T-1-3-4 暖白光 LED 燈珠 334-15-X2C5-1-PSB 規格書 - 5.0mm 封裝 - 電壓 2.8-3.6V - 功率 110mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述一款高效能暖白光 LED 燈珠的規格。此元件採用 InGaN 半導體晶片結合螢光粉填充反射杯，將藍光轉換為暖白光。其封裝於廣為使用的 T-1 3/4 圓形封裝中，適用於各種需要高光通量的指示與照明應用。

此 LED 的核心優勢在於其高光功率與一致的色彩特性，並定義了典型的色度座標。其設計著重可靠性，並符合現代環保標準，包括 RoHS、歐盟 REACH 及無鹵素要求（Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm）。產品提供散裝或捲帶包裝，以利自動化組裝製程。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

此元件設計在嚴格限制內運作，以確保長期可靠性。連續順向電流（I_F）額定值為 30 mA，脈衝條件下（工作週期 1/10 @ 1 kHz）允許的峰值順向電流（I_FP）為 100 mA。最大逆向電壓（V_R）為 5 V。總功耗（P_d）不得超過 110 mW。操作溫度範圍為 -40°C 至 +85°C，儲存溫度則為 -40°C 至 +100°C。元件可承受 4 kV（人體放電模型）的靜電放電（ESD）。最大焊接溫度為 260°C，持續 5 秒。

2.2 光電特性

關鍵性能參數是在 25°C 環境溫度及 20 mA 順向電流的標準測試條件下量測。

• 順向電壓（V_F）：範圍從最小值 2.8 V 到最大值 3.6 V。此參數對於驅動器設計與電源供應選擇至關重要。
• 發光強度（I_V）：最小發光強度為 2850 毫燭光（mcd）。典型值未指定，但最大值可達 7150 mcd，顯示此產品系列透過分級管理具有顯著的亮度分佈。
• 視角（2θ_1/2）：典型半角為 50 度，定義了發射光的角度分佈。
• 色度座標：根據 CIE 1931 標準，典型色點為 x=0.40, y=0.39。這將白光定位於色度空間的暖白光區域。
• 齊納保護：此元件內建齊納二極體用於逆向電壓保護，在 5 mA 測試電流下，其典型逆向電壓（V_Z）為 5.2 V。
• 逆向電流（I_R）：當施加 5 V 逆向偏壓時，最大逆向漏電流為 50 μA。

3. 分級系統說明

為確保亮度、順向電壓與色彩的一致性，LED 會被分類到特定的分級區間。這讓設計師能選擇符合其應用精確需求的元件。

3.1 發光強度分級

LED 根據其在 20 mA 下量測的發光強度，分為四個主要等級。每個等級內的公差為 ±10%。

• 等級 P：2850 mcd（最小）至 3600 mcd（最大）
• 等級 Q：3600 mcd 至 4500 mcd
• 等級 R：4500 mcd 至 5650 mcd
• 等級 S：5650 mcd 至 7150 mcd

3.2 順向電壓分級

順向電壓亦進行分級，以協助電路設計，特別是對電壓降或功耗敏感的應用。量測不確定度為 ±0.1V。

• 等級 0：2.8 V 至 3.0 V
• 等級 1：3.0 V 至 3.2 V
• 等級 2：3.2 V 至 3.4 V
• 等級 3：3.4 V 至 3.6 V

3.3 色彩分級（色度）

色彩輸出受到嚴格控制，並在 CIE 1931 色度圖上劃分為特定區域。定義的色彩等級為 D1、D2、E1、E2、F1 和 F2。這些組別代表暖白光光譜內不同的四邊形區域，其中 F1/F2 最暖（相關色溫最低），D1/D2 相對較冷。色度座標的量測不確定度為 ±0.01。規格書將這些歸為單一選擇組別（組別 1：D1+D2+E1+E2+F1+F2），表示此產品系列提供所有這些色彩等級。

4. 性能曲線分析

規格書提供了數條特性曲線，說明元件在不同條件下的行為。

4.1 相對強度 vs. 波長

此光譜分佈曲線顯示了不同波長下發射光的相對強度。對於暖白光 LED，曲線通常會在藍光區域（來自 InGaN 晶片）顯示一個主峰，並在黃/紅光區域（來自螢光粉轉換）顯示一個較寬的峰或高原。確切的形狀決定了 LED 的演色性。

4.2 指向性圖案

指向性曲線繪製了相對強度與輻射角的關係，直觀地確認了 50 度的典型視角。它顯示了當您遠離中心軸（0 度）時，光強度如何降低。

4.3 順向電流 vs. 順向電壓（I-V 曲線）

這條基本曲線顯示了二極體電流與電壓之間的指數關係。對於確定工作點以及設計限流電路或恆流驅動器至關重要。

4.4 相對強度 vs. 順向電流

此圖表展示了光輸出（相對強度）如何隨順向電流增加而增加。在一定範圍內通常是線性的，但在較高電流下可能因熱效應和效率下降而飽和。

4.5 色度座標 vs. 順向電流

此曲線對於色彩關鍵的應用非常重要。它顯示了色點（x, y 座標）如何隨著驅動電流變化而偏移。理想的狀況是色點在不同電流水平下保持穩定。

4.6 順向電流 vs. 環境溫度

此降額曲線顯示了隨著環境溫度升高，最大允許順向電流的變化。為防止過熱並確保可靠性，在高溫下操作時必須降低最大電流。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

此 LED 採用標準 T-1 3/4 圓形封裝。關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸單位為毫米（mm）。
• 除非另有說明，一般公差為 ±0.25 mm。
• 引腳間距是在引腳從封裝本體伸出的點進行量測。
• 法蘭下方樹脂的最大突出量為 1.5 mm。

6. 焊接與組裝指南

正確的處理對於維持 LED 性能與可靠性至關重要。

6.1 引腳成型

• 彎曲應在距離環氧樹脂燈泡底部至少 3 mm 的位置進行。
• 請在焊接元件之前
• 成型引腳。
• 彎曲時避免對 LED 封裝施加應力，這可能損壞內部連接或使環氧樹脂破裂。
• 在室溫下剪裁引腳。高溫剪裁可能導致故障。

確保 PCB 孔位與 LED 引腳完美對齊，以避免安裝應力。

• 6.2 儲存條件
• 建議儲存條件：≤30°C 且相對濕度 ≤70%。
• 在此條件下，自出貨日起的保存期限為 3 個月。
• 如需更長時間儲存（最長 1 年），請使用帶有氮氣環境和乾燥劑的密封容器。

避免在潮濕環境中溫度劇烈變化，以防止凝結。

• 6.3 焊接製程
• 保持焊接點與環氧樹脂燈泡之間的距離大於 3 mm。
• 建議僅焊接至引線框架上連接桿的基部。

遵守最大焊接溫度 260°C 持續 5 秒的規定。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝規格

• LED 的包裝旨在防止靜電放電（ESD）和濕氣損害。初級包裝：
• 防靜電袋。數量：
• 每袋 200 至 500 顆。次級包裝：
• 5 袋放入一個內箱。三級包裝：

10 個內箱裝入一個主（外）箱。

7.2 標籤說明

• 包裝上的標籤包含關鍵資訊：CPN：
• 客戶零件編號。P/N：
• 製造商零件編號。QTY：
• 包裝內數量。CAT：
• 發光強度與順向電壓分級的組合代碼。HUE：
• 色彩等級代碼（例如 D1, F2）。REF：
• 參考資訊。LOT No：

製造批號，用於追溯。

7.3 型號命名規則零件編號遵循結構化格式：334-15/X2C5-□ □ □ □。空白處（□）對應於選擇所需, 色彩組別、發光強度等級和

順向電壓組別

的特定代碼。這讓使用者能指定其應用所需的精確性能特性。

8. 應用建議與設計考量

• 8.1 典型應用此高亮度暖白光 LED 非常適合用於：
• 訊息與資訊面板：需要高對比度和可讀性的場合。
• 光學狀態指示器：用於消費性電子產品、工業設備和汽車儀表板。
• 背光：用於小型 LCD 顯示器、薄膜開關或裝飾面板。

標記與位置燈：

• 提供照明或信號指示。8.2 設計考量_F電流驅動：
• 始終使用恆流驅動器或基於順向電壓等級（V）和供應電壓的適當限流電阻。切勿超過絕對最大額定值。
• 熱管理：儘管功耗相對較低（110 mW），但在高環境溫度下，尤其是在接近最大電流驅動時，應確保足夠的散熱或氣流。請參考順向電流 vs. 環境溫度的降額曲線。
• 光學設計：50 度的視角提供了相當寬廣的光束。如需聚焦光線，可能需要二次光學元件（透鏡）。
• ESD 防護：雖然元件具有 4kV HBM 等級，但在組裝過程中仍應遵循標準的 ESD 處理預防措施。

色彩一致性：

對於需要均勻色彩外觀的應用，請指定嚴格的色彩等級（HUE），並確保陣列中的所有 LED 來自相同或相鄰的等級。

9. 技術比較與差異化

此 LED 的主要差異化在於其結合了經典且廣泛採用的 T-1 3/4 封裝與適合暖白光發射的高發光強度。相較於更小的 SMD LED，其穿孔設計在原型製作、手動組裝或需要更高單點亮度的應用中具有優勢。內建用於逆向電壓保護的齊納二極體是一個顯著特點，增強了在可能發生逆向電壓尖峰的電路設計中的穩健性。詳細的多參數分級系統（強度、電壓、色彩）為設計師提供了對最終產品性能和一致性的高度控制，這在批量生產中至關重要。

10. 常見問題（基於技術參數）_{10.1 建議使用何種驅動電路？}對於基本的指示用途，一個簡單的串聯電阻即足夠。計算電阻值為 R = (V_F電源_F- V_F) / I

。使用分級中的最大 V

值（例如，等級 3 為 3.6V），以確保在最壞情況下電流不超過 20mA。為獲得最佳穩定性和效率，特別是在陣列或較高電流下，建議使用恆流驅動器。

10.2 溫度如何影響性能？

隨著環境溫度升高，LED 的順向電壓會略微下降，但其內部效率可能降低，導致相同電流下的光輸出減少。更重要的是，過高的溫度會縮短 LED 的使用壽命。請務必參考順向電流 vs. 環境溫度的降額曲線，並透過適當的熱設計確保接面溫度保持在安全限度內。

10.3 我可以將其用於混色應用嗎？

這是一款螢光粉轉換的暖白光 LED，而非單色 LED。它並非為 RGB 混色而設計。如需混色，應使用專用的紅、綠、藍（RGB）LED。_Z10.4 齊納電壓規格的目的是什麼？

齊納二極體跨接於 LED 兩端以提供保護。如果不慎施加超過約 5.2V 的逆向電壓，齊納二極體將導通，箝制電壓，從而可能保護 LED 接面免受損壞。齊納逆向電流（I

）額定值 100 mA 表示其在這種保護作用下的電流處理能力。

11. 設計與使用案例研究_F情境：為工業設備設計高可見度狀態指示燈。_F一位工程師需要為在光線充足的工廠環境中運作的機器設計一個明亮、可靠的狀態燈。該燈必須從各個角度清晰可見，並具有溫暖、獨特的顏色。他們選擇了此 LED 的 S 等級（最高強度，5650-7150 mcd）和色彩等級 F1/F2 以獲得溫暖的外觀。他們設計了一個具有 12V 電源軌的 PCB。使用最大 V

值 3.6V 和目標 I

值 20mA，他們計算出串聯電阻：R = (12V - 3.6V) / 0.02A = 420Ω。選擇了一個標準的 430Ω, 1/4W 電阻。他們遵循組裝指南，在插入前將引腳在距離本體 4mm 處彎曲。最終的指示燈即使在環境光下也能提供極佳的可見度，且一致的分級確保了生產線上所有單元看起來完全相同。

12. 工作原理介紹

此 LED 基於半導體中的電致發光原理運作。核心是一個 InGaN（氮化銦鎵）晶片。當施加順向電壓時，電子和電洞在晶片的有源區內復合，以光子的形式釋放能量。InGaN 合金的特定成分使此發射位於藍光波長範圍。為了產生白光，藍光被引導至反射杯內的螢光粉塗層上。螢光粉吸收一部分藍光光子，並以更長的黃光和紅光波長重新發射光線。剩餘的藍光與螢光粉轉換的黃/紅光的混合，被人眼感知為暖白光。確切的色調（相關色溫）由螢光粉的成分和濃度決定。