LTW-404M01H279 多色直插式LED燈陣列規格書 - 最大30mA - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTW-404M01H279是一款多色直插式LED燈，設計作為電路板指示燈使用。它由一個整合了多個LED晶片的黑色塑膠直角外殼構成。其主要功能是在電子電路板上提供清晰、固態的視覺指示。其設計強調易於組裝並整合到各種電子系統中。

1.1 核心優勢

• 組裝簡便：直角支架設計便於電路板安裝，並可堆疊以創建陣列。
• 增強對比度：黑色外殼材料提高了發光對比度，使指示燈更易於辨識。
• 堅固結構：採用固態光源（藍/白/綠光使用InGaN晶片），確保可靠性和長壽命。
• 環保合規：產品為無鉛設計，符合RoHS指令。
• 整合保護：內建齊納二極體提供ESD（靜電放電）保護，增強了在處理和操作過程中的耐用性。

1.2 目標應用

此LED燈適用於廣泛需要狀態指示的電子設備。主要應用領域包括：

• 通訊設備：路由器、交換器、數據機上的狀態燈。
• 電腦系統：主機板及周邊設備上的電源、硬碟活動及診斷指示燈。
• 消費性電子產品：音訊/視訊設備、家電及遊戲裝置上的指示燈。
• 工業控制：控制面板及自動化系統上的機器狀態、故障及操作模式指示燈。

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導致元件永久損壞的極限。所有數值均在環境溫度（TA）25°C下指定。

• 功率耗散（Pd）：依顏色而異：白光（102 mW）、藍光（74 mW）、綠光（64 mW）。這是LED能以熱形式散發的最大允許功率。
• 峰值順向電流（IFP）：僅適用於脈衝操作（工作週期 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 10ms）。白光/藍光：100 mA，綠光：60 mA。
• 直流順向電流（IF）：最大連續順向電流。白光：30 mA，藍光/綠光：20 mA。
• 溫度範圍：操作：-30°C 至 +85°C。儲存：-40°C 至 +100°C。
• 接腳焊接溫度：最高260°C，持續5秒，測量點距離LED本體2.0mm（0.079英吋）。

2.2 電氣與光學特性

這些是典型性能參數，測量條件為TA=25°C且IF=8mA，除非另有說明。

• 發光強度（Iv）：以毫燭光（mcd）測量的光輸出。典型值：白光：200 mcd，綠光：180 mcd，藍光：30 mcd。規格包含±15%的測試公差。
• 視角（2θ1/2）：發光強度降至峰值一半時的全角。白光：100°，綠光/藍光：120°。這表示具有相對較寬的視角錐。
• 順向電壓（VF）：在測試電流下，LED兩端的電壓降。典型值：所有顏色均為2.8V，範圍從2.4V到3.3V，取決於特定晶片和分級。
• 主波長（λd）：定義感知顏色。藍光：465 nm（範圍 460-470 nm）。綠光：525 nm（範圍 520-530 nm）。
• 色度座標（x, y）：對於白光LED，這些座標定義了在CIE 1931圖上的色點。典型值為（0.24, 0.20）。特定分級（D1-D4）具有詳細定義的座標範圍，詳見分級表。
• 逆向電流（IR）：在逆向電壓（VR）5V下，最大10 μA。重要提示：本元件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. 分級系統說明

本產品使用分級系統，根據關鍵光學和電氣參數對LED進行分類，確保批次內的一致性。LTW-404M01H279採用三碼系統。

3.1 波長 / 色度分級

• 藍光（代碼 1）：按主波長分級。B07：460-465 nm，B08：465-470 nm。
• 白光（代碼 2）：按色度座標（CCx,y）分為四個象限：D1、D2、D3、D4。每個象限具有特定的（x,y）座標邊界，如CIE圖和表格所示。
• 綠光（代碼 3）：按主波長分級。G09：520-525 nm，G10：525-530 nm。

3.2 發光強度分級

每種顏色的發光強度在廣泛範圍內分組，並與色調/色度座標分級結合。

• 白光：120-680 mcd（涵蓋所有D1-D4分級）。
• 綠光：110-310 mcd（涵蓋G09/G10分級）。
• 藍光：18-50 mcd（涵蓋B07/B08分級）。

3.3 順向電壓分級

順向電壓以每種顏色組的範圍指定，而非離散分級：白光：2.4-3.2V，藍光/綠光：2.5-3.3V。

注意：每個分級的極限適用±15%的公差，色度座標則適用±0.01的測量允差。

4. 性能曲線分析

規格書提供了每種LED顏色（藍、綠、白）的典型特性曲線。雖然文本中未詳細說明具體圖表，但它們通常說明以下對電路設計至關重要的關係：

• 電流 vs. 電壓（I-V曲線）：顯示指數關係，有助於確定給定電流所需的驅動電壓。
• 發光強度 vs. 順向電流（Iv-IF曲線）：展示光輸出如何隨電流增加而增加，直至達到最大額定極限。
• 發光強度 vs. 環境溫度（Iv-TA曲線）：說明當接面溫度升高時，光輸出會下降，這對於應用中的熱管理至關重要。
• 順向電壓 vs. 環境溫度（VF-TA曲線）：顯示順向電壓的溫度依賴性，在某些設計中可用於溫度感測。

設計師應參考這些曲線，以優化驅動電流以達到所需亮度，並了解熱降額效應。

5. 機械與包裝資訊

5.1 外型尺寸

本元件採用直插式、直角安裝配置。規格書中的關鍵機械註記：

• 所有尺寸均以毫米提供，括號內為英吋。
• 標準公差為±0.25mm（±0.010英吋），除非另有規定。
• 外殼由黑色塑膠製成。
• 陣列由10顆LED組成：LED 1-6為綠光，配綠色擴散透鏡；LED 7-9為白光，配白色擴散透鏡；LED 10為藍光，配藍色擴散透鏡。
• 一個關鍵的機械規格是LED突出高度，即從外殼突出0.20 ± 0.14 mm。

5.2 極性識別

對於直插式LED，極性通常由接腳長度（較長的接腳為陽極）或透鏡/外殼上的平面標記指示。此型號的具體標記應在尺寸圖上確認。

5.3 包裝規格

產品以適合自動化組裝並防止在運輸和處理過程中損壞的包裝供應。確切的捲帶或管裝尺寸和數量在規格書的包裝規格部分定義。

6. 焊接與組裝指南

6.1 儲存條件

LED應儲存在不超過30°C和70%相對濕度的環境中。若從原廠防潮袋中取出，應在三個月內使用。若需在原包裝外長期儲存，請使用帶有乾燥劑的密封容器或充氮乾燥器。

6.2 清潔

如需清潔，請使用酒精類溶劑，如異丙醇。避免使用刺激性或研磨性化學品。

6.3 接腳成型

如需彎曲接腳，必須在焊接前且於室溫下進行。彎曲處應距離LED透鏡基座至少3mm。請勿以LED本體作為支點。在插入PCB時施加最小力量以避免應力。

6.4 焊接製程

關鍵規則：保持從環氧樹脂透鏡基座到焊點的最小距離為2mm。請勿將透鏡浸入焊料中。

• 手動焊接（烙鐵）：最高溫度：350°C。最長時間：每個焊點3秒。僅限一次焊接循環。
• 波峰焊接：預熱：最高120°C，最多100秒。焊錫波：最高260°C，最多5秒。確保元件定位正確，使焊料不會虹吸至距離透鏡基座2mm以內。

過高的溫度或時間可能導致LED環氧樹脂、接腳或內部晶片接合永久損壞。

7. 應用註記與設計考量

7.1 典型應用電路

陣列中的每個LED應使用限流電阻獨立驅動。電阻值（R）使用公式計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc為電源電壓，VF為LED的順向電壓（為可靠性起見，使用規格書中的最大值），IF為所需的順向電流（不得超過直流額定值）。

7.2 熱管理

儘管功率耗散較低，適當的熱設計可延長使用壽命。確保PCB上有足夠的間距以利散熱。在最大電流（白光為30mA）或接近最大電流下操作會產生更多熱量。若環境溫度較高，請考慮降低操作電流。

7.3 ESD預防措施

儘管元件內建齊納保護，在組裝過程中仍應遵循標準ESD處理預防措施：使用接地工作站、腕帶和導電容器。

8. 常見問題（基於技術參數）

8.1 我可以連續以30mA驅動白光LED嗎？

可以，30mA是最大額定直流順向電流。然而，為了獲得最佳壽命和可靠性，通常建議在較低電流下操作，例如20mA，尤其是在熱條件不理想的情況下。

8.2 D1、D2、D3、D4白光分級有何不同？

這些分級代表CIE 1931色度圖上的不同區域，對應於白光相關色溫（CCT）和色調的細微變化（例如，帶藍色調的冷白光與純白光）。D1和D2通常較冷/偏藍，而D3和D4較暖/偏黃，但所有分級均在定義的白光區域內。

8.3 是否需要散熱片？

對於在建議驅動電流或以下的典型指示燈應用，不需要專用散熱片。PCB本身可作為接腳的散熱片。主要的熱管理是確保元件不超過其最大接面溫度，該溫度受環境溫度、驅動電流和PCB佈局影響。

8.4 我可以在戶外使用此LED嗎？

規格書說明其適用於室內和室外標誌。然而，對於長時間的戶外使用，請考慮額外的環境保護（在PCB上塗覆保護塗層），以防潮濕、紫外線輻射和污染物，因為LED封裝本身可能並非完全密封。

9. 技術比較與趨勢

9.1 與SMD替代方案的比較

像LTW-404M01H279這樣的直插式LED在原型製作、手動組裝以及需要高機械強度或易於更換的應用中具有優勢。相比之下，表面黏著元件（SMD）LED則能實現更高密度的PCB設計，更適合自動化取放組裝，並且通常具有更優異的PCB熱傳導路徑。

9.2 產業趨勢

指示燈照明的一般趨勢是朝向更高效率（每瓦更多流明），這允許在較低電流下達到相同亮度，從而降低功耗和熱量產生。同時，業界也趨向於更嚴格的顏色和強度分級公差，以確保在多指示燈應用中的視覺一致性。雖然SMD封裝主導新設計，但直插式指示燈對於舊有設計、維修市場以及需要其特定機械優勢的應用仍然至關重要。