65-11系列微型顶部发光LED规格书 - SMT封装 - 蓝色468nm - 120°宽视角 - 典型3.2V - 20mA - 中文技术文档

1. 产品概述

65-11系列代表了一类微型顶部发光表面贴装技术（SMT）LED。这些元件的特点是采用紧凑的白色封装和独特的自上而下发光设计，光线通过印刷电路板（PCB）本身发射。此特定型号发射蓝光，其典型主波长为468纳米。

该系列的核心优势包括极宽的视角，专为高效耦合到导光管或光导管而优化。其设计融合了增强光学性能的特性，并完全符合无铅（Pb-free）和RoHS环保标准。内置的静电放电（ESD）保护功能可在处理和组装过程中保护器件。

2. 技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久性损坏的极限。在此条件下工作不保证性能。

• 反向电压（V_R）：5 V
• 正向电流（I_F）：25 mA（连续）
• 峰值正向电流（I_FP）：100 mA（占空比 1/10 @ 1 kHz）
• 功耗（P_d）：110 mW
• ESD保护（HBM）：2000 V
• 工作温度（T_opr）：-40°C 至 +100°C
• 存储温度（T_stg）：-40°C 至 +110°C
• 焊接温度：回流焊：最高260°C，最长10秒；手工焊：最高350°C，每引脚最长3秒。

2.2 光电特性

除非另有说明，均在标准环境温度25°C、正向电流20 mA下测量。公差对设计至关重要。

• 发光强度（I_v）：112 至 285 mcd（毫坎德拉）。公差为±11%。
• 视角（2θ_1/2）：120度（典型值）。此角度定义了发光强度至少为峰值一半的角分布范围。
• 峰值波长（λ_p）：468 nm（典型值）。
• 主波长（λ_d）：464.5 至 476.5 nm。公差为±1 nm。
• 光谱带宽（Δλ）：20 nm（典型值）。这表示蓝光的光谱纯度。
• 正向电压（V_F）：2.90 至 3.60 V。公差为±0.1 V。
• 反向电流（I_R）：在反向电压5 V下，最大50 µA。

3. 分档系统说明

LED根据关键参数被分档，以确保生产批次的一致性。设计人员可以指定分档，以满足应用对颜色和亮度均匀性的要求。

3.1 主波长分档（A组）

定义蓝色的精确色调。分档标记为A9至A12，其中A9代表最短波长范围（464.5-467.5 nm），A12代表最长波长范围（473.5-476.5 nm）。

3.2 发光强度分档

定义亮度等级。分档范围从R1（最低，112-140 mcd）到S2（最高，225-285 mcd）。

3.3 正向电压分档（B2组）

定义电气特性。分档编号为36至42，对应的电压范围从2.90-3.00 V（档位36）到3.50-3.60 V（档位42）。

4. 机械与包装信息

4.1 封装外形尺寸

该器件具有紧凑的SMT封装尺寸。关键尺寸包括本体尺寸、引脚间距和总高度。所有未注公差为±0.1 mm。极性由封装上的特定标记或引脚配置指示，在PCB布局和组装时必须注意。

4.2 编带包装

LED以载带和卷盘形式供应，适用于自动贴片组装。规定了卷盘尺寸和载带凹槽设计，以确保与标准SMT设备兼容。标准装载数量为每卷2000片。

4.3 湿度敏感性与存储

元件包装在带有干燥剂的防潮铝箔袋中。预防措施至关重要：在准备使用元件之前不得打开袋子。开封前，应在≤30°C和≤90% RH条件下存储。开封后，为防止回流焊过程中因湿气造成损坏，建议在≤30°C和≤60% RH条件下，元件的车间寿命为一年。

5. 焊接与组装指南

主要推荐的焊接方法是红外（IR）回流焊。允许的最高峰值温度为260°C，持续时间不超过10秒。允许手工焊接，但必须限制在350°C，每引脚最长3秒，以防止塑料封装和半导体芯片受到热损伤。

6. 应用建议

6.1 典型应用场景

• 光学指示器：消费电子产品、工业控制设备和汽车仪表板上的状态指示灯。
• 导光管耦合：顶部发光、宽视角的特性非常适合用于侧光式照明或将光注入亚克力或聚碳酸酯导光管，常用于按键背光、面板指示灯和装饰照明。
• 背光照明：适用于小型LCD显示屏、键盘、开关照明以及一般的装饰或重点照明。
• 汽车内饰照明：例如仪表板开关背光等应用，其中可靠性和颜色一致性至关重要。

6.2 设计注意事项

• 限流：外部限流电阻是绝对必需的。LED的正向电压具有负温度系数，这意味着电压的微小增加会导致电流大幅、可能具有破坏性的增加。电阻值应根据电源电压和所需的正向电流（通常为20 mA或更小）计算。
• 热管理：虽然功耗较低，但确保PCB提供足够的散热，尤其是在高环境温度下或以最大连续电流驱动时，将有助于提高长期可靠性。
• ESD预防措施：尽管器件具有内置ESD保护，但在组装和安装过程中仍应遵循标准的ESD处理程序。

7. 可靠性测试

产品经过一系列全面的可靠性测试，置信水平为90%，批允许不合格品率（LTPD）为10%。关键测试包括：

• 回流焊耐性
• 温度循环（-40°C 至 +100°C）
• 热冲击
• 高低温存储
• 直流工作寿命（20mA下1000小时）
• 高温高湿（85°C/85% RH，1000小时）

这些测试验证了器件在电子产品中遇到的典型环境和操作应力下的稳健性。

8. 常见问题解答（基于技术数据）

问：“顶部发光”设计的主要优势是什么？

答：它垂直于PCB平面，通过电路板本身发光。这对于使用直接放置在LED上方的导光管的应用是最佳的，因为它最大限度地提高了耦合效率，并以宽视角提供均匀的照明。

问：我可以不用电阻，直接将此LED连接到5V电源吗？

答：No.这几乎肯定会损坏LED。正向电压约为3.2V。直接连接5V会迫使电流远超过最大额定值，导致立即失效。串联电阻是必不可少的。

问：如何解读发光强度值？

答：发光强度（以毫坎德拉，mcd为单位）表示人眼从特定方向感知到的亮度。120°的宽视角意味着这种亮度在非常广的区域内得以保持，但峰值强度值是沿中心轴（0°）测量的。

问：标签上的分档信息是什么意思？

答：标签包含发光强度等级（CAT）、色度坐标（HUE）和正向电压等级（REF）的代码。这允许追溯性，并确保您收到的元件具有您在订单中指定的特定光学和电气特性，这对于多LED应用中的颜色匹配至关重要。

9. 工作原理

该器件是一种半导体光源。它基于氮化铟镓（InGaN）芯片，这是一种直接带隙半导体材料。当施加超过器件阈值电压的正向电压时，电子和空穴在芯片的有源区内复合。在这种特定的材料体系（InGaN）中，此复合过程主要以蓝光波长光谱（约468 nm）的光子形式释放能量。水清透镜材料封装芯片，并有助于将发射的光塑造成所需的宽角度图案。

10. 设计与使用案例研究

场景：薄膜开关面板背光

一位设计师正在创建一个用户界面面板，该面板带有多个薄膜开关，需要在弱光条件下以蓝色背光确保可见性。该面板为每个开关图标使用单独的导光管，从中央PCB引出。

元件选择：选择65-11系列蓝色LED，因为其顶部发光设计能高效耦合到导光管的底部。120°的宽视角确保即使对准不完全精确，图标区域也能获得均匀的照明。

电路设计：系统电源为5V。为每个LED计算限流电阻。使用典型的V_F为3.2V，目标I_F为20mA，电阻值为 R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ω。选择标准的91 Ω电阻。电阻上的功耗为 (1.8V)^2 / 91Ω ≈ 36 mW，完全在标准1/8W电阻的额定值范围内。

PCB布局：LED焊盘精确放置在导光管安装孔下方。PCB丝印上的极性标记与LED的阳极/阴极指示器匹配。在与LED阴极（如有热焊盘）连接的焊盘上使用小的散热连接，以帮助焊接同时提供一定的散热。

结果：最终产品为所有开关实现了均匀、明亮的蓝色背光，功耗极低，可靠性高，并通过了元件规定的可靠性测试验证。