1. 產品概述
本文件詳述一款專為通孔安裝設計之高強度綠色 LED 燈的技術規格。此元件採用 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術來產生綠光。它封裝於廣為使用的 T-1 3/4 直徑封裝中，此為電子組裝中廣泛採用的標準尺寸。其主要設計目標是提供一個可靠、堅固且具有窄視角的光源，當從軸向觀看時能呈現更高的感知亮度。這使其適用於各種需要清晰、聚焦綠色訊號的通用指示器與照明應用。
2. 技術參數深度解析
2.1 絕對最大額定值
為避免永久性損壞，不得在超出這些限制的條件下操作此元件。關鍵額定值包括在環境溫度 (TA) 為 25°C 時，最大功率消耗為 75 mW。連續順向電流額定值為 30 mA。對於脈衝操作，在特定條件下（1/10 工作週期與 0.1 ms 脈衝寬度）允許 60 mA 的峰值順向電流。此元件可承受高達 5 V 的反向電壓。操作與儲存溫度範圍為 -40°C 至 +100°C。對於焊接，當從本體量測 1.6mm 處時，引腳可耐受 260°C 達 5 秒鐘。
2.2 電氣與光學特性
這些參數是在 TA=25°C 下量測，定義了 LED 的典型性能。發光強度 (IV) 在順向電流 (IF) 為 20 mA 時，典型值為 310 mcd，最小規格值為 140 mcd。視角 (2θ1/2) 定義為強度降至軸向值一半時的全角，為 40 度。峰值發射波長 (λP) 為 574 nm，而主波長 (λd) 定義了感知顏色，為 572 nm。譜線半高寬 (Δλ) 為 11 nm。順向電壓 (VF) 在 IF=20mA 時，典型量測值為 2.4 V，最大值為 2.4 V。反向電流 (IR) 在 VR=5V 時，最大值為 100 µA，而接面電容 (C) 典型值為 40 pF。
3. 性能曲線分析
規格書中引用了對設計至關重要的典型特性曲線。這些曲線雖未在提供的文字中顯示，但通常會說明順向電流與順向電壓之間的關係（I-V 曲線）、發光強度隨順向電壓的變化、順向電壓與發光強度的溫度依賴性，以及光譜功率分佈。分析這些曲線能讓設計師預測在非標準條件下的性能，例如不同的驅動電流或環境溫度，確保在預期的應用環境中穩定運作。
4. 機械與封裝資訊
此 LED 採用標準 T-1 3/4（約 5mm）直徑的圓形封裝。關鍵尺寸註明所有尺寸單位為毫米，除非另有說明，一般公差為 ±0.25mm。法蘭下方的樹脂最大突出量為 1.0mm。引腳間距是在引腳從封裝本體伸出的點進行量測。透鏡為透明，光源顏色來自 AlInGaP 晶片的綠色。
5. 焊接與組裝指南
正確的操作對於可靠性至關重要。對於引腳成型，彎曲處必須距離環氧樹脂燈泡底部至少 3mm，且不得以底部作為支點。成型必須在焊接前於室溫下進行。安裝時，避免因夾緊引腳而產生殘餘機械應力。焊接時，焊點與樹脂本體之間需保持至少 2mm 的間隙。切勿將樹脂浸入焊料中。建議條件為：烙鐵溫度最高 300°C，最長 3 秒（僅限一次）；或波峰焊，預熱最高 100°C 最長 60 秒，接著在最高 260°C 的焊波中最長 10 秒。外殼材料對溫度敏感；超出這些限制可能導致熔化。
6. 應用建議
6.1 典型應用場景
此 LED 適用於普通電子設備，例如辦公設備、通訊裝置與家用電器。其高強度與窄視角特性，使其適合用於需要明亮、聚焦綠點的狀態指示燈、面板燈與背光照明。
6.2 驅動電路設計
LED 是電流驅動元件。驅動電路中必須具備限流機制。最簡單的方法是使用串聯電阻。選擇電阻值時必須考慮電源電壓的變化，以防止順向電流超過期望值的 40%。規格書建議每個 LED 使用自己的限流電阻的電路（電路 A）。不建議使用單一電阻為多個並聯的 LED 供電（電路 B），因為各個 LED 之間的順向電壓 (Vf) 存在自然差異，這會導致電流分配不均，從而亮度不均。
6.3 設計考量
需考量熱管理；最大功率消耗在環境溫度超過 50°C 時，以 0.4 mA/°C 的速率線性遞減。靜電放電 (ESD) 防護至關重要；操作人員應使用接地腕帶，且所有設備必須妥善接地。使用前的儲存，應保持在 30°C 以下且相對濕度 70% 以下，建議在 3 個月內使用。對於更長時間的儲存（長達一年），建議使用帶有氮氣環境與乾燥劑的密封容器。
7. 可靠性與測試
此元件根據產業標準進行多項可靠性測試。耐久性測試包括在室溫下以脈衝電流進行 1000 小時的操作壽命測試。環境測試包括 -55°C 至 +105°C 之間的溫度循環、260°C 的耐焊性測試以及可焊性測試。這些測試確保元件能夠承受製造過程與長期運作的嚴苛條件。
8. 注意事項與限制
本產品並非設計用於故障可能危及生命或健康的安全關鍵應用（例如航空、汽車主控制、醫療生命維持系統）。對於此類應用，在設計導入前需諮詢製造商。為改善品質，規格與產品外觀可能變更，恕不另行通知。使用者必須避免在高濕度環境下快速溫度轉變，以防止元件表面或內部產生冷凝。清潔應使用異丙醇等酒精類溶劑。
9. 技術原理簡介
此 LED 基於 AlInGaP 半導體材料。當在 p-n 接面施加順向電壓時，電子與電洞在主動區複合，以光子的形式釋放能量。AlInGaP 合金的特定成分決定了能隙能量，進而定義了發射光的波長（顏色）——在此例中，約為 572 nm 的綠光。透明的環氧樹脂透鏡用於保護半導體晶粒，將輻射圖形塑造成 40 度視角，並增強晶片的光提取效率。
10. 基於技術參數的常見問題
問：使用 5V 電源供應，要獲得 20mA 驅動電流，應使用多大的電阻值？
答：使用典型的 Vf值 2.4V，電阻兩端的電壓為 (5V - 2.4V) = 2.6V。使用歐姆定律 (R = V/I)，R = 2.6V / 0.02A = 130 Ω。考慮到額定功率 (P = I²R = 0.0004 * 130 = 0.052W)，一個標準的 130 Ω 或 120 Ω 電阻是合適的，1/8W 或 1/10W 的電阻已足夠。
問：我可以連續以 30mA 驅動此 LED 嗎？
答：可以，30mA 是在 25°C 下的最大連續順向電流額定值。然而，需考慮環境溫度，因為允許電流在超過 50°C 時會遞減。
問：為什麼窄視角是一個優點？
答：窄視角 (40°) 將光通量集中到較小的立體角內。這使得從正面觀看時，軸向發光強度（燭光值）更高，對於觀看者通常與 LED 軸線對齊的指示器應用，使 LED 看起來更亮。
11. 實際使用案例
情境：設計一個多指示器狀態面板。一個控制單元需要三個獨立的狀態 LED：電源（綠色）、警告（黃色）與故障（紅色）。對於綠色的電源開啟指示器，選擇了此 LTL307JGT LED。設計使用 5V 邏輯電源。為每個 LED 選擇一個 130 Ω 的串聯電阻，將電流設定為約 20mA。每個 LED-電阻對由微控制器輸出引腳直接驅動。40 度的窄視角確保操作員在面板正前方時，即使在中等光照環境下也能清楚看到指示器。通孔封裝允許在 PCB 上穩固安裝，並在組裝時易於目視檢查。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需的最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED晶片內部的實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落在極小範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 在恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |