双色SMD LED规格书 - 封装尺寸3.2x2.8x1.9mm - 电压2.0V - 功率75mW - 绿/黄 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款紧凑型表面贴装双色LED灯的技术规格。该器件专为自动化印刷电路板（PCB）组装工艺设计，适用于空间受限的关键应用场景。它在单一封装内集成了两个独立的LED芯片，实现了在极小占板面积下的多状态指示或混色功能。

1.1 核心特性与目标市场

该元件的主要优势包括符合RoHS指令、采用高亮度AlInGaP半导体技术，以及兼容标准载带卷盘包装，便于大批量组装。其设计兼容红外（IR）回流焊接工艺。目标应用广泛覆盖消费电子和工业电子领域，包括但不限于通信设备（如手机）、便携式计算设备（如笔记本电脑）、网络硬件、家用电器、室内标识、键盘背光及状态指示灯功能。

2. 技术参数：深度客观解读

2.1 绝对最大额定值

超出这些极限值操作可能导致器件永久性损坏。关键额定值包括：每个颜色芯片最大功耗75 mW，连续直流正向电流30 mA，脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）峰值正向电流80 mA。最大允许反向电压为5 V。器件的工作温度范围为-30°C至+85°C，存储温度范围为-40°C至+85°C。

2.2 光电特性

在标准测试电流20 mA和环境温度25°C下测量，绿色和黄色芯片的典型正向电压（Vf）均为2.0 V，规定范围为1.5 V（最小值）至2.4 V（最大值）。发光强度（Iv）是关键性能指标。对于绿色芯片，典型值为35.0 mcd（毫坎德拉），最小值为18.0 mcd。黄色芯片的典型输出更高，为75.0 mcd，最小值为28.0 mcd。视角（2θ1/2）定义为光强降至轴向值一半时的全角，典型值为130度，表明其具有宽广的视角模式。主波长（λd）定义了感知颜色。对于绿色，其典型中心波长为571 nm（范围564-578 nm）；对于黄色，为589 nm（范围582-596 nm）。两种颜色的光谱线半宽（Δλ）典型值均为15.0 nm。

3. 分档系统说明

产品根据性能进行分档，以确保应用中的一致性。主要使用两个分档参数：发光强度（Iv）和主波长（色调）。

3.1 发光强度分档

绿色LED提供强度档位M（18.0-28.0 mcd）、N（28.0-45.0 mcd）和P（45.0-71.0 mcd）。黄色LED提供档位N（28.0-45.0 mcd）、P（45.0-71.0 mcd）、Q（71.0-112.0 mcd）和R（112.0-180.0 mcd）。每个档位内允许有+/-15%的容差。

3.2 色调（波长）分档

对于绿色LED，主波长分档为C（567.5-570.5 nm）、D（570.5-573.5 nm）和E（573.5-576.5 nm），每个档位容差为+/-1 nm。这种精确控制确保了不同生产批次间的颜色一致性，这对于要求外观均匀的应用至关重要。

4. 性能曲线分析

虽然源文档中引用了具体的图形数据（例如，图1为光谱发射图，图5为视角图），但此类器件的典型曲线说明了重要的关系。正向电流与正向电压（I-V）曲线显示了二极管的指数关系特性。发光强度与正向电流曲线通常显示光输出随电流增加呈近线性增长，达到某一点后效率可能下降。光谱分布曲线将显示每个单色芯片的单峰，其半宽定义了色纯度。理解这些曲线对于电路设计至关重要，特别是在以最佳效率驱动LED以及预测不同工作条件下的光输出方面。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与引脚分配

该器件采用标准SMD封装。关键尺寸包括：主体长度约3.2 mm，宽度约2.8 mm，典型高度为1.9 mm。公差通常为±0.1 mm。封装采用水清透镜。引脚分配如下：引脚1和3分配给绿色AlInGaP芯片，而引脚2和4分配给黄色AlInGaP芯片。这种配置允许独立控制每种颜色。

5.2 推荐的PCB焊盘布局

提供了推荐的焊盘图形（封装焊盘），以确保可靠的焊接和正确的机械对准。该图形通常包括比器件端子稍大的焊盘，以利于形成良好的焊料圆角，这对于连接强度和散热至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊接参数

对于无铅（Pb-free）组装工艺，推荐使用特定的回流焊温度曲线。器件本体峰值温度不应超过260°C，且高于260°C的时间应限制在最长10秒以内。建议预热阶段温度升至200°C。应根据具体的PCB设计、焊膏和使用的回流炉来设定温度曲线。在此条件下，器件最多可承受两次回流焊循环。

6.2 手工焊接

如果必须使用烙铁进行手工焊接，烙铁头温度应控制在最高300°C，每个引脚的焊接时间不应超过3秒。手工焊接只能进行一次。

6.3 存储与处理

LED对湿气敏感（MSL 3级）。当存储在带有干燥剂的原始密封防潮袋中时，应保持在≤30°C和≤90%相对湿度的环境下，并在一年内使用。一旦打开袋子，元件应存储在≤30°C和≤60%相对湿度的环境中。建议在开袋后一周内完成红外回流焊接过程。对于脱离原始包装存放超过一周的元件，在焊接前需要进行烘烤程序（例如，60°C下至少20小时），以去除吸收的湿气，防止回流焊过程中发生“爆米花”效应损坏。

6.4 清洗

如果焊接后需要清洗，只能使用指定的溶剂。将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟是可以接受的。未指定的化学品可能会损坏封装材料。

7. 包装与订购信息

元件按照EIA-481标准，以8毫米宽的压纹载带卷绕在7英寸（178毫米）直径的卷盘上供应。每卷包含3000片。载带使用盖带密封元件口袋。对于少于整卷的数量，剩余批次的最小包装数量为500片。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

这款双色LED是多状态指示的理想选择。例如，在网络路由器中，绿色芯片可以指示“电源开启/运行正常”，而黄色芯片可以指示“数据活动”或“系统告警”。在消费电子产品中，它可以作为充电/状态组合指示灯。其小巧的尺寸使其适用于手持设备上微型键盘或图标的背光。

8.2 设计注意事项

限流：务必为每个LED芯片串联一个限流电阻。电阻值可以使用欧姆定律计算：R = (电源电压 - LED正向电压) / 期望电流。使用典型正向电压2.0V，期望电流20 mA，电源电压5V，则R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。

热管理：虽然功耗较低，但确保散热焊盘（如有）或引脚周围有足够的PCB铜箔有助于散热，尤其是在高环境温度下，从而维持LED的使用寿命和稳定的光输出。

ESD防护：该器件对静电放电（ESD）敏感。在处理和组装过程中必须采取适当的ESD控制措施（如防静电腕带、接地工作站、导电泡沫）。

9. 技术对比与差异化

与单色SMD LED相比，该器件通过在一个封装内集成两种功能，节省了空间，减少了PCB占用面积和组装时间。对于这些特定颜色（绿色和黄色），采用AlInGaP技术通常比某些其他LED技术具有更高的发光效率和更好的温度稳定性，从而在整个工作温度范围内提供更亮、更一致的输出。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以同时以最大直流电流（各30 mA）驱动绿色和黄色LED吗？

答：从技术上讲可以，但必须考虑总功耗。如果正向电压处于其范围的高端，同时以30mA驱动两个芯片可能会导致总功耗超过推荐限值。更安全的做法是在绝对最大额定值以下运行，例如各20 mA，并确保充分的热设计。

问：峰值波长和主波长有什么区别？

答：峰值波长（λp）是光谱功率分布达到最大值时的波长。主波长（λd）是与参考白光相比，与LED感知颜色相匹配的单色光波长。在以人为中心的应用中，λd对于颜色规格更为相关。

问：为什么开袋后的存储条件如此重要？

答：SMD封装会从空气中吸收湿气。在高温回流焊接过程中，这些被截留的湿气会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装分层或芯片破裂，这种失效称为“爆米花”效应。规定的存储条件和烘烤程序可以防止这种情况发生。

11. 实际应用案例

场景：为便携式设备设计双状态指示灯

一位设计师正在设计一款带有单个指示灯LED的紧凑型媒体播放器。要求是：常亮绿色表示“播放”，闪烁绿色表示“暂停”，常亮黄色表示“充电/待机”。使用这款双色LED简化了设计。一个带有两个GPIO引脚的微控制器可以通过简单的晶体管开关独立控制绿色和黄色芯片，或者如果GPIO能够吸收足够电流，也可以直接驱动。130度的宽视角确保了从不同角度都能看到状态。设计师选择相同强度和色调档位的元件，以保证所有生产单元的颜色和亮度一致。

12. 原理介绍

发光二极管（LED）是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光。在AlInGaP（磷化铝铟镓）LED中，电能导致电子和空穴在半导体有源区内复合，以光子（光）的形式释放能量。光的特定颜色由半导体材料的带隙能量决定，该能量通过调整组成元素的比例来设计。双色LED封装内包含两个具有不同带隙的此类半导体芯片，它们在电气上隔离，但共享一个共同的机械结构。

13. 发展趋势

SMD LED技术的总体趋势继续朝着更高效率（每瓦更多流明）发展，从而实现更亮的显示或更低的功耗。小型化仍然是一个关键驱动力，使得消费电子产品能够实现更密集的封装和新的外形尺寸。同时，业界也关注改善显色性和一致性，以及增强在恶劣环境条件下的可靠性。集成化，例如将控制IC与LED结合在单一封装中（“智能LED”），是另一个不断增长的领域，旨在简化系统设计。