目錄
1. 產品概述
本文件詳述 LTL-R14FGSAJ 插件式 LED 燈珠之規格。插件式 LED 提供多種封裝，例如 3 mm、4mm、5mm、矩形及圓柱形，適用於所有需要狀態指示的應用。每種顏色皆提供多種發光強度與視角選擇，以提供設計彈性。
1.1 產品特點
- 低功耗與高效率
- 無鉛且符合 RoHS 規範
- T-1 型封裝，白色霧面透鏡。
- 採用 AlInGaP 材料的黃綠色與黃色燈珠，搭配白色霧面透鏡。
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
2. 外型尺寸
此 LED 採用標準 T-1 (3mm) 封裝，搭配白色霧面透鏡。引腳設計用於在印刷電路板 (PCB) 上進行插件式安裝。
注意：
- 所有尺寸單位為毫米 (英吋)。
- 除非另有說明，公差為 ±0.25mm (.010")。
- 法蘭下方樹脂凸出部分最大為 1.0mm (.04")。
- 引腳間距測量點為引腳從封裝體伸出的位置。
- 規格如有變更，恕不另行通知。
3. 絕對最大額定值
額定值於環境溫度 (TA) 25°C 下指定。超過這些數值可能對元件造成永久性損壞。
| 參數 | 黃綠色 | 黃色 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率消耗 | 52 | 52 | mW |
| 峰值順向電流 (工作週期 ≤1/10，脈衝寬度 ≤10 μs) | 60 | 60 | mA |
| 直流順向電流 | 20 | 20 | mA |
| 工作溫度範圍 | -40°C 至 +85°C | ||
| 儲存溫度範圍 | -40°C 至 +100°C | ||
| 引腳焊接溫度 [距本體 2.0mm (.079")] | 最高 260°C，持續 5 秒。 | ||
4. 電氣 / 光學特性
特性於環境溫度 (TA) 25°C 下量測。
| 參數 | 符號 | 顏色 | Min. | Typ. | Max. | 單位 | 測試條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 發光強度 | Iv | 黃綠色 | 4 | 11 | 29 | mcd | IF = 10mA |
| 黃色 | 4 | 11 | 29 | mcd | IF = 10mA | ||
| 視角 | 2 θ1/2 | 黃綠色 | 110 | 度 | |||
| 黃色 | 110 | 度 | |||||
| 峰值發射波長 | λP | 黃綠色 | 574 | nm | |||
| 黃色 | 590 | nm | |||||
| 主波長 | λd | 黃綠色 | 565 | 569 | 572 | nm | |
| 黃色 | 582 | 590 | 594 | nm | |||
| 光譜線半高寬 | Δλ | 黃綠色 | 20 | nm | |||
| 黃色 | 20 | nm | |||||
| 順向電壓 | VF | 黃綠色 | 1.6 | 2.0 | 2.5 | V | IF = 10mA |
| 黃色 | 1.6 | 2.0 | 2.5 | V | IF = 10mA | ||
| 逆向電流 | IR | 黃綠色 | 10 | μA | VR = 5V | ||
| 黃色 | 10 | μA | VR = 5V |
注意：
- 發光強度使用近似 CIE 人眼響應曲線的光感測器與濾光片組合進行量測。
- θ1/2 為發光強度降至軸向發光強度一半時的離軸角度。
- 主波長 λd 源自 CIE 色度圖，代表定義元件顏色的單一波長。
- 發光強度 Iv 保證值必須包含 ±30% 的測試公差。
- 逆向電壓 (VR) 條件僅用於逆向電流 IR 測試。本元件並非設計用於逆向操作。
- 逆向電流由晶粒來源控制。
5. 典型電氣 / 光學特性曲線
除非另有說明，本規格書包含於環境溫度 25°C 下量測的典型性能曲線。這些曲線圖形化地呈現了順向電流 (IF) 與發光強度 (Iv)、順向電壓 (VF) 之間的關係，以及環境溫度對發光強度的影響。分析這些曲線對於理解 LED 在不同工作條件下的行為至關重要，使設計者能夠在管理功耗與熱效應的同時，優化驅動電流以達到所需亮度。
6. 分級系統規格
LED 根據發光強度與主波長進行分級，以確保應用中的顏色與亮度一致性。
6.1 發光強度分級
| 分級代碼 | 發光強度 (黃綠色) 最小值 (mcd) | 最大值 (mcd) | 分級代碼 | 發光強度 (黃色) 最小值 (mcd) | 最大值 (mcd) |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 4 | 13 | A | 4 | 13 |
| B | 13 | 29 | B | 13 | 29 |
注意：各分級界限公差為 ±30%。
6.2 主波長分級
| 分級代碼 | 主波長 (黃綠色) 最小值 (nm) | 最大值 (nm) | 分級代碼 | 主波長 (黃色) 最小值 (nm) | 最大值 (nm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 565 | 569 | 1 | 582 | 588 |
| 2 | 569 | 572 | 2 | 588 | 594 |
注意：各分級界限公差為 ±1nm。
7. 包裝規格
LED 包裝方式便於大量處理與運輸：
- 每包裝袋裝有 1000、500、200 或 100 顆。
- 每內箱放置 10 個包裝袋，總計 10,000 顆。
- 每外箱裝有 8 個內箱，總計 80,000 顆。
- 每個出貨批次中，僅最後一包可能非滿包裝。
8. 注意事項與應用指南
8.1 應用
此 LED 燈珠適用於室內外標誌，以及需要狀態指示的普通電子設備。
8.2 儲存
LED 的儲存環境溫度不應超過 30°C，相對濕度不應超過 70%。建議自原始包裝取出的 LED 在三個月內使用完畢。若需長時間儲存於原始包裝外，建議將 LED 存放於配有適當乾燥劑的密封容器中，或置於氮氣環境的乾燥箱內。
8.3 清潔
如有需要，請使用酒精類清潔溶劑（如異丙醇）清潔 LED。
8.4 引腳成型與組裝
引腳成型時，彎折點應距離 LED 透鏡本體底部至少 3mm。成型時請勿以引線框架的基座作為支點。引腳成型必須在焊接前於常溫下進行。在 PCB 上組裝時，請使用最小的壓接力，以避免對封裝體施加過大的機械應力。
8.5 焊接
焊接時，從透鏡本體底部到焊接點之間至少保留 2mm 的間距。必須避免將透鏡浸入焊料中。當 LED 處於高溫狀態時，焊接過程中請勿對引線框架施加任何外部應力。
建議焊接條件：
烙鐵焊接：溫度：最高 350°C。焊接時間：最長 3 秒（僅限一次）。位置：距離環氧樹脂燈泡本體底部不小於 2mm。
波峰焊接：預熱：最高 100°C。預熱時間：最長 60 秒。焊錫波：最高 260°C。焊接時間：最長 5 秒。浸入位置：距離環氧樹脂燈泡本體底部不低於 2mm。
注意：過高的焊接溫度和/或時間可能導致 LED 透鏡變形或 LED 嚴重損壞。紅外迴流焊不適用於插件式 LED 燈珠產品。
8.6 驅動方式
LED 是電流驅動元件。為確保應用中並聯的多個 LED 亮度均勻，強烈建議在驅動電路中為每個 LED 串聯一個限流電阻。不建議直接從電壓源驅動 LED 而不使用串聯電阻（將多個 LED 並聯），因為各個 LED 順向電壓 (I-V) 特性的自然差異可能導致每個 LED 的亮度看起來不同。串聯電阻可穩定流經每個 LED 的電流，確保亮度一致並保護 LED 免受電流尖峰影響。
8.7 靜電放電 (ESD) 防護
靜電或電源突波可能損壞 LED。防止 ESD 損壞的建議包括：
- 操作這些 LED 時，請使用導電腕帶或防靜電手套。
- 所有設備、儀器和機器必須妥善接地。
- 工作台、儲物架等應妥善接地。
- 使用離子風扇中和可能因 LED 在儲存和搬運過程中相互摩擦而積聚在 LED 塑膠透鏡表面的靜電荷。
9. 技術分析與設計考量
9.1 光度與色度分析
LTL-R14FGSAJ 採用 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）技術實現黃綠色與黃色發光。AlInGaP LED 以其在琥珀色到紅色光譜範圍內的高效率與良好色純度而聞名。白色霧面透鏡可將視角擴展至典型的 110 度，並柔化光點外觀，使其非常適合需要廣角可見度的狀態指示器應用。主波長分級確保了顏色一致性，這在需要多個 LED 一起使用且視覺上必須匹配的應用中至關重要。
9.2 熱管理考量
對於這些指示燈，最大功率消耗為 52mW，直流順向電流為 20mA，熱管理通常較為簡單。然而，設計者必須考慮工作溫度範圍 (-40°C 至 +85°C)。在較高的環境溫度下，發光輸出將會降低，順向電壓也會略有偏移。對於持續在高溫下運行的應用，可能需要降低順向電流額定值以維持長期可靠度。引腳焊接溫度的絕對最大額定值（260°C 持續 5 秒）為 PCB 組裝製程提供了明確的指導方針。
9.3 電路設計實作
在 10mA 下典型順向電壓 (VF) 為 2.0V，這是電路設計的關鍵參數。當從電源電壓 (V_supply) 供電給 LED 時，計算所需串聯電阻 (R_s) 的公式為歐姆定律：R_s = (V_supply - VF) / I_F。例如，使用 5V 電源且目標電流為 10mA：R_s = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 歐姆。電阻的額定功率至少應為 P = I_F^2 * R_s = (0.01)^2 * 300 = 0.03W，因此標準的 1/8W 或 1/10W 電阻已足夠。這個簡單的限流電路對於穩定運作與長壽命至關重要。
9.4 與替代技術之比較
與舊式的 GaAsP（磷化鎵砷）黃色 LED 相比，AlInGaP 技術提供了顯著更高的發光效率，在相同驅動電流下能產生更亮的輸出。霧面透鏡提供的 110 度寬視角，相對於視角較窄的透明透鏡 LED 具有明顯優勢，使得 LTL-R14FGSAJ 更適合需要從各種角度觀看指示燈的應用。與表面黏著元件 (SMD) 替代方案相比，插件式封裝提供了機械穩固性以及便於手動組裝或原型製作的特點，儘管 SMD 在大規模自動化生產中能節省電路板空間。
9.5 特定應用建議
對於通訊設備（路由器、數據機），這些 LED 能提供清晰的連線/活動狀態指示。在消費性電子產品與家用電器（電源按鈕、模式指示燈）中，霧面光線具有美觀效果。當用於戶外標誌時，設計者必須確保外殼提供足夠的環境防護（IP 等級），因為 LED 本身並不防水。對於電池供電設備，低順向電壓以及在低於 10mA 電流下有效運作的能力（請參閱 IV 曲線）有助於節省能源。設計具有多個指示燈的面板時，指定來自相同發光強度與波長分級的 LED 對於確保外觀均勻性至關重要。
9.6 可靠度與使用壽命因素
LED 的使用壽命主要取決於工作條件，尤其是接面溫度。遵守電流與溫度的絕對最大額定值至關重要。儲存指南可防止吸濕，這可能導致焊接過程中發生爆米花現象或分層。正確的 ESD 處理可防止可能導致早期故障的潛在缺陷。遵循本規格書中的焊接、驅動與操作指南，LED 可達到其預期的運作壽命，對於指示燈應用而言，通常為數萬小時。
10. 常見問題 (FAQ)
問：我可以持續以最大直流電流 20mA 驅動此 LED 嗎？
答：可以，但僅限於規定的工作溫度範圍內。為了達到最高的可靠度，特別是在高環境溫度下，建議以較低的電流（例如 10-15mA）運作，因為這可以減少內部發熱和對元件的應力。
問：峰值波長 (λP) 與主波長 (λd) 有何不同？
答：峰值波長是發射光功率達到最大值時的波長。主波長是人眼感知到最能代表光線顏色的單一波長，由 CIE 色度座標計算得出。λd 對於顏色規格更為相關。
問：為什麼必須使用串聯電阻？
答：LED 具有指數型的 I-V 關係。電壓的微小增加會導致電流大幅增加，可能迅速超過最大額定值並損壞 LED。串聯電阻使電流主要取決於電阻值和電源電壓，提供了一種簡單有效的電流調節方式。
問：我可以使用此 LED 為小型面板進行背光嗎？
答：雖然可行，但其寬視角和霧面透鏡使其更適合作為狀態指示器直接觀看。對於均勻的面板背光，通常更適合使用視角較窄或側視封裝的 LED。
問：訂購時應如何解讀分級代碼？
答：請針對所需顏色（黃綠色或黃色）指定所需的發光強度分級（例如 A 或 B）與主波長分級（例如 1 或 2）組合，以確保您收到的 LED 具有符合您應用需求的一致性能特性。
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。 |