LTL1CHKSKNN LED 燈珠規格書 - 3.1mm 直徑 - 2.4V 順向電壓 - 黃光 - 75mW 功率 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述一款插件式 LED 燈珠的規格。此系列 LED 採用 3.1mm 直徑封裝，配備水清透鏡，並使用 AlInGaP 技術製造以產生黃光。其設計適用於印刷電路板或面板上的多樣化安裝，適合廣泛應用於多個產業的狀態指示用途。

1.1 產品特點

• 無鹵素產品 (Cl<900ppm, Br<900ppm; Cl+Br<1500ppm)。
• 高發光強度輸出。
• 低功耗。
• 高效率。
• 可靈活安裝於印刷電路板或面板上。
• 與積體電路相容 / 低電流需求。
• 3.1 mm 直徑封裝。
• AlInGaP 黃光燈珠與水清透鏡。

1.2 應用領域

• 通訊設備
• 電腦周邊設備
• 消費性電子產品
• 家用電器
• 工業設備

2. 技術參數深度分析

2.1 絕對最大額定值

裝置不得在超出這些限制的條件下操作，否則可能導致永久性損壞。所有額定值均在環境溫度 (TA) 為 25°C 時指定。

• 功率消耗：75 mW
• 峰值順向電流：60 mA (1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度)
• 直流順向電流：30 mA
• 電流降額：自 50°C 起線性降額，速率為 0.4 mA/°C
• 操作溫度範圍：-40°C 至 +100°C
• 儲存溫度範圍：-55°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

此為典型性能參數，測量條件為 TA=25°C 且順向電流 (IF) 為 20mA，除非另有說明。

• 發光強度 (Iv)：最小值 140 mcd，典型值 320 mcd，最大值 1150 mcd。分級代碼標示於每個包裝袋上。保證值包含 ±15% 的測試公差。
• 視角 (2θ1/2)：45 度。此為發光強度降至軸向（中心軸）強度一半時的全角。
• 峰值發射波長 (λP)：591 nm（典型值）。
• 主波長 (λd)：範圍從 582 nm 到 596 nm，取決於特定分級（參見第 4 節）。
• 光譜線半高寬 (Δλ)：15 nm（典型值）。
• 順向電壓 (VF)：在 IF=20mA 時，典型值為 2.4V，最小值為 2.05V。
• 逆向電流 (IR)：在逆向電壓 (VR) 為 5V 時，最大值為 100 µA。重要提示：本裝置並非設計用於逆向操作；此測試條件僅供特性分析使用。

3. 分級系統規格

LED 根據發光強度和主波長進行分級，以確保應用中的一致性。

3.1 發光強度分級

單位：mcd @ IF=20mA。每個分級界限的公差為 ±15%。

• 分級 GH：140 – 240 mcd
• 分級 JK：240 – 400 mcd
• 分級 LM：400 – 680 mcd
• 分級 NP：680 – 1150 mcd

3.2 主波長分級

單位：nm @ IF=20mA。每個分級界限的公差為 ±1nm。

• 分級 H14：582.0 – 584.0 nm
• 分級 H15：584.0 – 586.0 nm
• 分級 H16：586.0 – 588.0 nm
• 分級 H17：588.0 – 590.0 nm
• 分級 H18：590.0 – 592.0 nm
• 分級 H19：592.0 – 594.0 nm
• 分級 H20：594.0 – 596.0 nm

4. 機械與包裝資訊

4.1 外型尺寸

此 LED 採用標準 3.1mm 直徑圓形封裝，具有兩根軸向引腳。

• 所有尺寸單位為毫米（括號內為英吋公差）。
• 除非另有規定，公差為 ±0.25mm (.010\")。
• 法蘭下方的樹脂凸出部分最大為 1.0 mm (.04\")。
• 引腳間距測量點為引腳從封裝本體伸出的位置。

4.2 包裝規格

• LED 以每防靜電袋 1000、500、200 或 100 顆的數量包裝。
• 每 10 個包裝袋放入一個內箱，總計 10,000 顆。
• 每 8 個內箱裝入一個外運送箱，總計 80,000 顆。
• 每個運送批次中，僅最後一包可能為非滿包裝。

5. 焊接與組裝指南

5.1 儲存

建議的儲存環境溫度不應超過 30°C，相對濕度不應超過 70%。從原始包裝中取出的 LED 應在三個月內使用。若需在原始包裝外長期儲存，應將 LED 存放於帶有乾燥劑的密封容器中，或置於氮氣環境中。

5.2 清潔

如需清潔，請使用酒精類溶劑，例如異丙醇。

5.3 引腳成型

彎折引腳的位置應距離 LED 透鏡基座至少 3mm。請勿使用引線框架的基座作為支點。引腳成型必須在常溫下進行，且必須在焊接之前完成。在 PCB 組裝過程中，請使用盡可能小的夾緊力，以避免機械應力。

5.4 焊接製程

保持從透鏡基座到焊點的最小間距為 2mm。避免將透鏡浸入焊料中。當 LED 處於高溫狀態時，請勿對引腳施加外部應力。

推薦條件：

• 電烙鐵：最高 350°C，最長 3 秒（僅限一次）。
• 波峰焊：
  • 預熱：最高 100°C，最長 60 秒。
  • 焊錫波：最高 260°C，最長 5 秒。
  • 浸錫位置：不低於環氧樹脂燈泡基座 2mm。

警告：過高的溫度或時間可能導致透鏡變形或造成災難性故障。紅外線迴焊不適用於此插件式 LED 產品。

6. 應用與設計建議

6.1 驅動方式

LED 是電流驅動裝置。為了確保多個 LED 並聯連接時的亮度均勻，強烈建議為每個 LED 串聯一個限流電阻（電路 A）。不建議使用單一電阻驅動多個並聯的 LED（電路 B），因為各個 LED 順向電壓（I-V）特性的差異將導致電流分配不均，從而造成亮度不均。

6.2 ESD（靜電放電）防護

此 LED 易受靜電或電源突波損壞。

• 操作時請佩戴導電腕帶或防靜電手套。
• 確保所有設備、工作站和儲物架妥善接地。
• 使用離子風扇中和可能積聚在塑膠透鏡上的靜電荷。
• 確保在靜電防護區工作的人員接受適當培訓並取得 ESD 認證。

6.3 應用適用性

此 LED 燈珠適用於室內外標誌以及普通電子設備。其無鹵素結構、寬廣的操作溫度範圍和堅固的封裝，使其成為嚴苛環境下的可靠選擇。

7. 性能曲線與典型特性

本規格書參考了通常用於說明關鍵參數之間關係的典型特性曲線。設計人員應根據提供的數據考慮以下幾點：

• 發光強度 vs. 電流：強度隨順向電流增加而增加，但受功率和電流的絕對最大額定值限制。
• 順向電壓 vs. 電流：VF 是在 20mA 下指定的。設計驅動電路時需考慮典型的 2.4V 壓降及其潛在變化。
• 溫度依賴性：直流順向電流必須在環境溫度超過 50°C 時線性降額，速率為 0.4 mA/°C。發光強度通常隨接面溫度升高而降低。
• 光譜特性：主波長定義了感知的黃色。15nm 的光譜半高寬表示其發射顏色相對純淨，這是 AlInGaP 技術的典型特徵。

8. 技術比較與設計考量

8.1 關鍵差異點

• 材料技術：使用 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）產生黃光，與 GaAsP 等舊技術相比，通常具有更高的效率和更好的溫度穩定性。
• 無鹵素：符合限制鹵素材料（Cl, Br）的環保法規。
• 寬廣分級：廣泛的發光強度和波長分級允許設計人員選擇精確的性能等級，以實現成本優化或性能匹配。

8.2 設計檢查清單

1. 確認所需的發光強度並選擇適當的分級（GH、JK、LM、NP）。
2. 判斷應用是否需要特定的黃色調（主波長分級 H14-H20）。
3. 根據電源電壓、典型 VF（2.4V）和期望的工作電流（≤ 30mA DC）計算串聯電阻值。
4. 在 PCB 佈局中，確保維持建議的 LED 本體到焊盤 2mm 的間距。
5. 規劃操作和組裝過程中的 ESD 防護措施。
6. 若在接近最高溫度或電流限制下操作，請考慮熱管理。

9. 常見問題解答 (FAQ)

9.1 我可以在沒有限流電阻的情況下驅動此 LED 嗎？

No.LED 是具有非線性 I-V 曲線的二極體。將其直接連接到電壓源通常會導致過量電流流過，超出絕對最大額定值並損壞裝置。對於恆壓驅動，串聯電阻是必需的。

9.2 峰值波長和主波長有何區別？

峰值波長 (λP)是光譜功率分佈最高的波長。主波長 (λd)源自 CIE 色度圖，代表最能匹配光線感知顏色的單一波長。對於像此款黃光 LED 這樣的單色 LED，兩者通常很接近，但 λd 是顏色規格更相關的參數。

9.3 為什麼發光強度分級界限有 15% 的公差？

此公差是為了考量生產測試設備的測量不確定性。這意味著來自 "JK" 分級（240-400 mcd）的裝置，在客戶的設施中測試時，可能低至 204 mcd 或高達 460 mcd，但仍屬於指定的分級系統內。設計人員必須考慮到亮度的這種潛在分佈範圍。

9.4 我可以對此 LED 使用紅外線迴焊嗎？

No.規格書明確指出，紅外線迴焊不適用於此插件式 LED 燈珠。推薦的方法是使用電烙鐵進行手工焊接或波峰焊，並嚴格遵守提供的時間和溫度限制。

10. 實際應用範例

10.1 狀態指示燈面板

情境：設計一個具有 10 個黃色狀態指示燈的控制面板，由 5V 直流電源供電。亮度均勻性很重要。

設計步驟：

1. LED 選擇：選擇來自單一發光強度分級的 LED（例如，LM 分級用於中高亮度），以最小化差異。
2. 電流設定：選擇一個安全的操作電流。使用 20mA 的典型電流是標準做法，且遠低於 30mA 的最大值。
3. 電阻計算：對於每個 LED：
   • 電源電壓 (Vs) = 5V
   • LED 順向電壓 (Vf) = 2.4V（典型值）
   • 期望電流 (If) = 0.020 A
   • 電阻值 R = (Vs - Vf) / If = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 歐姆。
   • 電阻功率 P = (Vs - Vf) * If = (2.6) * 0.02 = 0.052W。標準的 1/8W (0.125W) 電阻已足夠。
4. 佈局：將每個 LED 及其 130 歐姆電阻串聯放置在 PCB 上。確保 LED 極性正確（陽極通常透過電阻連接到正電源）。保持 2mm 的焊盤間距。
5. 組裝：在生產過程中遵循引腳成型、焊接和 ESD 指南。

此方法確保所有指示燈 LED 可靠、一致且持久地運作。