目錄
1. 產品概述
本文件詳述一款 T-1 直徑通孔式 LED 指示燈的規格。此元件專為廣泛電子設備中的狀態指示與信號應用而設計。該裝置採用 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）技術，透過紅色透明透鏡產生紅色光輸出。其通孔式設計便於在印刷電路板 (PCB) 或面板上進行多樣化安裝，使其成為需要可靠視覺回饋的工程師之常見選擇。
1.1 核心特色與優勢
此 LED 為設計整合提供了數項關鍵優勢：
- 低功耗與高效率：針對能源敏感的應用進行優化。
- 高發光強度輸出：提供明亮、清晰的能見度。
- 符合 RoHS 規範：製造為無鉛 (Pb) 產品，符合環保法規。
- 普及的 T-1 封裝：標準 3mm 直徑外型確保廣泛的相容性。
- IC 相容 / 低電流需求：可直接由低功率邏輯電路驅動。
1.2 目標應用與市場
此 LED 適用於眾多領域的狀態指示：
- 通訊設備：網路裝置、路由器、數據機。
- 電腦系統：桌上型電腦、伺服器、周邊設備。
- 消費性電子產品：影音設備、家庭娛樂系統。
- 家用電器：微波爐、洗衣機、咖啡機。
- 控制面板、儀表、機械。Control panels, instrumentation, machinery.
2. 技術參數：深入客觀分析
除非另有說明，所有規格均在環境溫度 (TA) 25°C 下定義。理解這些參數對於可靠的電路設計與確保長期性能至關重要。
2.1 絕對最大額定值
這些額定值代表應力極限，超過此極限可能對裝置造成永久性損壞。不保證在此極限下或接近此極限的運作。
- 功率消耗 (Pd)：54 mW。裝置可消耗的最大總功率。
- 峰值順向電流 (IFP)：60 mA。允許在脈衝條件下（1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度）。
- 直流順向電流 (IF)：20 mA。最大連續順向電流。
- 順向電流降額：從 40°C 起適用線性降額 0.34 mA/°C。這意味著最大允許連續電流隨溫度升高而降低。
- 工作溫度範圍 (Topr)：-30°C 至 +85°C。正常運作的環境溫度範圍。
- 儲存溫度範圍 (Tstg)：-40°C 至 +100°C。
- 接腳焊接溫度：260°C 最多 5 秒，測量點距離 LED 本體 2.0mm (0.079")。
2.2 電氣與光學特性
這些是在指定測試條件下的典型性能參數。
- 發光強度 (Iv)：65 至 550 mcd（最小值至最大值），典型值為 240 mcd，於 IF = 10mA 下測量。實際值經過分級（見第 4 節）。測量使用近似 CIE 明視覺響應曲線的感測器/濾光片。保證值已包含 ±15% 的測試公差。
- 視角 (2θ1/2)：45 度。定義為發光強度降至其軸向（中心軸）值一半時的全角。
- 峰值發射波長 (λP)：630 nm。發射光譜最高點對應的波長。
- 主波長 (λd)：617 至 633 nm（範圍），於 IF=10mA 下典型值為 625 nm。這是人眼感知以定義顏色的單一波長，源自 CIE 色度圖。
- 譜線半寬度 (Δλ)：20 nm。最大強度一半處的光譜頻寬。
- 順向電壓 (VF)：典型值 2.5V，於 IF = 10mA 時最大值為 2.5V。
- 逆向電流 (IR)：於逆向電壓 (VR) 5V 下，最大值為 100 μA。關鍵注意事項：此裝置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 根據測量性能進行分級。兩個關鍵參數被分級。
3.1 發光強度分級
於測試電流 10mA 下進行分級。每個分級界限的公差為 ±15%。
- 分級 DE：65 – 110 mcd
- 分級 FG：110 – 180 mcd
- 分級 HJ：180 – 310 mcd
- 分級 KL：310 – 550 mcd
Iv 分類代碼標示於每個包裝袋上以供追溯。
3.2 主波長分級
於測試電流 10mA 下進行分級。每個分級界限的公差為 ±1 nm。
- 分級 H28：617.0 – 621.0 nm
- 分級 H29：621.0 – 625.0 nm
- 分級 H30：625.0 – 629.0 nm
- 分級 H31：629.0 – 633.0 nm
4. 性能曲線分析
雖然原始文件中引用了具體的圖形數據，但此類裝置的典型曲線將說明以下關係，對於理解非標準條件下的性能至關重要：
- 相對發光強度 vs. 順向電流：顯示光輸出如何隨電流增加，通常呈次線性關係，突顯了電流調節對於一致亮度的重要性。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出的負溫度係數；強度隨接面溫度升高而降低。
- 順向電壓 vs. 順向電流：二極體的 I-V 特性曲線，對於計算所需串聯電阻值至關重要。
- 光譜分佈：相對強度對波長的圖，顯示峰值約在 630 nm 以及光譜半寬度。
5. 機械與封裝資訊
5.1 外型尺寸
本裝置符合標準 T-1 (3mm) 徑向引線封裝。關鍵尺寸註記包括：
- 所有尺寸單位為毫米（英吋）。
- 標準公差為 ±0.25mm (0.010")，除非另有指定。
- 法蘭下方樹脂的最大突出量為 0.7mm (0.028")。
- 引腳間距在引腳從封裝本體伸出處測量。
- 陰極（負極引腳）通常由透鏡邊緣的平面或較短的引腳標識。安裝前務必驗證極性。
6. 焊接與組裝指南
正確的操作對於防止機械或熱損壞至關重要。
6.1 接腳成型與 PCB 組裝
- 彎曲引腳的位置至少距離 LED 透鏡基座 3mm。
- 彎曲時請勿使用引線框架的基座作為支點。
- 所有接腳成型必須在焊接之前，於正常室溫下完成。
- 在 PCB 插入過程中，使用所需的最小夾緊力，以避免對元件施加過度的機械應力。
6.2 焊接製程
保持環氧樹脂透鏡基座到焊點的最小間隙為 2mm。切勿將透鏡浸入焊料中。
- 烙鐵：最高溫度 350°C。每引腳最大焊接時間 3 秒（僅限一次）。
- 波峰焊：最高預熱溫度 120°C，最多 100 秒。最高焊波溫度 260°C，最多 5 秒。
警告：過高的焊接溫度或時間可能導致透鏡變形或 LED 災難性故障。當 LED 處於高溫時，請勿對引腳施加外部應力。
6.3 儲存與清潔
- 儲存：建議儲存條件不超過 30°C 和 70% 相對濕度。從原始包裝中取出的 LED 應在三個月內使用。如需更長時間儲存，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，僅使用酒精類溶劑（如異丙醇）進行清潔。
7. 應用設計與電路考量
7.1 驅動方式
LED 是一種電流驅動裝置。其亮度主要是順向電流 (IF) 的函數。
- 推薦電路（電路 A）：為確保多個 LED 並聯連接時的亮度均勻，必須將限流電阻與每個單獨的 LED串聯。這可以補償不同裝置之間順向電壓 (VF) 特性的自然差異。
- 不推薦電路（電路 B）：不建議將多個 LED 直接並聯到電壓源並共用單一電阻。VF 的微小差異將導致顯著的電流不平衡，造成亮度不均，並可能使 VF 最低的 LED 過電流。
串聯電阻值 (RS) 可使用歐姆定律計算：RS= (V電源- VF) / IF，其中 VF是 LED 在所需電流 IF.
下的順向電壓。
7.2 靜電放電 (ESD) 防護
- 此 LED 易受靜電放電損壞。請實施以下 ESD 控制措施：
- 操作人員應佩戴導電腕帶或防靜電手套。
- 所有設備、工作台和儲物架必須妥善接地。
- 使用離子產生器來中和因操作摩擦可能積聚在塑膠透鏡上的靜電荷。
為在 ESD 防護區域工作的人員維持培訓與認證計畫。
8. 包裝與訂購資訊
8.1 包裝規格
- LED 以抗靜電袋包裝，層級如下：
- 每包裝袋 1000、500、200 或 100 顆。
- 10 個包裝袋放入一個內箱（總計：10,000 顆）。
8 個內箱裝入一個外運送箱（總計：80,000 顆）。
在任何運送批次中，只有最終包裝可能包含非滿裝數量。
9. 技術比較與設計注意事項
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。 |