LTL-R14FGFAJ 穿孔式LED燈泡規格書 - T-1封裝 - 橙色/黃綠色 - 20mA - 52mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述LTL-R14FGFAJ的規格，這是一款專為狀態指示與信號應用設計的穿孔式LED燈泡。此元件提供兩種不同的顏色型號：橙色與黃綠色，採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術，以實現高效率與可靠性能。LED封裝於標準T-1型封裝內，配有白色擴散透鏡，提供寬廣視角，適用於各種電子設備。

1.1 核心特色與優勢

• 高效率與低功耗：設計旨在優化發光輸出，同時最小化能源消耗，適合電池供電或注重能源效率的應用。
• 環保合規：產品為無鉛製程，完全符合RoHS（有害物質限制）指令。
• 標準封裝：熟悉的T-1（3mm）穿孔式封裝，確保能輕鬆整合至現有PCB設計與原型開發板。
• 寬廣視角：白色擴散透鏡創造均勻的光線分佈，增強從不同角度的可見度。

1.2 目標應用與市場

此LED用途廣泛，適用於多個需要清晰、可靠視覺指示器的產業。主要應用領域包括：

• 通訊設備：路由器、數據機與網路交換器上的狀態燈。
• 電腦周邊設備：鍵盤、顯示器與外接硬碟上的電源、活動與模式指示燈。
• 消費性電子產品：影音設備、家電與玩具上的指示燈。
• 家用電器：微波爐、洗衣機與咖啡機上的運作狀態指示燈。

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對元件造成永久損壞的極限。不保證在此條件下運作。

• 功率消耗（P_D）：橙色與黃綠色型號均為52 mW。此參數對熱管理至關重要。
• 直流順向電流（I_F）：連續20 mA。超過此電流將顯著縮短使用壽命，並可能導致故障。
• 峰值順向電流：60 mA（脈衝寬度 ≤10 μs，工作週期 ≤1/10）。適用於短暫的高強度脈衝。
• 操作溫度範圍：-30°C 至 +85°C。確保在廣泛的環境條件下功能正常。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。
• 接腳焊接溫度：最高260°C，持續時間最長5秒，測量點距離LED本體2.0mm。對組裝製程控制至關重要。

2.2 電氣與光學特性

這些參數在環境溫度（T_A）為25°C下量測，定義了元件的典型性能。

• 發光強度（I_V）：對於橙色LED，在I_F=20mA時，典型值為140 mcd。黃綠色型號的強度則在分級表中指定。量測遵循CIE明視覺人眼響應曲線。
• 視角（2θ_1/2）：兩種顏色均為100度。這是強度降至軸向值一半時的全角，表示光束非常寬廣。
• 峰值波長（λ_P）：橙色：611 nm（典型）。黃綠色：575 nm（典型）。這是光譜發射強度最大的波長。
• 主波長（λ_d）：定義感知的顏色。橙色：598-612 nm範圍。黃綠色：565-571 nm範圍。具體數值透過分級控制。
• 光譜半高寬（Δλ）：橙色：17 nm（典型）。黃綠色：15 nm（典型）。這表示發射光的光譜純度。
• 順向電壓（V_F）：兩種顏色在I_F=20mA時均為2.1V至2.6V。對於計算驅動電路中的串聯電阻值很重要。
• 逆向電流（I_R）：在V_R=5V時，最大值為10 μA。重要注意事項：此LED並非設計用於逆向偏壓操作；此測試條件僅用於特性描述。

3. 分級系統規格

為確保生產中的顏色與亮度一致性，LED會進行分級。LTL-R14FGFAJ採用二維分級系統。

3.1 發光強度分級

橙色與黃綠色LED均分為三個強度級別（AB、CD、EF），每個級別在20mA下量測有定義的最小與最大發光強度。每個級別限值的公差為±30%。

• 級別AB：23 - 50 mcd
• 級別CD：50 - 85 mcd
• 級別EF：85 - 140 mcd

3.2 主波長分級

LED也根據其主波長進行分級，以控制顏色一致性。每個級別限值的公差為±1 nm。

• 黃綠色波長級別：
  • 級別1：565.0 - 568.0 nm
  • 級別2：568.0 - 571.0 nm
• 橙色波長級別：
  • 級別3：598.0 - 605.0 nm
  • 級別4：605.0 - 612.0 nm

訂購時，通常需要指定完整料號，包含強度與波長級別，以保證特定的性能特性。

4. 機械與包裝資訊

4.1 外型尺寸

此LED符合標準T-1（3mm）徑向接腳封裝。關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸單位為毫米（英吋僅供參考）。
• 除非另有說明，標準公差為±0.25mm。
• 法蘭下方的樹脂突出部分最大為1.0mm。
• 接腳間距在接腳離開封裝本體處量測。

4.2 極性辨識

陰極（負極接腳）通常可透過LED透鏡邊緣的平面標記和/或較短的接腳來識別。組裝前務必參考製造商的標記圖進行確認。

4.3 包裝規格

LED包裝於防靜電袋中，以防止ESD損壞。標準包裝數量為：

• 每包裝袋1000、500、200或100顆。
• 10個包裝袋放入一個內箱（最多總計10,000顆）。
• 8個內箱裝入一個外運送箱（最多總計80,000顆）。

5. 組裝、焊接與操作指南

5.1 儲存條件

為確保長期可靠性，請將LED儲存在溫度不超過30°C、相對濕度不超過70%的環境中。若從原始密封防潮袋中取出，請在三個月內使用。若需在原始包裝外長期儲存，請使用帶有乾燥劑的密封容器或充氮乾燥器。

5.2 接腳成型與PCB組裝

• 彎折接腳時，彎折點應距離LED透鏡底部至少3mm。
• 彎折時請勿以LED本體作為支點。
• 所有接腳成型應在室溫下進行，且在 soldering.
• PCB插入過程中，使用最小的壓接力，以避免對環氧樹脂透鏡造成機械應力。

5.3 焊接建議

保持透鏡底部至焊點的最小距離為2mm。切勿將透鏡浸入焊料中。

• 手動焊接（烙鐵）：
  • 溫度：最高350°C。
  • 時間：每支接腳最長3秒。
  • 限制為一次焊接循環。
• 波峰焊接：
  • 預熱溫度：最高150°C，最長120秒。
  • 焊錫波（峰值）：最高270°C ±5°C。
  • 接觸時間：最長6秒。
  • 浸入位置：不低於透鏡底部2mm。

警告：過高的溫度或時間可能導致透鏡變形或造成LED災難性故障。

5.4 靜電放電（ESD）防護

AlInGaP LED對靜電放電敏感。請務必：

• 操作時佩戴接地腕帶或防靜電手套。
• 確保所有工作站、工具與設備正確接地。
• 使用離子產生器來中和可能積聚在塑膠透鏡上的靜電荷。

6. 驅動電路設計與應用注意事項

6.1 推薦驅動方式

LED是電流驅動元件。為確保亮度均勻，特別是當多個LED並聯使用時，強烈建議為每個LED串聯其專屬的限流電阻進行驅動（電路A）。

避免將LED直接並聯而不使用個別電阻（電路B），因為其順向電壓（V_F）特性的微小差異將導致電流分配顯著不同，進而造成亮度不均。

6.2 串聯電阻計算

限流電阻（R_S）的值使用歐姆定律計算：R_S= (V_電源- V_F) / I_F

其中：

• V_電源為電源電壓。
• V_F為LED順向電壓（保守設計請使用最大值2.6V）。
• I_F為期望的順向電流（最大連續20 mA）。

範例：對於5V電源：R_S= (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 Ω。可以使用最接近的標準值（例如120Ω或150Ω），電流會略有調整。

6.3 熱考量

雖然功率消耗很低（52mW），但確保PCB上LED之間有足夠的間距，並避免放置在其他發熱元件附近，將有助於維持最佳的光輸出與使用壽命，特別是在接近溫度範圍上限操作時。

7. 性能曲線與典型特性

雖然提供的文本中未詳述具體圖表，但此類LED的典型性能曲線將包括：

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示順向電壓與電流之間的指數關係，突顯導通電壓（約2.0V）。
• 相對發光強度 vs. 順向電流：展示光輸出如何隨電流增加，通常在推薦操作範圍內呈近線性關係。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：顯示隨著接面溫度升高，光輸出會下降，這是高溫環境下的關鍵考量。
• 光譜分佈：相對強度 vs. 波長的圖表，顯示峰值（λ_P）與光譜半高寬（Δλ）。
• 視角分佈圖：說明光強度空間分佈的極座標圖，確認寬廣的100度視角。

設計師應參考製造商的完整規格書以取得這些圖形表示，以便就驅動電流、熱管理與光學設計做出明智的設計決策。

8. 比較與選型指引

8.1 橙色與黃綠色選擇

• 橙色（峰值611nm）：提供高發光強度（典型值高達140 mcd），常被選用於警告或引人注意的指示器。與紅色相比，其較長的波長有時在某些環境光條件下能提供更好的可見度。
• 黃綠色（峰值約575nm）：位於人眼峰值靈敏度（555nm）附近，對於給定的輻射功率能提供較高的感知亮度。常用於需要清晰、中性信號的一般狀態指示器。

8.2 AlInGaP技術關鍵差異

與舊技術如標準GaP（磷化鎵）相比，本產品使用的AlInGaP LED提供：

• 更高效率：每瓦特產生更多流明，在相同電流下實現更亮的輸出。
• 更好的溫度穩定性：通常隨著溫度升高，光輸出的衰減較少。
• 更優異的色彩飽和度：能在紅-橙-黃光譜中產生更亮、更飽和的顏色。

9. 常見問題（FAQ）

問：我可以將此LED驅動在30mA以獲得更亮的光嗎？

答：不行。絕對最大連續順向電流為20mA。超過此額定值將急遽縮短LED的使用壽命，並可能因過熱而立即故障。

問：即使使用恆流源，為何仍需要串聯電阻？

答：真正的恆流源不需要串聯電阻來調節電流。然而，在大多數使用電壓源（如5V或3.3V電源軌）的實際應用中，串聯電阻是設定並限制通過LED電流最簡單且最具成本效益的方法。

問：發光強度分級的±30%公差是什麼意思？

答：這表示標示在特定級別（例如EF：85-140 mcd）的LED，其實際測試強度可能比所述級別限值高出或低出最多30%。這是測試公差，而非生產分佈。分級過程本身會將LED分類到這些範圍內。

問：此LED適合戶外使用嗎？

答：規格書說明其適用於室內與室外標誌。然而，對於長時間的戶外暴露，需要額外的設計考量，例如在PCB上塗覆保護漆以防潮，以及使用抗紫外線的透鏡材料（此白色擴散透鏡可能具備）。對於關鍵應用，請向製造商確認具體的環境等級。

問：如何識別陽極和陰極？

答：通常，陰極（負極）接腳較短，並且可能在LED塑膠法蘭上以平面邊緣標記。組裝前請務必查閱製造商規格書圖表中的具體標記方式。