目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心特點
- 1.2 目標應用
- 2. 外型與機械尺寸
- 3. 絕對最大額定值
- 4. 電氣與光學特性
- 5. 分級系統規格
- 5.1 發光強度分級
- 5.2 順向電壓分級（僅藍光LED）
- 5.3 主波長分級（僅藍光LED）
- 6. 組裝、操作與儲存指南
- 6.1 儲存條件
- 6.2 接腳成型與放置
- 6.3 焊接建議
- 6.4 迴焊溫度曲線（參考）
- 7. 性能曲線與圖形資料
- 7.1 典型特性曲線
- 8. 包裝規格
- 9. 應用說明與設計考量
- 9.1 LED驅動
- 9.2 熱管理
- 9.3 極性與方向
- 9.4 清潔
- 10. 比較與選型指引
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
本文件詳述一款穿孔式安裝的LED指示燈組件規格，通常稱為電路板指示燈(CBI)。該產品由一個黑色塑膠直角支架（外殼）組成，設計用於搭配特定的LED燈元件。此設計便於直接組裝到印刷電路板(PCB)上。該組件可選配藍色或紅色LED元件，每個元件均配備白色擴散透鏡以增強光線擴散效果。
1.1 核心特點
- 專為簡化且高效的電路板組裝製程而設計。
- 黑色外殼材質提高了視覺對比度，增強指示燈的可視性。
- 採用固態光源，具備高可靠度與長使用壽命。
- 具有低功耗與高發光效率的特性。
- 符合無鉛製程要求與RoHS指令規範。
1.2 目標應用
此元件適用於廣泛的電子設備，包括但不限於：
- 電腦周邊設備與內部指示燈。
- 通訊裝置與網路設備。
- 消費性電子產品與家電。
- 工業控制系統與機械設備。
2. 外型與機械尺寸
LED指示燈組件安裝於黑色PA9T塑膠支架內。具體的外型尺寸詳見原始文件中的相關工程圖面。關鍵機械注意事項包括：
- 所有主要尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，公差通常為±0.25mm。
- LED元件本身提供藍色或紅色，並封裝有白色擴散透鏡。
- 請注意，所有規格如有變更，恕不另行通知。
3. 絕對最大額定值
以下額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限條件。所有數值均在環境溫度(TA)為25°C下指定。
| 參數 | 紅光 | 藍光 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率消耗 | 52 | 76 | mW |
| 峰值順向電流（工作週期≤1/10，脈衝寬度≤10µs） | 60 | 60 | mA |
| 直流順向電流 | 20 | 20 | mA |
| 工作溫度範圍 | -30°C 至 +85°C | ||
| 儲存溫度範圍 | -40°C 至 +100°C | ||
| 接腳焊接溫度（距離本體2.0mm） | 最高260°C，持續時間最長5秒。 |
4. 電氣與光學特性
這些特性在TA=25°C下量測，代表在定義的測試條件下元件的典型性能。
| 參數 | 符號 | 顏色 | Min. | Typ. | Max. | 單位 | 測試條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 發光強度 | Iv | 紅光 | 30 | 85 | 140 | mcd | IF = 10mA |
| 藍光 | 65 | 110 | 310 | mcd | IF = 10mA | ||
| 視角 (2θ1/2) | 紅光/藍光 | 100 | 度 | 參見註解2 | |||
| 峰值波長 | λP | 紅光 | 632 | nm | 於光譜峰值處 | ||
| 藍光 | 468 | nm | 於光譜峰值處 | ||||
| 主波長 | λd | 紅光 | 617 | 624 | 630 | nm | 由CIE色度圖推導得出 |
| 藍光 | 460 | 470 | 475 | nm | 由CIE色度圖推導得出 | ||
| 光譜半高寬 | Δλ | 紅光 | 20 | nm | |||
| 藍光 | 25 | nm | |||||
| 順向電壓 | VF | 紅光 | 1.7 | 2.4 | 3.2 | V | IF = 10mA |
| 藍光 | 2.6 | 3.2 | 3.6 | V | IF = 10mA | ||
| 逆向電流 | IR | 紅光/藍光 | 10 | μA | VR = 5V |
重要注意事項：發光強度是使用近似CIE明視覺響應的濾光片進行量測。視角(2θ1/2)是指發光強度降至軸向值一半時的全角。本元件並非設計用於逆向偏壓操作；IR測試條件僅用於特性描述。
5. 分級系統規格
為確保應用的一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。分級代碼標示於包裝上。
5.1 發光強度分級
| 紅光LED | 藍光LED | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 分級代碼 | 最小值 (mcd) | 最大值 (mcd) | 分級代碼 | 最小值 (mcd) | 最大值 (mcd) |
| AB | 30 | 50 | DE | 65 | 110 |
| CD | 50 | 85 | FG | 110 | 180 |
| EF | 85 | 140 | HJ | 180 | 310 |
每個分級界限的公差為±30%。
5.2 順向電壓分級（僅藍光LED）
| 分級代碼 | 最小值 (V) | 最大值 (V) |
|---|---|---|
| 5A | 2.6 | 2.8 |
| 6A | 2.8 | 3.0 |
| 7A | 3.0 | 3.2 |
| 8A | 3.2 | 3.4 |
| 9A | 3.4 | 3.6 |
每個分級界限的公差為±0.1V。
5.3 主波長分級（僅藍光LED）
| 分級代碼 | 最小值 (nm) | 最大值 (nm) |
|---|---|---|
| B1 | 460.0 | 465.0 |
| B2 | 465.0 | 470.0 |
| B3 | 470.0 | 475.0 |
每個分級界限的公差為±1 nm。
6. 組裝、操作與儲存指南
6.1 儲存條件
密封防潮袋(MBB)：儲存於≤30°C且≤70%相對濕度環境。請於袋子密封後一年內使用。
已開封包裝：儲存於≤30°C且≤60%相對濕度環境。從MBB中取出的元件應在168小時（7天）內進行IR迴焊。若儲存超過168小時，在組裝前應以60°C烘烤至少48小時以去除濕氣，防止迴焊時產生爆米花效應。
6.2 接腳成型與放置
- 彎折接腳的位置應距離LED透鏡底座至少3mm。請勿以透鏡底座作為支點。
- 所有接腳成型操作應在室溫下並於焊接製程前完成。於焊接製程前完成。
- 在插入PCB時，施加最小的必要夾持力，以避免對元件本體造成過度的機械應力。
6.3 焊接建議
保持透鏡/支架底座與焊點之間至少有2mm的距離。避免將透鏡/支架浸入焊料中。
| 方法 | 參數 | 條件 |
|---|---|---|
| 烙鐵焊接 | 溫度 | 最高350°C |
| 時間 | 最長3秒（每支接腳，僅限一次） | |
| 波峰焊接 | 預熱溫度 | 最高120°C |
| 預熱時間 | 最長100秒 | |
| 焊波溫度 | 最高260°C | |
| 焊接時間 | 最長5秒 |
6.4 迴焊溫度曲線（參考）
- 預熱/均溫：150°C至200°C，最長100秒。
- 液相線以上時間(TL=217°C)：60至90秒。
- 峰值溫度(TP)：最高250°C。
- 指定溫度±5°C內時間(TC=245°C)：最長30秒。
- 從25°C升至峰值總時間：最長5分鐘。
警告：超過建議的焊接溫度或時間可能導致透鏡變形或LED嚴重損壞。
7. 性能曲線與圖形資料
原始規格書包含典型的性能曲線，對於詳細的設計分析至關重要。這些圖表以視覺化方式呈現關鍵參數之間的關係，提供表格數據之外的深入見解。
7.1 典型特性曲線
雖然具體圖表未在此以文字形式重現，但規格書通常包含以下關係的圖表：
- 順向電流 vs. 順向電壓 (IF-VF)：此曲線顯示典型的二極體指數關係。對於紅光和藍光LED，電壓隨電流呈對數增加。設計師利用此曲線，在考慮VF分級表所示的變異下，決定期望工作電流所需的驅動電壓。
- 發光強度 vs. 順向電流 (Iv-IF)：此圖表展示光輸出如何隨驅動電流增加。在建議的工作範圍內通常呈線性關係，但在較高電流下會飽和。此圖有助於選擇適當的電流以達到目標亮度，同時保持效率並符合絕對最大額定值。
- 發光強度 vs. 環境溫度 (Iv-TA)：LED的光輸出與接面溫度成反比。此曲線量化了隨著環境（以及接面）溫度升高，發光強度的降額情況。對於在高環境溫度下運作或需要穩定亮度的應用至關重要。
- 相對光譜功率分佈：這些針對紅光和藍光LED的圖表顯示了在波長光譜上發射光的強度。紅光LED曲線的峰值約在632nm，而藍光峰值約在468nm。這些峰值的寬度，由光譜半高寬(Δλ)參數表示，會影響色純度。
參考這些曲線可讓工程師模擬LED在非標準條件下（例如不同的驅動電流或溫度）的行為，並設計能夠補償性能變化的穩健電路。
8. 包裝規格
元件以供自動化操作並防潮及防靜電放電(ESD)的包裝形式提供。確切的包裝規格，包括捲盤尺寸、載帶寬度、口袋尺寸和方向，詳見原始文件中的對應圖面。此資訊對於在自動化組裝線上設置貼片機至關重要。
9. 應用說明與設計考量
9.1 LED驅動
務必使用恆流源或與電壓源串聯的限流電阻來驅動LED。僅使用電壓源可能導致熱失控並損壞LED。串聯電阻值(Rs)可使用歐姆定律計算：Rs= (V電源- VF) / IF。使用規格書中給定分級的最大VF值，以確保在所有條件下都有足夠的電流。例如，要從5V電源以10mA驅動藍光LED，假設最大VF為3.6V：Rs= (5V - 3.6V) / 0.01A = 140Ω。選擇標準的150Ω電阻將是安全的選擇。
9.2 熱管理
儘管功率消耗較低（52-76mW），適當的熱設計可延長使用壽命並維持亮度。確保PCB有足夠的銅箔面積連接到LED接腳以作為散熱片。避免將LED放置在靠近其他發熱元件的位置。在接近最大接面溫度下運作將加速光通量衰減。
9.3 極性與方向
穿孔式LED是極性元件。較長的接腳通常是陽極（正極）。外殼在陰極接腳附近也可能有平面或其他標記。錯誤插入將導致LED不亮，且施加超過5V的逆向電壓可能損壞它。
9.4 清潔
若焊接後需要清潔，僅使用酒精類溶劑如異丙醇(IPA)。避免使用強效助焊劑去除劑或超音波清洗，因為這些可能會損壞塑膠透鏡或外殼。
10. 比較與選型指引
選擇指示燈LED時，關鍵決策因素包括：
- 顏色與波長：根據所需的指示功能選擇（例如，紅色用於警告/警報，藍色用於狀態）。對於顏色關鍵的應用，請考慮主波長分級。
- 亮度（發光強度）：根據觀看距離和環境光條件選擇適當的強度分級。較高的分級（例如藍光的HJ）更亮，但由於典型的VF correlation.
- 視角：100°的視角提供了寬廣、擴散的光型，適合從不同角度觀看的面板指示燈。若需要更聚焦的光束，則需要具有更窄視角的透鏡。
- 順向電壓：藍光LED較高的VF（典型值約3.2V）相較於紅光（典型值約2.4V），對電源設計有影響，特別是在電池供電的裝置中。VF分級允許選擇具有更嚴格電壓一致性的LED，適用於並聯驅動配置。
此穿孔式LED指示燈為標準PCB指示燈需求提供了一個可靠、易於組裝的解決方案，詳細的分級規格使得在大規模生產中能夠精確選擇以確保一致的性能。
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。 |