LED灯珠 333-2SURC/S400-A8 规格书 - 亮红色 - 20mA - 3200-5000mcd - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款专为需要卓越光输出应用而设计的高亮度LED灯珠的规格。该器件采用AlGaInP芯片技术，配合水清树脂封装，可发出亮红色光。其设计注重可靠性与坚固性，适用于各类电子显示和指示灯应用。

1.1 核心优势

• 高发光强度：在20mA标准正向电流下，典型发光强度范围为3200至5000毫坎德拉（mcd）。
• 窄视角：典型视角（2θ1/2）为10度，提供集中且强烈的光输出。
• 合规性与可靠性：产品符合RoHS、欧盟REACH及无卤标准（Br <900 ppm，Cl <900 ppm，Br+Cl < 1500 ppm），确保环境安全与长期可靠性。
• 包装灵活性：提供编带盘装，适用于自动化组装流程。

1.2 目标市场与应用

此LED主要面向消费电子和显示背光市场。其主要应用包括：

• 电视机（TV）
• 电脑显示器
• 电话机
• 通用电脑外设及指示灯

2. 深入技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

下表列出了可能导致器件永久性损坏的应力极限。这些并非工作条件。

2.2 光电特性（Ta=25°C）

这些参数定义了LED在25°C环境温度下正常工作时的典型性能。

测量说明：正向电压：±0.1V不确定度；发光强度：±10%不确定度；主波长：±1.0nm不确定度。

2.3 热特性

器件性能受温度影响。工作温度范围为-40°C至+85°C。在接近上限温度工作时，必须采取适当的散热措施或电流降额，以维持性能并延长使用寿命。

3. 分档系统说明

产品根据关键性能参数进行分类，以确保应用设计的一致性。标签系统包含以下代码：

• CAT：发光强度（Iv）等级。允许在特定亮度范围内选择LED。
• HUE：主波长（λd）等级。确保多个器件间的颜色一致性。
• REF：正向电压（VF）等级。通过将具有相似压降的LED分组，有助于设计稳定的驱动电路。

这些分档代码通常与部件号（P/N）、客户生产编号（CPN）、包装数量（QTY）和批号（LOT No）一同印在产品标签上。

4. 性能曲线分析

规格书提供了多条特性曲线，用以说明器件在不同条件下的行为。

4.1 相对强度 vs. 波长

此曲线显示了光谱功率分布，典型峰值波长（λp）为632 nm，主波长（λd）为624 nm。典型光谱辐射带宽（Δλ）为20 nm，定义了亮红色的纯度和特定色调。

4.2 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

I-V曲线是非线性的，这是二极管的典型特征。在20mA标准工作电流下，正向电压（VF）典型值为2.0V，范围从1.7V到2.4V。此信息对于设计限流电路至关重要。

4.3 相对强度 vs. 正向电流

发光强度随正向电流增加而增加。然而，在超过推荐的连续电流（25mA）或没有适当热管理的情况下工作，会因结温升高而降低效率并缩短寿命。

4.4 温度依赖性曲线

相对强度 vs. 环境温度：光输出随环境温度升高而降低。设计者必须在高温环境中考虑此降额因素。

正向电流 vs. 环境温度：对于恒压驱动，正向电流可能随温度变化。建议使用恒流驱动器，以确保在整个工作温度范围内性能稳定。

4.5 指向性图

极坐标图展示了10度的典型视角，显示了光强如何在窄光束内集中。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸图

该LED采用标准灯式封装。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸单位均为毫米（mm）。
• 凸缘高度必须小于1.5mm（0.059英寸）。
• 未标注尺寸的默认公差为±0.25mm。

图纸规定了引脚间距、本体直径、总高度，以及从环氧树脂泡壳到引脚弯曲或焊接点的推荐最小距离（3mm）。

5.2 极性识别

阴极通常通过LED透镜上的平面或较短的引脚来识别。请务必参考封装图以确认明确的极性标记，确保正确安装。

6. 焊接与组装指南

6.1 引脚成型

• 在距离环氧树脂泡壳根部至少3mm处弯曲引脚。
• 引脚成型操作必须在 soldering.
• 成型过程中避免对LED封装施加应力。
• 在室温下剪切引脚。
• 确保PCB孔与LED引脚完美对齐，以避免安装应力。

6.2 推荐焊接条件

关键注意事项：

1. 避免在高温下对引脚施加应力。

2. 不要进行超过一次的焊接（浸焊或手工焊）。

3. 焊接后，在LED冷却至室温前，保护其免受机械冲击。

4. 始终使用最低的有效焊接温度。

6.3 清洗

• 如有必要，仅可在室温下使用异丙醇清洗，时间≤1分钟。
• 除非绝对必要且经过充分的预认证测试，否则请勿使用超声波清洗，因为它可能损坏内部结构。

6.4 储存条件

• 储存温度≤30°C，相对湿度（RH）≤70%。
• 在此条件下，出货后的保质期为3个月。
• 如需更长时间储存（最长1年），请使用带氮气气氛和吸湿剂的密封容器。
• 避免在潮湿环境中温度骤变，以防冷凝。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

• 防静电袋：保护LED免受静电放电（ESD）损害。
• 内盒：内含多个防静电袋。
• 外箱：内含多个内盒。

7.2 包装数量

1. 每个防静电袋最少200至500片。
2. 每个内盒5袋。
3. 每个外箱10个内盒。

8. 应用建议与设计考量

8.1 典型应用电路

务必使用恒流源或带串联限流电阻的电压源驱动LED。使用公式计算电阻值：R = (V_电源- V_F) / I_F。为进行最坏情况设计，请使用规格书中的最大V_F值（2.4V），以确保电流不超过极限。例如，使用5V电源，目标I_F为20mA：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω。标准的130Ω或150Ω电阻均适用。

8.2 热管理

这是关键的设计因素。功耗（P_d）为 V_F* I_F。在典型值2.0V和20mA下，功耗为40mW。虽然低于60mW的最大值，但在高环境温度或空气流通不良的密闭空间内工作时，需要降低工作电流，以防止结温超过安全限值，否则会加速光衰并缩短工作寿命。

8.3 光学设计

10度的窄视角使此LED非常适合需要聚焦光束或定向光的应用，例如需要从特定角度可见的指示灯或小段背光。

9. 技术对比与差异化

与标准红色LED相比，此器件的关键差异化在于其极高的发光强度（3200-5000 mcd）和窄视角，这是通过采用AlGaInP芯片技术和特定透镜设计实现的。这种组合针对定向光束中高亮度至关重要的应用进行了优化，而非广域照明。其符合现代环保标准（RoHS、REACH、无卤）的特性也使其适用于法规要求严格的全球市场。

10. 常见问题解答（FAQ）

Q1：峰值波长（λp）和主波长（λd）有什么区别？

A1：峰值波长是发射光功率最大的波长。主波长是人眼感知到的、与LED颜色相匹配的单波长。对于这款红色LED，λp为632nm（物理峰值），而λd为624nm（感知颜色）。

Q2：我可以连续以25mA驱动此LED吗？

A2：可以，25mA是绝对最大连续正向电流。然而，为了获得最佳寿命和可靠性，尤其是在较高环境温度下，建议在典型测试条件20mA或以下工作。

Q3：为什么距离环氧树脂泡壳3mm对于焊接和引脚弯曲如此重要？

A3：这个距离可以防止来自焊点的过多热量或来自弯曲的机械应力传递到环氧树脂泡壳内敏感的芯片和键合线，否则可能导致立即失效或长期可靠性问题。

Q4：订购时如何解读CAT、HUE和REF代码？

A4：这些是分档代码。您可以根据应用对亮度一致性、颜色均匀性和电路稳定性的需求，指定所需的发光强度（CAT）、主波长（HUE）和正向电压（REF）范围。请查阅制造商详细的分档规格文件以获取确切的代码值和范围。

11. 实际设计案例分析

场景：为网络设备设计一个状态指示灯，要求在光线充足的房间内，从3米距离、从前面板约15度视角清晰可见。

元件选择：此LED是绝佳选择，因为其高强度（≥3200 mcd）确保了即使在明亮环境光下也清晰可见。10度的视角自然形成一个明亮、聚焦的光斑，将落在所需的15度视角锥内。

电路设计：使用数字设备中常见的3.3V逻辑电源。计算串联电阻：R = (3.3V - 2.4V_最大值) / 0.02A = 45Ω。使用标准47Ω电阻。LED功耗：P_d≈ 2.0V * 0.02A = 40mW。电阻功耗：P_R= (0.02A)²* 47Ω = 18.8mW。两者均在安全限值内。

布局考量：将LED放置在PCB上，确保能够遵守3mm焊接距离规则。确保没有其他较高的元件遮挡LED的窄光束。

12. 技术原理介绍

此LED基于AlGaInP（铝镓铟磷）半导体芯片。当施加正向电压时，电子和空穴在芯片的有源区内复合，以光子的形式释放能量——这一过程称为电致发光。AlGaInP合金的特定成分决定了带隙能量，进而定义了发射光的波长（颜色），在本例中为红色。水清环氧树脂充当透镜，将光输出塑造成指定的10度视角，并保护精密的半导体芯片免受环境影响。

13. 行业趋势与发展

指示灯和显示LED的趋势继续朝着更高效率（每瓦更多流明）和更高可靠性发展。虽然此器件提供了高强度，但该产品类别的未来迭代可能会侧重于在更低驱动电流下实现类似亮度，以提高能效。此外，行业也在持续推动更广泛、更严格地遵守RoHS和REACH以外的环保法规，例如冲突矿产声明和循环经济原则。在自动化制造中，对精确分档（更严格的CAT、HUE、REF范围）的需求日益增长，以确保最终产品质量的一致性，而无需手动校准或分选。