T-1 穿孔式 LED 指示燈規格書 - 3mm 直徑 - 2.0-2.4V 順向電壓 - 75mW 功率 - 紅/綠光 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述一系列專為狀態指示與信號應用設計的穿孔式 LED 指示燈規格。產品採用業界普及的 T-1 (3mm) 直徑封裝，為各式電子裝置提供緊湊且多功能的解決方案。

1.1 核心優勢

• 低功耗與高效率：專為節能運作設計，適用於電池供電或對功耗敏感的應用。
• 無鉛且符合 RoHS 規範：製造過程符合環保法規，確保產品安全與永續性。
• 標準 T-1 封裝：3mm 直徑為業界廣泛採用的標準規格，確保能輕鬆整合並相容於現有 PCB 焊盤與面板開孔。
• 材料技術：紅光與綠光發光體採用 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料，以其高亮度與高效率著稱。透鏡為白色擴散型，提供均勻的視覺外觀。

1.2 目標應用

此類 LED 適用於所有需要清晰、可靠狀態指示的應用。主要市場包括：

• 通訊設備
• 電腦周邊與主機板
• 消費性電子產品
• 家電與控制面板

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

所有額定值均在環境溫度 (TA) 25°C 下指定。超出這些限制可能導致永久性損壞。

• 功率消耗 (Pd)：紅光與綠光版本均為 75 mW。此為元件能以熱形式散發的最大允許功率。
• 峰值順向電流 (I_FP)：60 mA (綠光) / 90 mA (紅光)。此為脈衝條件下（工作週期 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 10 ms）允許的最大瞬間電流，顯著高於連續直流額定值。
• 直流順向電流 (I_F)：兩種顏色均為 30 mA。此為建議用於連續運作的最大電流。
• 電流降額：超過 50°C 時，最大允許直流順向電流必須以 0.4 mA/°C 的速率線性降低。例如，在 85°C 時，最大 I_F應為 30 mA - ((85°C - 50°C) * 0.4 mA/°C) = 16 mA。
• 溫度範圍：操作：-40°C 至 +100°C。儲存：-55°C 至 +100°C。
• 焊接溫度：引腳可承受 260°C 最長 5 秒，測量點距離 LED 本體 1.6mm。

2.2 電氣與光學特性

典型性能在 TA=25°C 且 I_F=20mA 條件下量測，除非另有說明。

• 發光強度 (I_v)：關鍵亮度參數。兩種顏色的最小典型值均為 65 mcd，最大值可達 250 mcd (紅光) 與 450 mcd (綠光)。測試包含 ±30% 的公差。
• 視角 (2θ_1/2)：兩種顏色均為 45 度。此為發光強度降至其峰值（軸向）值一半時的全角，定義了光束的擴散範圍。
• 波長：
  • 峰值波長 (λ_P)：約 639 nm (紅光) 與 575 nm (綠光)。此為發射光譜中最高點對應的波長。
  • 主波長 (λ_d)：約 631 nm (紅光) 與 569 nm (綠光)。此為人眼感知的單一波長，源自 CIE 色度圖，定義了顏色。
  • 頻譜帶寬 (Δλ)：20 nm (紅光) 與 11 nm (綠光)。此參數表示色彩純度；帶寬越小，光色越接近單色光。
• 順向電壓 (V_F)：在 20mA 下，範圍為 2.0V 至 2.4V (紅光) 與 2.1V 至 2.4V (綠光)。此參數對於設計與 LED 串聯的限流電阻至關重要。
• 逆向電流 (I_R)：在逆向電壓 (V_R) 5V 下，最大值為 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. 分級系統規格

為確保生產中顏色與亮度的一致性，LED 會依特性分級。

3.1 發光強度分級

單位：mcd @ 20mA。各級別限值的公差為 ±15%。

• 紅光與綠光共用級別：
  • DE 級：65 mcd (最小) 至 140 mcd (最大)
  • FG 級：140 mcd (最小) 至 250 mcd (最大)
• 僅綠光附加級別：
  • HJ 級：250 mcd (最小) 至 450 mcd (最大)

3.2 主波長分級 (僅綠光)

單位：nm @ 20mA。各級別限值的公差為 ±1 nm。

• H06 級：564.0 nm 至 568.0 nm
• H07 級：568.0 nm 至 571.0 nm

4. 性能曲線分析

本資料表參考了說明關鍵參數間關係的典型特性曲線。雖然具體圖表未以文字重現，但其含義對設計至關重要。

• I-V (電流-電壓) 曲線：顯示順向電壓 (V_F) 與順向電流 (I_F) 之間的指數關係。與電阻相比，LED 的曲線更為陡峭。這種非線性特性正是使用恆壓源時必須串聯電阻以控制電流的原因。
• 相對發光強度 vs. 順向電流：展示光輸出如何隨電流增加。在操作範圍內通常呈線性關係，但在極高電流下會因熱效應與效率限制而飽和。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：顯示光輸出隨接面溫度升高而下降。在高溫環境中必須考慮此熱降額效應。
• 頻譜分佈：繪製相對強度對應波長的圖表，顯示峰值 (λ_P) 與發射光譜的形狀，決定了色彩純度 (Δλ)。

5. 機械與封裝資訊

5.1 外型尺寸

本 LED 採用標準 T-1 (3mm) 圓形透鏡直徑。關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸單位為毫米（括號內為英吋）。
• 標準公差為 ±0.25mm (±0.010\")，除非另有規定。
• 法蘭下方樹脂的最大允許突出量為 1.0mm (0.04\")。
• 引腳間距在引腳離開封裝本體的點上量測，此為 PCB 孔位佈局的關鍵尺寸。

5.2 極性識別

穿孔式 LED 通常使用引腳長度或透鏡法蘭上的平面標記來指示極性。較長的引腳為陽極（正極），較短的引腳（或靠近平面標記的引腳）為陰極（負極）。正確的極性對運作至關重要。

6. 焊接與組裝指南

6.1 引腳成型

• 彎折點必須距離 LED 透鏡基座至少 3mm。
• 彎折時請勿以封裝本體作為支點。
• 所有引腳成型必須在焊接製程之前完成，且需在室溫下進行。
• 插入 PCB 時，請使用最小的夾緊力，以避免對引腳或環氧樹脂密封處施加過度的機械應力。

6.2 焊接製程

必須在焊點與透鏡基座之間保持至少 2mm 的間距。必須避免透鏡浸入焊料中。

• 手動焊接 (烙鐵)：
  • 烙鐵最高溫度：350°C
  • 每引腳最長焊接時間：3 秒
  • 每支引腳應僅焊接一次。
• 波峰焊接：
  • 最高預熱溫度：100°C
  • 最長預熱時間：60 秒
  • 最高焊波溫度：260°C
  • 最長接觸時間：5 秒
• 關鍵注意事項：紅外線 (IR) 迴流焊接不適用於此類穿孔式 LED 產品。過高的溫度或時間可能導致透鏡變形或災難性故障。

6.3 儲存與操作

• 儲存：建議儲存條件為 ≤30°C 且相對濕度 ≤70%。從原廠防潮包裝中取出的 LED 應在三個月內使用。若需在原包裝袋外長期儲存，請使用帶有乾燥劑的密封容器或氮氣乾燥櫃。
• 清潔：如有必要，僅可使用酒精類溶劑（如異丙醇 IPA）進行清潔。
• 靜電放電 (ESD) 防護：LED 對靜電敏感。操作時應注意以下事項：
  • 使用接地腕帶或防靜電手套。
  • 確保所有設備、工作站及儲物架妥善接地。
  • 使用離子風機中和可能積聚在塑膠透鏡上的靜電荷。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝規格

產品採用多層包裝系統：

1. 包裝袋：內含 500、200 或 100 顆。
2. 內盒：內含 10 個包裝袋，總計 5,000 顆（使用 500 顆裝包裝袋時）。
3. 外箱：內含 8 個內盒，總計 40,000 顆。
4. 註明：在任何出貨批次中，僅最後一包允許為非整包。

8. 應用設計建議

8.1 驅動電路設計

LED 是電流驅動元件。為確保亮度均勻，特別是在多顆 LED 並聯使用時，必須與每一顆 LED.

• LED 串聯一個限流電阻。推薦電路 (A)：_CC每顆 LED 擁有各自串聯至電源 (V_F) 的電阻。此設計提供獨立的電流控制，可補償個別 LED 順向電壓 (V
• ) 的自然差異。不推薦電路 (B)：_F.
• 多顆 LED 並聯共用單一串聯電阻。應避免此種設計，因為每顆 LED 的 I-V 特性微小差異將導致電流分配嚴重不均，造成亮度不一致，並可能使 V最低的 LED 承受過度應力。_CC電阻計算：_FR = (V_F- V_F) / I_F。為進行保守設計，確保即使存在元件間差異，I

也不會超過期望值，請使用資料表中的最大 V

值進行計算。_F8.2 熱管理考量

雖然功率消耗較低 (75mW)，但在高環境溫度應用中仍必須遵循降額曲線。降低操作電流 (I

) 是管理接面溫度、維持長期可靠性與穩定光輸出的主要方法。

8.3 應用範圍

此 LED 指示燈適用於室內外標誌以及一般電子設備。AlInGaP 技術為指示用途提供了良好的亮度與穩定性。

9. 技術比較與差異化

與傳統技術（如標準 GaP LED）相比，本產品採用的 AlInGaP 材料具有顯著更高的發光效率，在相同操作電流下可提供更高亮度。T-1 封裝對於穿孔式安裝而言，仍是成本效益最高且機械結構最穩固的選擇之一，與更小的表面黏著元件 (SMD) 相比，在某些應用中提供了尺寸、光輸出與組裝便利性之間的良好平衡。

10. 常見問題 (FAQ)10.1 我可以直接從 5V 或 3.3V 邏輯電源驅動此 LED 嗎？_{不行，您必須使用串聯電阻。}直接連接將導致過大電流流過，立即損壞 LED。請使用公式 R = (V_F電源_F.

- V

) / I計算電阻值。10.2 為何峰值波長與主波長存在差異？峰值波長是發光光譜的物理峰值。

主波長

則是基於人類色彩感知（CIE 標準）的計算值。主波長定義了我們所看到的顏色，因此用於分級。

10.3 如果在 260°C 下超過 5 秒的焊接時間會發生什麼？

超過額定的焊接時間或溫度可能導致多種故障：環氧樹脂透鏡熱應力破裂、內部打線接點劣化，或封裝內部脫層。這很可能導致立即失效或嚴重降低長期可靠性。