下工作，並可在 -40°C 至 +100°C 的環境下儲存。當測量點距離 LED 本體 2.0mm 時，其接腳可承受最高 260°C 的焊接溫度，最長 5 秒。

2.2 電氣與光學特性

這些參數是在標準測試條件下量測：環境溫度 25°C，順向電流 20mA，此條件作為標準工作點。

• 發光強度 (I_v):軸向光輸出。兩種顏色的典型值均為 65 毫燭光 (mcd)，最小值為 38 mcd，最大值可達 310 mcd，顯示其性能存在顯著差異，由分級系統管理。
• 視角 (2θ_1/2):定義為發光強度降至軸向值一半時的全角。此 LED 燈具備非常寬廣的 120 度視角，提供極佳的離軸可見度。
• 順向電壓 (V_F):LED 在 20mA 電流下的壓降。紅綠 LED 的範圍均為 2.0V 至 2.6V。設計人員在計算串聯電阻值時必須考量此範圍。
• 峰值與主波長:對於紅色 LED，峰值發射波長 (λ_P) 為 660nm，主波長 (λ_d) 為 638nm。對於綠色 LED，λ_P為 565nm，而 λ_d則根據分級，範圍從 569nm 到 574nm。
• 譜線半寬度 (Δλ):紅色約為 20nm，綠色約為 15nm，描述了發射光的光譜純度。
• 逆向電流 (I_R):在逆向電壓 5V 下，最大為 100µA。必須注意，此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

為管理半導體製造中的自然變異，LED 會根據性能進行分級。這確保了生產批次內的一致性。

3.1 發光強度分級

發光強度使用兩個字母的代碼進行分級（例如 BC、DE、FG、HJ）。紅綠 LED 的分級是分開的。例如，等級 'BC' 涵蓋 38 至 65 mcd，而等級 'HJ' 則涵蓋 180 至 310 mcd。每個等級界限的公差為 ±15%。此系統讓設計人員能選擇符合其應用亮度需求的強度等級。

3.2 主波長分級（僅限綠色）

綠色 LED 會根據主波長進行額外分級，以確保顏色一致性。等級分為 H06 (565-568nm)、H07 (568-570nm)、H08 (570-572nm) 和 H09 (572-574nm)。每個等級界限的公差為 ±1nm。在需要特定色點或多個綠色 LED 間顏色匹配的應用中，此精確分級至關重要。

4. 機械與包裝資訊

4.1 外型尺寸

此 LED 符合標準 T-1 (3mm) 徑向引腳封裝。關鍵尺寸包括本體直徑、引腳間距與總長度。引腳間距是在引腳從封裝本體伸出的位置測量。除非另有說明，公差通常為 ±0.25mm。法蘭下方允許最大 1.0mm 的樹脂突出。設計人員在建立 PCB 焊盤圖形或面板開孔時，應參考規格書中的詳細尺寸圖以獲取精確測量值。

4.2 極性識別

極性由引腳長度指示。較長的引腳為陽極（正極），較短的引腳為陰極（負極）。這是徑向引腳 LED 的標準慣例。此外，陰極側可能由 LED 透鏡塑膠法蘭上的平面標示。

4.3 包裝規格

LED 包裝於防靜電袋中，每袋包含 500、200 或 100 顆。十個此類袋子放入一個內箱，總計 5,000 顆。最後，八個內箱包裝成一個外運輸箱，形成一個標準出貨批次 40,000 顆。請注意，在一個運輸批次內，僅最終包裝可能為非滿裝。

5. 焊接與組裝指南

正確的操作對於維持可靠性與防止損壞至關重要。

5.1 儲存條件

若需在原包裝外長期儲存，環境溫度不應超過 30°C 或相對濕度 70%。從原包裝取出的 LED 應在三個月內使用。如需延長儲存，應將其置於帶有乾燥劑的密封容器中，或置於氮氣吹掃的乾燥器中。

5.2 引腳成型

如需彎曲引腳，彎曲點必須距離 LED 透鏡基座至少 3mm。不得以引線框架的基座作為支點。所有成型必須在室溫下進行，且必須在焊接製程之前完成。在插入 PCB 時，請使用所需的最小夾緊力，以避免對 LED 本體施加過度的機械應力。

5.3 焊接製程

必須在透鏡基座與焊點之間保持至少 2mm 的間隙。透鏡絕不可浸入焊料中。當 LED 處於高溫時，不應對引腳施加任何外部應力。

• 烙鐵焊接:最高溫度 350°C，每支引腳最長時間 3 秒（僅限一次）。
• 波峰焊接:預熱最高 100°C，最長 60 秒。焊波溫度最高 260°C，接觸時間最長 5 秒。浸入位置必須距離環氧樹脂透鏡基座不低於 2mm。
• 重要注意:紅外線 (IR) 迴焊不適用於此穿孔式 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。

5.4 清潔

若焊接後需要清潔，僅應使用酒精類溶劑，如異丙醇 (IPA)。

6. 驅動電路設計與應用注意事項

6.1 推薦驅動方法

LED 是電流驅動元件。為確保並聯驅動多個 LED 時亮度均勻，強烈建議為每個 LED 串聯一個獨立的限流電阻。規格書中標示為電路 A的示意圖說明了此配置。不建議嘗試使用單一電阻驅動多個並聯的 LED（電路 B），因為每個 LED 順向電壓 (V_F) 特性的微小差異，將導致電流分配顯著不同，從而造成亮度不均。

6.2 靜電放電 (ESD) 防護

這些 LED 易受靜電放電損壞。應在操作區域實施全面的 ESD 控制計畫：

• 人員必須佩戴接地腕帶或防靜電手套。
• 所有設備、工作站與儲物架必須妥善接地。
• 建議使用離子產生器（離子風扇）來中和操作過程中因摩擦可能積聚在塑膠透鏡上的靜電荷。
• 對在 ESD 防護區域工作的人員進行定期培訓與認證至關重要。

6.3 應用範圍與限制

此 LED 燈適用於室內外標誌以及普通電子設備中的一般指示應用。其寬廣視角使其成為前面板狀態指示燈的理想選擇。設計人員應確保工作點（電流）保持在絕對最大額定值內，並考量環境溫度對光輸出與壽命的影響。此元件不適用於逆向偏壓操作，亦不作為照明用途的光源。

7. 性能曲線與熱考量

雖然提供的文本未列出具體曲線數據點，但此類元件的典型規格書包含對設計至關重要的圖形表示。

7.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)

I-V 曲線顯示電流與電壓之間的指數關係。對於給定的電流，紅色 LED（波長較高）的順向電壓通常會略低於綠色 LED，儘管規格書為兩者指定了相同的範圍。此曲線對於選擇適當的串聯電阻值至關重要，以便在指定的 V_F範圍與電源電壓變化下，達成所需的工作電流。

7.2 發光強度 vs. 順向電流

此曲線在相當大的範圍內通常是線性的。光輸出與順向電流成正比。然而，在建議的連續電流以上操作，會因熱量增加而降低效率，並可能縮短元件壽命。20mA 測試點是比較亮度的標準。

7.3 發光強度 vs. 環境溫度

LED 的光輸出會隨著接面溫度升高而降低。雖然元件可在 -30°C 至 +85°C 下工作，但在較低溫度下發光強度最高。對於在高環境溫度或高驅動電流下運作的應用，可能需要考量熱管理（例如透過引腳散熱的 PCB 銅箔面積），以維持穩定的光輸出。

7.4 光譜分佈

光譜輸出圖顯示了跨波長的相對強度。其峰值將出現在指定的峰值波長 (λ_P- 紅色為 660nm，綠色為 565nm)。窄的光譜半寬度表示相對純淨的顏色發射，這是未經螢光粉轉換的標準指示 LED 的特徵。

8. 技術比較與設計考量

8.1 與表面黏著元件 (SMD) LED 的比較

此穿孔式 LED 的主要優勢在於其機械穩固性以及易於手動組裝與原型製作，使其非常適合小批量生產、業餘愛好者專案或需要高抗振可靠性的應用。SMD LED 佔用面積更小，更適合自動化、大批量的 PCB 組裝。由於其較長的引腳可作為散熱路徑，T-1 封裝通常也比類似尺寸的 SMD 同類產品允許更高的最大功耗。

8.2 關鍵設計考量

• 電流限制:務必使用串聯電阻。根據電源電壓 (V_CC)、LED 的順向電壓範圍 (V_F) 以及所需的順向電流 (I_F) 計算其值。使用公式：R = (V_CC- V_F) / I_F。據此選擇適當功率額定值的電阻。
• 亮度匹配:對於需要多個外觀相同的 LED 的應用，應向製造商指定相同的強度與波長分級代碼，以確保視覺一致性。
• 視角:120 度視角非常寬廣。若需要更具方向性的光束，則需要視角更窄的透鏡。
• 長期儲存:請遵守儲存指南，以防止吸濕，這可能在後續焊接過程中導致爆米花效應（封裝破裂）。