目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心优势与目标市场
- 2. 技术参数深度解析
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性
- 3. 分档系统说明
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 相对强度 vs. 波长
- 4.2 指向性图
- 4.3 正向电流 vs. 正向电压 (I-V曲线)
- 4.4 相对强度 vs. 正向电流
- 4.5 温度依赖性曲线
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 封装尺寸图
- 5.2 极性识别
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 引脚成型
- 6.2 存储条件
- 6.3 焊接工艺
- 6.4 清洗
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 包装规格
- 7.2 标签说明
- 8. 应用建议
- 8.1 典型应用场景
- 8.2 设计注意事项
- 9. 技术对比与差异化
- 10. 常见问题解答（基于技术参数）
- 10.1 使用5V电源时，我应该使用多大的电阻值？
- 10.2 我可以在其最大连续电流25mA下驱动这款LED吗？
- 10.3 为什么存储湿度条件很重要？
- 11. 实际用例
- 12. 技术原理介绍
- 13. 行业趋势与发展
1. 产品概述
513S YGD/S530-E2是一款专为通用指示灯和背光应用设计的高亮度LED灯珠。它采用AlGaInP（铝镓铟磷）半导体芯片，可产生超级黄光输出。该器件配备绿色散射树脂透镜，有助于拓宽视角并柔化光线外观。这款LED的特点是可靠性高、坚固耐用，并符合RoHS、REACH和无卤素等主要环保法规。
1.1 核心优势与目标市场
该LED系列的主要优势包括提供多种视角选择以适应不同的应用需求，以及提供编带包装以支持自动化组装流程。其设计优先考虑更高的亮度输出。目标应用主要集中在消费电子产品中，包括用作电视机、电脑显示器、电话和其他计算设备中的状态指示灯或背光元件。
2. 技术参数深度解析
本节根据其绝对最大额定值和光电特性，对LED的关键技术规格进行详细、客观的分析。
2.1 绝对最大额定值
绝对最大额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限值。这些并非工作条件。
- 连续正向电流 (IF):25 mA。超过此电流会因半导体结过热而导致灾难性故障。
- 静电放电 (ESD) 人体模型:2000 V。此额定值表明器件具有中等水平的ESD敏感性。组装过程中需要遵循正确的ESD处理程序。
- 反向电压 (VR):5 V。施加高于此值的反向电压可能会击穿LED的P-N结。
- 功耗 (Pd):60 mW。这是在规定条件下封装可以耗散的最大功率，与正向电流和电压相关。
- 工作与存储温度:-40°C 至 +85°C（工作），-40°C 至 +100°C（存储）。该器件适用于广泛的环境条件。
- 焊接温度:260°C，持续5秒。这定义了波峰焊或回流焊工艺的峰值温度耐受性。
2.2 光电特性
这些参数是在典型测试条件下（除非另有说明，Ta=25°C，IF=20mA）测量的，定义了器件的性能。
- 发光强度 (Iv):典型值为12.5 mcd，最小值为6.3 mcd。未指定最大值，表明对强度进行了分档。测量不确定度为±10%。
- 视角 (2θ1/2):140度（典型值）。这种宽视角是散射透镜的结果，使得LED适用于从多个角度可见性都很重要的应用。
- 峰值波长 (λp):575 nm（典型值）。这是发射光功率最大的波长。
- 主波长 (λd):573 nm（典型值）。这是人眼感知到的单一波长，定义了“超级黄”的颜色。测量不确定度为±1.0 nm。
- 正向电压 (VF):典型值2.0 V，在20mA时最大2.4 V。这种低正向电压是AlGaInP技术的特征。测量不确定度为±0.1V。
- 反向电流 (IR):在VR=5V时最大10 µA。低反向漏电流是理想的。
3. 分档系统说明
规格书提到了关键参数的分档系统，尽管摘录中未提供具体的分档代码表。标签说明提到了发光强度(CAT)、主波长(HUE)和正向电压(REF)的等级。这意味着生产单元根据测量性能被分类到不同的类别或“档位”中，以确保特定订单内的一致性。当需要在多个LED之间进行严格的颜色或强度匹配时，设计人员应咨询制造商以获取详细的分档规格。
4. 性能曲线分析
规格书包含几条典型的特性曲线，对于理解器件在非标准条件下的行为至关重要。
4.1 相对强度 vs. 波长
此曲线显示了光谱功率分布。对于超级黄光AlGaInP LED，其光谱相对于白光LED较窄，中心波长在573-575 nm附近。光谱辐射带宽(Δλ)通常为20 nm。
4.2 指向性图
此极坐标图说明了140度的视角，显示了光强如何从中心（0°）开始减弱。散射透镜创造了平滑、宽广的发射模式。
4.3 正向电流 vs. 正向电压 (I-V曲线)
此图对于电路设计至关重要。它显示了电流和电压之间的非线性关系。LED在其开启电压（AlGaInP约为1.8-2.0V）附近开始显著导通。驱动器应使用恒流而非恒压，以确保稳定的光输出。
4.4 相对强度 vs. 正向电流
此曲线表明光输出（强度）随正向电流增加而增加，但在整个范围内并非线性。在非常高的电流下，效率可能会因热量增加而下降。
4.5 温度依赖性曲线
相对强度 vs. 环境温度:LED光输出通常随环境温度升高而降低。此曲线量化了这种降额，对于在高温环境中设计可靠系统至关重要。
正向电流 vs. 环境温度:这可能显示I-V特性如何随温度变化。对于LED，正向电压通常随温度升高而降低。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸图
该LED采用标准的3mm圆形（T-1）径向引线封装。图纸中的关键尺寸包括引脚间距、主体直径和总高度。重要说明指出所有尺寸均以毫米为单位，凸缘高度必须小于1.5mm，除非另有说明，一般公差为±0.25mm。设计人员必须遵守这些尺寸以进行正确的PCB焊盘设计。
5.2 极性识别
对于径向引线LED，阴极通常通过透镜边缘的平面、较短的引线或其他标记来识别。具体的识别方法应与尺寸图交叉参考。正确的极性对于正常工作至关重要。
6. 焊接与组装指南
正确的处理对于防止损坏和确保长期可靠性至关重要。
6.1 引脚成型
- 在距离环氧树脂灯珠基座至少3mm处弯曲引脚。
- 在焊接前进行成型。
- 避免对封装施加应力；应力可能导致环氧树脂开裂或损坏内部键合。
- 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 存储条件
- 收货后，在≤30°C和≤70%相对湿度下存储。
- 在此条件下，保质期为3个月。对于更长时间的存储（最长1年），请使用带有氮气和干燥剂的密封容器。
- 在潮湿环境中避免温度骤变，以防止冷凝。
6.3 焊接工艺
通用规则:保持焊点到环氧树脂灯珠的最小距离为3mm。
手工焊接:烙铁头温度最高300°C（适用于最大30W烙铁），焊接时间最长3秒。
波峰/浸焊:预热最高100°C，最长60秒。焊锡槽温度最高260°C，最长5秒。
温度曲线:提供了推荐的焊接温度曲线图，强调受控的升温、定义的峰值温度/时间以及受控的冷却。不建议使用快速冷却过程。
重要提示:在高温下避免对引脚施加应力。不要多次焊接（浸焊/手工焊）。焊接后，在LED冷却至室温前，保护其免受冲击/振动。
6.4 清洗
- 如有必要，仅在室温下使用异丙醇清洗，时间≤1分钟。
- 不要常规使用超声波清洗。如果绝对需要，请预先验证工艺（功率、持续时间），确保不会造成损坏。
7. 包装与订购信息
7.1 包装规格
LED采用防潮、防静电材料包装。包装层级如下：
1. 防静电袋:包含200至500片。
2. 内盒:包含6袋。
3. 外箱:包含10盒。
因此，一整箱至少包含 200片/袋 * 6袋/盒 * 10盒/箱 = 12,000片。
7.2 标签说明
包装上的标签包括：
- CPN: 客户生产编号
- P/N: 制造商部件号（例如，513S YGD/S530-E2）
- QTY: 包装内数量
- CAT, HUE, REF: 分别为发光强度、主波长和正向电压的分档代码。
- LOT No: 可追溯的生产批号。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
- 状态指示灯:电视机、显示器、电话和电脑中的电源开/关、模式选择或故障信号指示。
- 背光照明:照亮消费电子设备中的小型图例、符号或面板。
- 通用指示:任何需要高可见度、可靠的黄色指示灯的应用。
8.2 设计注意事项
- 限流:始终使用串联电阻或恒流驱动器将正向电流限制在安全值（例如，典型工作电流为20mA，低于25mA的绝对最大值）。
- 热管理:虽然这是一款低功耗器件，但规格书明确指出设计时必须考虑热管理。在高环境温度下，应适当降低电流。请参考“相对强度 vs. 环境温度”曲线。
- ESD保护:由于该器件的ESD人体模型等级为2000V，应在PCB上或处理过程中实施ESD保护。
- 光学设计:140°散射视角提供了宽广的可见性，但轴向强度较低。对于定向光，可能需要二次光学元件。
9. 技术对比与差异化
与旧技术的黄色LED（例如基于GaAsP的）相比，这款基于AlGaInP的LED提供了显著更高的亮度和效率。“超级黄”的命名通常意味着更饱和、更纯正的黄色。由于散射透镜带来的140度宽视角，使其区别于光束更窄的透明透镜LED。其符合RoHS、REACH和无卤素标准，使其适用于具有严格环保要求的现代全球市场。
10. 常见问题解答（基于技术参数）
10.1 使用5V电源时，我应该使用多大的电阻值？
使用欧姆定律：R = (电源电压 - LED正向电压) / LED电流。对于20mA下典型正向电压2.0V：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 欧姆。使用最大正向电压(2.4V)计算最小安全电阻值：R_min = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 欧姆。标准的150Ω电阻是一个不错的选择，在典型正向电压下提供约20mA电流，在最大正向电压下电流略小，这是安全的。
10.2 我可以在其最大连续电流25mA下驱动这款LED吗？
虽然可以在25mA下工作，但这已处于绝对极限。为了提高寿命和可靠性，尤其是在升高的环境温度下，强烈建议在典型测试电流20mA或以下工作。始终考虑热降额。
10.3 为什么存储湿度条件很重要？
像这种LED的塑料封装会从空气中吸收水分。在高温焊接过程中，这些被吸收的水分会迅速膨胀，导致内部分层或“爆米花”现象，从而损坏封装并毁坏器件。存储条件和保质期限制旨在防止过度吸湿。
11. 实际用例
场景：为网络路由器设计状态指示灯面板。
该面板有4个LED，分别指示电源、互联网、Wi-Fi和以太网活动。设计人员选择513S YGD/S530-E2是因为其高亮度和宽视角，确保从房间另一侧也能看到状态。设计了一块PCB，其孔距为2.54mm（0.1英寸），与LED的引脚间距匹配。在3.3V板载电源轨上，每个LED串联一个180Ω的限流电阻，产生的正向电流约为(3.3V - 2.0V)/180Ω ≈ 7.2mA，这对于指示来说已经足够，同时最大化LED寿命并最小化功耗。组装说明指定按照260°C持续5秒的温度曲线进行波峰焊。
12. 技术原理介绍
这款LED基于生长在衬底上的AlGaInP（铝镓铟磷）半导体材料。当施加正向电压时，电子和空穴在P-N结的有源区复合，以光子（光）的形式释放能量。AlGaInP合金的具体成分决定了带隙能量，这直接对应于发射光的波长——在本例中为黄色（约573-575 nm）。绿色散射环氧树脂透镜有两个作用：1）封装和保护脆弱的半导体芯片和键合线；2）树脂内的散射粒子使光线散射，将芯片固有的发射模式拓宽到指定的140度。
13. 行业趋势与发展
虽然这是一款成熟的直插式LED产品，但更广泛的LED行业趋势仍然影响着其背景。行业持续朝着更高效率（每瓦更多流明）和改善生产批次间颜色一致性的方向发展。本规格书中强调的环保合规标准（RoHS、REACH、无卤素）已成为基本要求。此类指示灯LED的市场在传统和成本敏感型应用中保持稳定，尽管表面贴装器件（SMD）LED因其更小的尺寸和更适合自动化贴片组装，在新设计中日益占据主导地位。正确的热管理、电流驱动和ESD保护的原则在所有LED技术中仍然至关重要。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |