A203B/UY/S530-A3 LED阵列指示灯规格书 - 黄色漫射 - 20mA - 2.0V - 中文技术文档

1. 产品概述

A203B/UY/S530-A3是一款低功耗、高效率的LED阵列指示灯，主要设计用于电子仪器和设备中作为状态或功能指示器。其核心设计理念是，在确保工程师获得最大设计灵活性的前提下，以最小的功耗提供可靠的可视化反馈。

该产品采用阵列式结构，将多个独立的LED灯珠集成在一个塑料支架内。这种集成化设计简化了在印刷电路板（PCB）或面板上的安装过程，使得仅用一个元件即可构建多点指示系统。该阵列支持垂直和水平方向堆叠，便于创建紧凑、密集的指示器集群或定制形状的指示图案，以满足特定的应用需求。

其主要优势包括符合现代环保和安全标准。这是一款无铅（Pb-free）产品，符合RoHS（有害物质限制）指令，遵循欧盟REACH法规，并满足无卤素要求，对溴（Br）和氯（Cl）含量有严格限制（Br<900 ppm，Cl<900 ppm，Br+Cl<1500 ppm）。这使其适用于环保法规严格的广泛市场。

2. 技术参数与规格

2.1 器件选型与标识

本文档详述的具体型号为333-2UYD/S530-A3-L。它采用AlGaInP（铝镓铟磷）芯片材料，发出亮黄色光。外部封装树脂为黄色漫射型，有助于拓宽视角并柔化光输出，以获得更好的可视性。

2.2 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限。在这些条件下或超出这些条件运行无法保证，为确保长期可靠性能，应予以避免。所有额定值均在环境温度（Ta）为25°C时指定。

• 连续正向电流（I_F）：25 mA
• 峰值正向电流（I_FP）：60 mA（占空比1/10，频率1 kHz时）
• 反向电压（V_R）：5 V
• 功耗（P_d）：60 mW
• 工作温度（T_opr）：-40°C 至 +85°C
• 存储温度（T_stg）：-40°C 至 +100°C
• 焊接温度（T_sol）：最高260°C，持续时间不超过5秒

2.3 光电特性

这些是在标准测试条件下（Ta=25°C，除非另有说明，I_F=20mA）测得的典型性能参数。它们代表了器件的预期性能。

• 正向电压（V_F）：最小值1.7V，典型值2.0V，最大值2.4V。这是LED在指定电流下工作时的压降。
• 反向电流（I_R）：在V_R=5V时，最大值10 µA。这表明施加反向电压时存在极小的漏电流。
• 发光强度（I_V）：最小值100 mcd，典型值200 mcd。这是人眼感知的LED亮度的度量。
• 视角（2θ_1/2）：典型值30度。这是发光强度降至0度（轴向）强度一半时的全角。
• 峰值波长（λ_p）：典型值591 nm。这是光输出功率最大的波长。
• 主波长（λ_d）：典型值589 nm。这是描述人眼感知颜色的单一波长。
• 光谱辐射带宽（Δλ）：典型值15 nm。这是发射光的光谱宽度，以最大强度的一半（半高宽，FWHM）测量。

3. 性能曲线分析

规格书提供了几条特性曲线，用以说明器件在不同条件下的行为。这些对于电路设计和热管理至关重要。

3.1 相对强度 vs. 波长

该曲线显示了发射光的光谱分布，以典型的591 nm峰值波长为中心，带宽为15 nm，证实了其黄色光输出。

3.2 指向性图

该图说明了光的空间分布，显示了典型的30度视角，在此角度下强度降至轴向值的50%。

3.3 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

这条基本曲线显示了二极管的电流与电压之间的指数关系。对于此LED，在20 mA的典型工作电流下，正向电压约为2.0V。该曲线对于设计限流电路至关重要。

3.4 相对强度 vs. 正向电流

该曲线表明光输出（发光强度）随正向电流增加而增加，但并非完全线性，尤其是在较高电流时。它有助于根据所需亮度水平决定驱动电流。

3.5 温度依赖性曲线

两条关键曲线显示了环境温度（T_a）的影响：
相对强度 vs. 环境温度：表明发光强度通常随环境温度升高而降低。这是高温环境应用中的关键因素。
正向电流 vs. 环境温度：可用于理解I-V特性如何随温度变化，这对于恒流驱动器设计很重要。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸

规格书包含A203B/UY/S530-A3 LED阵列的详细尺寸图。图纸标注中的关键规格包括：所有尺寸均以毫米（mm）为单位，除非另有规定，一般公差为±0.25 mm。引脚间距在引脚从封装本体伸出的位置测量。精确的尺寸对于PCB焊盘设计和确保组装过程中的正确配合至关重要。

5. 焊接与组装指南

正确的操作对于保持器件可靠性和性能至关重要。

5.1 引脚成型

• 弯曲点必须距离环氧树脂灯体底部至少3 mm，以避免对封装施加应力。
• 成型操作必须在焊接之前进行，且应在室温下操作。
• PCB孔必须与LED引脚完美对齐，以避免安装应力。

5.2 存储

• 推荐存储条件：温度≤30°C，相对湿度≤70%。
• 运输后的标准存储寿命为3个月。如需更长时间存储（最长1年），请使用带干燥剂的氮气密封容器。
• 避免在潮湿环境中温度骤变，以防冷凝。

5.3 焊接工艺

焊点与环氧树脂灯体之间必须保持至少3 mm的最小距离。

手工焊接：烙铁头最高温度300°C（针对最大30W烙铁）。每个引脚焊接时间最长3秒。
浸焊（波峰焊）：预热最高温度100°C（最长60秒）。焊锡槽最高温度260°C，最长5秒。
提供了推荐的焊接温度曲线，强调了控制加热和冷却速率的重要性。避免快速冷却。焊接（浸焊或手工焊）不应超过一次。在焊接后LED恢复到室温之前，避免对其施加机械应力或振动。

5.4 清洗

如需清洗，请使用室温下的异丙醇，时间不超过一分钟，然后风干。不建议使用超声波清洗，如果绝对必要，必须预先验证，因为根据功率和组装条件，超声波清洗可能会损坏LED。

5.5 热管理

强调了正确的热设计的重要性。应根据应用的环境温度和热管理能力适当降低工作电流。设计人员应参考降额曲线（虽然提供的摘录中没有明确显示，但隐含此意）以确保长期可靠性。

6. 包装与订购信息

6.1 包装规格

LED采用防静电和防潮包装。
包装数量：
1. 每防静电袋装200片。
2. 每内盒装4袋。
3. 每主（外）箱装10个内盒。
总计每主箱8000片。

6.2 标签说明

包装标签包含多个代码：
• CPN：客户部件号
• P/N：制造商部件号（例如，333-2UYD/S530-A3-L）
• QTY：数量
• CAT：性能等级或类别
• HUE：主波长
• REF：参考信息
• LOT No：可追溯的批次号，用于质量控制

7. 应用说明与设计考量

7.1 典型应用

此LED阵列设计用作各种电子仪器和控制面板中显示状态、程度、功能模式或位置的指示器。例如，音频设备、测试测量仪器、工业控制系统以及需要多个可配置指示点的消费电子产品。

7.2 电路设计考量

当使用电压源驱动LED时，必须使用限流电阻。电阻值可根据欧姆定律计算：R = (V_电源- V_F) / I_F。使用典型的V_F值2.0V，期望的I_F值20 mA，电源电压5V：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。通常使用略高的值（例如180 Ω）以留有余量并降低功耗。为了在不同电源电压或温度下保持亮度恒定，推荐使用恒流驱动电路。

7.3 热设计考量

尽管器件功耗较低（最大60 mW），但在应用中有效的热管理对于维持发光强度和使用寿命仍然很重要，尤其是在接近最大电流或高环境温度下运行时。确保PCB提供足够的热释放路径，并考虑邻近发热元件的影响。

7.4 光学设计考量

黄色漫射树脂提供了较宽（30度）的视角。对于需要更窄光束的应用，可以使用外部透镜或导光管。漫射输出有助于减少眩光并产生更均匀的外观，非常适合前面板指示器。

8. 技术对比与差异化

A203B/UY/S530-A3通过其阵列形式实现差异化。与使用多个分立LED相比，这种集成阵列具有显著优势：
• 简化组装：一个元件替代了多个放置和焊接操作。
• 提高一致性：阵列内的LED来自同一生产批次，确保更好的颜色和亮度均匀性。
• 设计灵活性：可堆叠特性允许创建自定义指示器形状和图案，无需定制模具。
• 空间效率：可以实现比分立元件更密集的指示器布局。
其符合RoHS、REACH和无卤素标准是现代元件的基本要求，但对于销往受监管市场而言，这仍然是一个关键的差异化因素。

9. 常见问题解答（FAQ）

问：峰值波长和主波长有什么区别？
答：峰值波长（λ_p）是光输出最强的物理波长。主波长（λ_d）是一个计算值，对应于人眼感知的颜色。对于像这种黄色的单色LED，它们通常非常接近（此处为591 nm vs. 589 nm）。

问：我可以连续以60 mA的峰值电流驱动此LED吗？
答：不可以。60 mA的峰值正向电流（I_FP）仅适用于低占空比（1/10）的脉冲操作。最大连续电流（I_F）为25 mA。超过连续额定值会导致过热并迅速劣化或失效。

问：为什么存储湿度很重要？
答：LED封装会吸收湿气。在高温焊接过程中，这些吸收的湿气会迅速变成蒸汽，导致内部分层或开裂（\"爆米花\"效应）。适当的存储控制可以防止吸湿。

问：正向电压范围从1.7V到2.4V。这对我的设计有何影响？
答：由于制造公差，这种变化是正常的。您的限流电路应设计为能够处理此范围。使用恒流驱动器而非简单的电阻器，将确保所有单元亮度一致，无论其V_F variation.

10. 实际应用示例

场景：为电源单元设计一个多级状态指示器。
设计师需要指示四种状态：待机、正常、警告和故障。他们可以使用两个垂直堆叠的A203B/UY/S530-A3阵列。
• PCB布局：PCB焊盘根据封装尺寸图设计。附近放置四个限流电阻（每个对应阵列段中的一个LED）。针对3.3V逻辑电源计算电阻值，目标是为每个LED提供15 mA电流以获得足够亮度并降低功耗：R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87 Ω。选择标准的91 Ω电阻。
• 固件控制：微控制器的四个GPIO引脚连接到阴极（通过电阻），阳极连接到3.3V电源轨。固件可以点亮单个LED或组合以表示四种状态（例如，单个LED表示待机，两个表示正常，三个表示警告，全部四个表示故障）。
• 组装：在其他SMD元件焊接后，将阵列放置在PCB上。在波峰焊过程中，严格控制温度曲线，不超过260°C持续5秒，并遵守3mm距离规则。
这种方法以最少的电路板空间和元件数量，实现了一个简洁、均匀且易于组装的指示器部分。