334-15/FNC1-4YZA 白光 LED 燈數據手冊 - T-1 3/4 封裝 - 2.8-3.6V - 20mA - 22500-36000mcd - 英文技術文件

1. 產品概述

本文件詳細說明一款高亮度白光LED燈的規格。該元件採用常見的T-1 3/4圓形封裝，旨在為各種指示與照明應用提供高發光功率。白光透過應用於InGaN藍光晶片的螢光粉轉換過程實現，其典型色度座標符合CIE 1931標準所定義。

1.1 核心優勢

此LED系列的主要優勢包括其高發光強度，使其適用於需要明亮可見光的應用。該元件具備高達4KV的ESD耐受電壓，增強了其在操作過程中的穩健性。它符合相關環境法規，並提供散裝或捲帶包裝以利自動化組裝。

1.2 目標市場與應用

此LED的目標應用在於需要可靠且明亮的光學指示器的場合。典型用例包括訊息面板、狀態指示器、小型顯示器的背光，以及能見度至關重要的標記燈。

2. 技術參數深度解析

2.1 絕對最大額定值

為防止永久性損壞，裝置不得在超出這些限制的條件下運作。關鍵額定值包括：連續順向電流 (IF) 為 30 mA，脈衝條件下（工作週期 1/10 @ 1kHz）的峰值順向電流 (IFP) 為 100 mA，最大反向電壓 (VR) 為 5V。功率耗散 (Pd) 額定值為 110 mW。工作溫度範圍 (Topr) 為 -40°C 至 +85°C，儲存溫度 (Tstg) 為 -40°C 至 +100°C。最高焊接溫度為 260°C，持續 5 秒。

2.2 電光特性

這些參數是在25°C環境溫度和20mA正向電流的標準測試條件下測量的。正向電壓(VF)典型範圍為2.8V至3.6V。發光強度(IV)的典型範圍為22,500 mcd至36,000 mcd。視角(2θ1/2)約為15度，表示光束相對集中。典型的色度座標為x=0.30, y=0.29。整合了一個齊納二極體，其在5mA下的反向電壓(Vz)為5.2V，在5V下的反向電流(IR)最大值為50 µA。

3. 分級系統說明

產品進行分級以確保關鍵參數的一致性。

3.1 發光強度分級

發光強度主要分為兩個等級：'Y'級 (22,500 - 28,500 mcd) 與 'Z'級 (28,500 - 36,000 mcd)，兩者均在 IF=20mA 條件下量測。通用容差為 ±10%。

3.2 順向電壓分級

順向電壓分為四個等級：0 (2.8-3.0V)、1 (3.0-3.2V)、2 (3.2-3.4V) 和 3 (3.4-3.6V)。量測不確定度為 ±0.1V。

3.3 顏色組合

顏色由一個組合群組定義。對於此產品，群組指定為「4」，其對應於 CIE 圖上所標繪之色度等級 A0、B5 和 B6。

4. 性能曲線分析

該數據手冊提供了數條特性曲線，用以說明裝置在不同條件下的行為表現。

4.1 相對強度 vs. 波長

此曲線顯示了白光輸出的光譜功率分佈，由於螢光粉轉換，其分佈寬廣，在晶片發出的藍光區域達到峰值，並在整個可見光譜範圍內發射。

4.2 指向性圖案

極座標圖展示了光強度的空間分佈，證實了其15度的視角，並呈現典型的朗伯或近朗伯發射分佈。

4.3 順向電流對順向電壓 (IV曲線)

此圖表顯示電流與電壓之間的指數關係，對於設計適當的限流電路至關重要。該曲線有助於確定LED的動態電阻。

4.4 Relative Intensity vs. Forward Current

此曲線展示了光輸出如何隨驅動電流增加而提升。在建議的工作範圍內通常呈線性關係，但在較高電流下可能出現飽和或性能下降。

4.5 色度座標 vs. 正向電流

此圖表顯示色座標（x, y 座標）可能如何隨驅動電流變化而偏移，這對於色彩要求嚴格的應用至關重要。

4.6 順向電流 vs. 環境溫度

此降額曲線顯示最大允許順向電流隨環境溫度變化的關係，對於熱管理及確保長期可靠性至關重要。

5. Mechanical and Package Information

5.1 封裝尺寸

該LED採用標準T-1 3/4 (5mm)圓形封裝。尺寸圖標明了直徑、高度、引腳間距及其他關鍵機械特徵。除非另有說明，所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為±0.25mm。引腳間距的測量點位於引腳伸出封裝本體的位置。法蘭下方樹脂的最大凸出量為1.5mm。

5.2 極性識別

陰極通常可透過LED透鏡邊緣的平面標記或較短的引腳來識別。確切的極性標記應參考資料手冊中的圖示。

6. 焊接與組裝指南

6.1 引腳成形

引腳應在距離環氧樹脂封裝體底部至少3毫米處進行彎折。成形必須在焊接前完成。彎折時必須避免對封裝體施加應力，以防止內部損壞或斷裂。引線框架應在室溫下進行切割。

6.2 儲存條件

LED應儲存在30°C或以下、相對濕度70%或以下的環境中。建議自出貨日起的儲存期限為3個月。如需更長時間（最長一年）的儲存，請使用充填氮氣並放置乾燥劑的密封容器。

6.3 焊接建議

焊點與環氧樹脂封裝體之間必須保持至少3mm的距離。建議條件如下：

• 手工焊接： 烙鐵頭溫度最高300°C（功率最高30W），焊接時間最長3秒。
• 波峰/浸焊： 預熱溫度最高100°C（最長60秒），錫槽溫度最高260°C，最長5秒。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝規格

LED 以抗靜電袋包裝。每袋最少裝 200 件，最多裝 500 件。五袋裝入一個內箱。十個內箱裝入一個外箱。

7.2 標籤說明

包裝標籤包含：CPN (客戶零件編號)、P/N (零件編號)、QTY (數量)、CAT (發光強度與順向電壓等級)、HUE (色度等級)、REF (參考)、以及 LOT No. (批號)。

7.3 型號命名規則

零件編號 334-15/FNC1-4YZA 遵循特定的編碼系統，其各段可能代表系列、封裝類型、色度組別 (4)、發光強度分級 (Y/Z) 以及順向電壓分級 (0-3)。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

為確保可靠運作，必須串聯一個限流電阻。電阻值 (R) 可根據歐姆定律計算：R = (Vsupply - VF) / IF，其中 VF 為 LED 在目標電流 IF 下的順向電壓。為保持亮度恆定，建議使用恆流驅動器，特別是在電源電壓變動或需驅動多個串聯 LED 時。

8.2 設計考量

熱管理： 儘管功耗很低，但確保足夠的通風或散熱對於維持光輸出和壽命至關重要，尤其是在高環境溫度下或驅動接近最大額定值時。
ESD 防護： 儘管裝置內建 ESD 防護（4KV HBM），在組裝過程中仍應遵循標準的 ESD 處理預防措施。
光學設計： 15 度的視角使此 LED 適合需要定向光束的應用。若需更廣泛的照明，可能需要使用透鏡或擴散片等二次光學元件。

9. 技術比較與差異化

與標準5mm LED相比，此元件提供顯著更高的發光強度（最高可達36,000 mcd），使其適用於需要卓越亮度的應用。整合的齊納二極體用於反向電壓保護，此特性增強了電路在可能發生反向電壓突波時的穩健性。針對強度、電壓和顏色的精確分檔，可在外觀與性能一致性至關重要的大量生產產品中實現更好的均勻性。

10. 常見問題 (FAQ)

Q: 這款LED的典型工作電流是多少？
A: 標準測試條件與典型工作點為20mA。它最高可持續工作於30mA，但在較高電流下需驗證其使用壽命與顏色穩定性。

Q: 如何解讀顏色分級代碼 A0、B5、B6？
A: 這些是 CIE 1931 色度圖上定義允許顏色變異的特定區域。群組「4」表示 LED 的顏色將落在這三個色區的組合範圍內，它們對應圖上所示的不同相關色溫（CCT）（例如約 5600K、約 7000K、約 9000K）。

Q: 我能否使用 5V 電源且不加電阻來驅動此 LED？
A: 不行。若無限流機制，LED 將試圖汲取過量電流，迅速超過其最大額定值並導致災難性故障。務必使用串聯電阻或恆流驅動器。

11. 實用案例範例

情境：設計高可見度狀態指示燈面板。 一個控制面板需要一組能在高環境光下清晰可見的亮白色狀態指示燈。使用分檔 Z（高亮度）的此款 LED 可確保可見度。電路設計採用 12V 電源。針對每個 LED，假設 VF 為 3.2V（分檔 1）且期望的 IF 為 20mA，串聯電阻計算為 (12V - 3.2V) / 0.02A = 440 歐姆。選擇標準的 470 歐姆電阻，產生的電流約為 18.7mA，符合規格。LED 被安裝在 PCB 上，其孔洞與引腳對齊以避免應力，並按照時間和溫度指南進行手工焊接。

12. 運作原理介紹

這是一種螢光粉轉換型白光LED。其核心是一個由氮化銦鎵（InGaN）製成的半導體晶片，在正向偏壓下會發出藍光（電致發光）。這道藍光並不會直接射出，而是會照射到封裝內部沉積的一層螢光粉材料（通常是YAG:Ce）上。螢光粉會吸收一部分藍色光子，並重新發射出更寬廣光譜的光，主要是黃光區域。剩餘的藍光與轉換後的黃光混合後，被人眼感知為白光。具體的色調（相關色溫）由螢光粉的成分與數量控制。

13. 技術趨勢

白光LED的發展一直由InGaN晶片效率與螢光粉技術的進步所驅動。趨勢持續朝向更高的發光效率（每瓦更多流明）、改善顯色指數（CRI）以提升光品質，以及更嚴格的顏色分檔容差以確保色彩一致性。封裝創新也著重於改善熱管理，以實現更高的驅動電流與功率密度，同時追求小型化。該技術仍是固態照明的基礎，憑藉其能源效率、長壽命與設計靈活性，在許多應用中取代了傳統的白熾燈與螢光燈光源。