334-15/F1C5-1 RTA LED 燈珠規格書 - T-1 3/4 封裝 - 3.6V 最大 - 110mW - 白光 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述一款高亮度白光LED燈珠的規格。該元件採用廣為使用的T-1 3/4圓形封裝，適用於多種指示燈與照明應用。其核心技術採用InGaN晶片，其發出的藍光經由反射杯內的螢光粉層轉換為白光。主要特色包括高光通量輸出、針對白點設計的典型色度座標，以及符合RoHS指令。此元件亦設計有靜電放電（ESD）保護，可承受高達4KV的電壓。

2. 技術參數詳解

2.1 絕對最大額定值

元件的操作極限定義於特定環境條件下（Ta=25°C）。連續順向電流（IF）額定值為30 mA，在脈衝條件下（工作週期1/10，頻率1 kHz）允許的峰值順向電流（IFP）為100 mA。最大逆向電壓（VR）為5 V。操作溫度範圍（Topr）為-40°C至+85°C，而儲存溫度範圍則為-40°C至+100°C。元件可承受260°C的焊接溫度（Tsol）達5秒。總功耗（Pd）限制為110 mW。內建齊納二極體作為保護，其最大逆向電流（Iz）為100 mA。

2.2 電氣與光學特性

在標準測試條件下（Ta=25°C，IF=20mA），順向電壓（VF）範圍為最小值2.8V至最大值3.6V。齊納逆向電壓（Vz）在Iz=5mA時，典型值為5.2V。在VR=5V時，逆向電流（IR）保證低於50 µA。主要光學參數——發光強度（IV）——範圍廣泛，從4500 mcd（最小值）到9000 mcd（最大值），典型視角（2θ1/2）為50度。根據CIE 1931標準，典型色度座標為x=0.29，y=0.28。

3. 分級系統說明

3.1 發光強度分級

LED根據其在20mA下量測到的發光強度進行分級。分級代碼及其對應範圍為：R級（4500 - 5650 mcd）、S級（5650 - 7150 mcd）和T級（7150 - 9000 mcd）。量測不確定度為±10%。

3.2 順向電壓分級

元件亦根據其順向壓降進行分級。分級代碼為：代碼0（2.8 - 3.0V）、代碼1（3.0 - 3.2V）、代碼2（3.2 - 3.4V）和代碼3（3.4 - 3.6V）。電壓的量測不確定度為±0.1V。

3.3 顏色分級（色度）

CIE色度圖及相關表格定義了特定的顏色等級（A1、A0、B3、B4、B5、B6、C0）。每個等級由CIE 1931（x,y）座標圖上的一個四邊形區域定義。這些等級將具有相似視覺白色調的LED歸為一組，涵蓋圖中所示約4600K至超過22000K的相關色溫（CCT）範圍。色度座標的量測不確定度為±0.01。

4. 性能曲線分析

本規格書提供了數條特性曲線，用以說明元件在不同條件下的行為。

• 相對強度 vs. 波長：顯示白光輸出的光譜功率分佈，這是藍光LED與螢光粉組合所產生的寬頻譜。
• 順向電流 vs. 順向電壓（IV曲線）：描繪電流與電壓之間的非線性關係，對於設計限流電路至關重要。
• 相對強度 vs. 順向電流：展示光輸出如何隨著驅動電流增加而提升，通常在較高電流下由於效率下降和發熱而呈現次線性關係。
• 順向電流 vs. 環境溫度：顯示最大允許順向電流隨著環境溫度升高而降低的降額曲線，對於熱管理至關重要。
• 色度座標 vs. 順向電流：說明色點（x,y）如何隨著驅動電流的變化而輕微偏移。
• 相對強度 vs. 角度位移：一個極座標圖，代表LED的空間輻射圖形或視角。

5. 機械與封裝資訊

此LED採用標準的T-1 3/4（5mm）圓形封裝，具有兩根軸向引腳。詳細的尺寸圖標明了總長度、引腳直徑、透鏡形狀和安裝平面。重要註記包括：所有尺寸單位為毫米，引腳間距在封裝出口處量測，法蘭下方樹脂的最大凸出量為1.5mm。封裝為水清色。

6. 焊接與組裝指南

6.1 引腳成型

若需彎折引腳，必須在距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm處進行。成型應始終在焊接前完成。成型過程中必須避免對封裝施加應力，以防損壞或斷裂。引腳切割應在室溫下進行。安裝至PCB時，孔位必須與LED引腳完美對齊，以避免安裝應力。

6.2 儲存

建議的儲存條件為30°C或更低，相對濕度70%或更低。在此條件下，儲存壽命限制為3個月。如需更長時間儲存（最長一年），應將元件置於充有氮氣並放置乾燥劑的密封容器中。

6.3 焊接製程

必須小心進行焊接，保持焊點與環氧樹脂燈泡之間的最小距離為3mm。建議條件如下：
手工焊接：烙鐵頭溫度最高300°C（最大功率30W），焊接時間最長3秒。
波峰焊/浸焊：預熱溫度最高100°C（最長60秒），焊錫槽溫度最高260°C，持續5秒。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝

LED以防潮和防靜電材料包裝。典型的包裝流程為：LED置於防靜電袋中（每袋200-500顆）。五袋裝入一個內箱。十個內箱裝入一個外箱。

7.2 標籤

標籤包含以下欄位：客戶料號（CPN）、生產料號（P/N）、包裝數量（QTY）、發光強度與順向電壓分級代碼（CAT）、顏色等級（HUE）、參考編號（REF）以及批號（LOT No.）。

7.3 料號標示

料號結構為：334-15/F1 C5-□ □ □ □。空格處對應於顏色組別、發光強度分級和電壓組別的特定代碼，允許精確選擇性能特性。

8. 應用建議

8.1 典型應用

高發光強度使此LED適用於需要高可見度的訊息面板、光學指示器、背光應用和標記燈。

8.2 設計考量

• 電流驅動：務必使用恆流源或與LED串聯的限流電阻。考慮熱降額，標準亮度建議在20mA或以下操作，最大亮度則為30mA。
• 熱管理：雖然此封裝並非為高功耗設計，但確保足夠的通風並避免操作超過最高接面溫度對於使用壽命至關重要，特別是在較高電流或高環境溫度下驅動時。
• ESD防護：儘管元件內建ESD保護（4KV），組裝過程中仍建議採取標準的ESD處理預防措施。
• 光學設計：50度的視角提供了寬廣的發光圖形。如需聚焦光線，可能需要二次光學元件（透鏡）。

9. 技術比較與差異化

此LED在其類別（T-1 3/4白光LED）中的主要優勢在於其極高的發光強度（高達9000 mcd），以及提供精確的電氣與顏色分級。內建用於逆向電壓保護的齊納二極體是一個顯著特色，可簡化在易受電壓暫態影響環境中的電路設計。詳細的分級系統允許設計師為其應用選擇亮度與顏色一致的元件，減少後續校準的需求。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：不同的分級代碼有何用途？
答：分級確保一致性。發光強度分級（R、S、T）保證最低亮度。電壓分級（0-3）有助於預測功耗並簡化驅動器設計。顏色分級（A1-C0）確保組裝中多個LED的白色外觀均勻一致。

問：我可以連續以30mA驅動此LED嗎？
答：可以，30mA是在25°C下的絕對最大連續額定值。然而，您必須參考降額曲線（順向電流 vs. 環境溫度）。在較高的環境溫度下，最大允許連續電流會降低，以防止過熱和過早失效。

問：如何解讀此LED的CIE色度圖？
答：圖中提供了黑體軌跡和CCT線作為參考。彩色四邊形區域（A1、A0等）是每個分級的可接受顏色範圍。LED經過測試並被分類到這些區域中。較低的CCT（例如靠近B3/B4）表示較暖的白光，而較高的CCT（例如靠近C0）表示較冷、偏藍的白光。

11. 實際應用案例

情境：設計高可見度狀態指示燈面板。
一位工程師正在設計一個工業控制面板，需要在高環境光下仍清晰可見、亮度一致的白光狀態指示燈。通過選擇來自相同發光強度分級（例如，T級以獲得最大亮度）和相同顏色分級（例如，B級以獲得中性白光）的LED，他們確保所有指示燈的外觀和亮度均勻一致。50度的視角提供了從各個角度良好的可見性。工程師使用5V電源和計算約20mA的限流電阻實現了一個簡單的驅動電路，確保操作在規格範圍內。內建的齊納二極體可在維護期間保護LED免受意外反接極性的影響。

12. 工作原理簡介

這是一款螢光粉轉換型白光LED。其核心是一個由氮化銦鎵（InGaN）製成的半導體晶片，在順向偏壓下（電致發光）發出藍光。此藍光並非直接射出，而是照射到懸浮在封裝環氧樹脂中的螢光粉塗層（通常是摻雜鈰的釔鋁石榴石，即YAG:Ce）。螢光粉吸收一部分藍色光子，並在黃色光譜區域重新發射出寬頻譜的光。剩餘未被吸收的藍光與螢光粉發出的寬頻黃光混合，產生人眼感知為白色的光。藍光與黃光的特定比例，以及螢光粉的確切成分，決定了白光的相關色溫（CCT）和顯色特性。

13. 技術趨勢

所述技術代表了螢光粉轉換型白光LED發展的成熟階段。更廣泛的LED產業持續趨勢包括：
效率提升：藍光InGaN晶片的內部量子效率和螢光粉轉換效率持續改進（更高的流明/瓦輸出）。
色彩品質：開發多種螢光粉混合物（例如，添加紅色螢光粉）以提高顯色指數（CRI），實現更自然、飽和的色彩還原，儘管本規格書指定的是較簡單的單一螢光粉系統。
封裝微型化：雖然T-1 3/4封裝仍然流行，但許多新應用正轉向表面黏著元件（SMD）封裝，如2835或3030，以獲得更好的製造性和熱性能。
智慧與聯網照明：將控制電子元件直接整合到LED封裝中是一個日益增長的趨勢，儘管本產品是一個離散式、無驅動器的元件。
此特定元件專注於在經典的穿孔式封裝中提供高發光強度，這對於許多傳統和特定的高亮度指示燈應用而言，需求仍然穩定。