红色LED 3.2x1.25x1.1mm - 正向电压2.0V - 电流30mA - 功率72mW

1. 产品概述
1.1 概述
1.2 特性
1.3 应用
2. 技术参数
2.1 电气和光学特性（Ta = 25°C）
2.2 绝对最大额定值
3. 分档系统
3.1 正向电压分档
3.2 主波长分档
3.3 发光强度分档
4. 性能曲线
4.1 正向电压与正向电流关系（图1-6）
4.2 正向电流与相对强度关系（图1-7）
4.3 引脚温度与相对强度关系（图1-8）
4.4 引脚温度与正向电流关系（图1-9）
4.5 正向电流与主波长关系（图1-10）
4.6 相对强度与波长关系（图1-11）
4.7 辐射模式（图1-12）
5. 机械和包装信息
5.1 封装尺寸
5.2 推荐焊接图案
5.3 极性标识
6. SMT回流焊接
6.1 回流曲线
6.2 手工焊接
6.3 返工与修复
7. 操作注意事项
7.1 存储
7.2 静电放电（ESD）保护
7.3 化学和环境考虑因素
7.4 机械操作
7.5 清洁
8. 包装和订购信息
8.1 包装规格
8.2 标签信息
8.3 防潮包装
9. 可靠性与测试
9.1 可靠性测试条件
9.2 失效标准
10. 应用说明
11. 常见问题解答
12. 工作原理
13. 发展趋势
LED规格术语详解
一、光电性能核心指标
二、电气参数
三、热管理与可靠性
四、封装与材料
五、质量控制与分档
六、测试与认证

1. 产品概述

1.1 概述

此红色SMD LED采用红色发光二极管芯片制造，封装在标准的3.2mm x 1.25mm x 1.1mm表面贴装封装中。该器件设计用于需要高亮度和宽视角的一般指示、标牌和显示应用。紧凑的尺寸使其适用于自动化SMT组装和回流焊接工艺。

1.2 特性

超宽视角：140度（半功率角），从多个方向均可清晰可见。
兼容所有SMT组装和焊接工艺，包括无铅回流焊。
湿敏等级（MSL）：依据JEDEC标准为3级，若在超过规定限制的环境条件下暴露，需在使用前进行适当处理和烘烤。
符合RoHS标准，不含铅、汞、镉、六价铬等有害物质。
提供多种亮度和波长分档，便于设计灵活性。

1.3 应用

消费电子产品、工业设备和汽车内饰中的光学指示灯和状态灯。
开关和符号背光，例如键盘、控制面板和标牌。
需要紧凑尺寸和低功耗的通用照明和装饰应用。

2. 技术参数

2.1 电气和光学特性（Ta = 25°C）

下表总结了在正向电流20 mA和室温25°C条件下测量的关键电气和光学参数，除非另有说明。

参数	测试条件	符号	最小值	典型值	最大值	单位
正向电压（B0档）	IF = 20 mA	VF	1.8	2.0	2.0	V
正向电压（C0档）	IF = 20 mA	VF	2.0	2.2	2.2	V
正向电压（D0档）	IF = 20 mA	VF	2.2	2.4	2.4	V
主波长（F00档）	IF = 20 mA	λD	625	630	630	nm
主波长（G00档）	IF = 20 mA	λD	630	635	635	nm
主波长（H00档）	IF = 20 mA	λD	635	640	640	nm
发光强度（1BS档）	IF = 20 mA	IV	40	–	90	mcd
发光强度（1DN档）	IF = 20 mA	IV	90	–	140	mcd
发光强度（1GK档）	IF = 20 mA	IV	140	–	200	mcd
视角	IF = 20 mA	2θ1/2	–	140	–	度
反向电流	VR = 5 V	IR	–	–	10	µA
热阻，结到焊点	IF = 20 mA	RθJ-S	–	–	450	°C/W

注：正向电压测量公差：±0.1 V。主波长测量公差：±2 nm。发光强度测量公差：±10%。

2.2 绝对最大额定值

超出下表所列的应力可能导致器件永久性损坏。这些仅为应力额定值，并不表示器件在这些或超出推荐工作条件的任何其他条件下能够正常工作。

参数	符号	额定值	单位
功耗	Pd	72	mW
正向电流（直流）	IF	30	mA
峰值正向电流（1/10占空比，0.1 ms脉宽）	IFP	60	mA
静电放电（HBM，人体模型）	ESD	2000	V
工作温度范围	Topr	-40 至 +85	°C
存储温度范围	Tstg	-40 至 +85	°C
结温	Tj	95	°C

如果热阻和环境温度导致结温超过95°C，则必须降额最大允许正向电流。在高温条件下，应采用足够的散热或降低驱动电流。

3. 分档系统

该LED提供多个正向电压（VF）、主波长（λD）和发光强度（IV）分档。分档允许设计者选择参数公差严格的器件，以实现照明系统的一致性性能。

3.1 正向电压分档

定义了三个VF档：B0（1.8–2.0 V）、C0（2.0–2.2 V）和D0（2.2–2.4 V）。B0档在20 mA时的典型正向电压约为2.0 V。

3.2 主波长分档

提供三个主波长档：F00（625–630 nm，深红色）、G00（630–635 nm，红色）和H00（635–640 nm，橙红色）。典型峰值发射约为630 nm。

3.3 发光强度分档

发光强度分为三个范围：1BS（40–90 mcd）、1DN（90–140 mcd）和1GK（140–200 mcd）。这些分档有助于在多个LED应用中匹配亮度。

分档代码打印在封装标签上，同时还有批号和日期代码等其他标识。

4. 性能曲线

典型的光学和电气特性如下曲线所示。这些曲线仅作为设计指南；实际性能可能因工作条件而异。

4.1 正向电压与正向电流关系（图1-6）

该图显示典型的二极管指数关系。在20 mA时，正向电压约为2.0 V。该曲线可用于估计给定电压下的电流，但始终建议使用限流电阻。

4.2 正向电流与相对强度关系（图1-7）

相对发光强度在30 mA以下几乎线性增加。由于发热，较高电流下可能会出现轻微饱和。

4.3 引脚温度与相对强度关系（图1-8）

随着焊点温度升高，相对输出降低。在85°C时，强度约为25°C时的90%。热管理对于保持稳定的光输出至关重要。

4.4 引脚温度与正向电流关系（图1-9）

随着引脚温度升高，最大允许正向电流必须降额。在85°C时，最大电流降至约20 mA，以保持结温低于95°C。

4.5 正向电流与主波长关系（图1-10）

主波长随电流增加略有偏移，在工作范围内通常小于2 nm。这是由于半导体中的带填充效应。

4.6 相对强度与波长关系（图1-11）

光谱功率分布峰值约为630 nm，光谱半带宽为15 nm（典型值）。这确保了饱和的红色。

4.7 辐射模式（图1-12）

该LED具有宽朗伯辐射模式，半功率角为140°。这使其非常适合需要宽泛照明或广角指示的应用。

5. 机械和包装信息

5.1 封装尺寸

封装体尺寸为3.2 mm（长）x 1.25 mm（宽）x 1.1 mm（高）。底部有两个焊盘。阳极焊盘在图纸中以加号或标识标记。详细机械图纸可在数据手册中找到（图1-1至1-5）。

5.2 推荐焊接图案

回流焊接的推荐铜焊盘尺寸在数据手册中给出。适当的焊盘尺寸可确保良好的热接触和电气接触。通常推荐焊膏模板厚度为0.12 mm。

5.3 极性标识

阴极侧通常由封装上的凹口或平面标记。在底部视图中，焊盘1为阳极，焊盘2为阴极（如图1-4所示）。组装时必须注意正确的极性。

6. SMT回流焊接

6.1 回流曲线

推荐的回流焊接曲线基于JEDEC标准。关键参数如下：

平均升温速率（Tsmax至TP）：最大3°C/s
预热温度范围（Tsmin至Tsmax）：150°C至200°C
预热时间（ts）：60至120秒
高于217°C的时间（tL）：60至150秒
峰值温度（TP）：260°C（最大）
峰值温度±5°C内的持续时间（tp）：最大30秒
峰值温度时间（>255°C）：最大10秒
平均冷却速率：最大6°C/s
从25°C升至峰值温度的时间：最大8分钟

回流焊接不应超过两次。如果两次焊接周期之间间隔超过24小时，LED可能吸湿，应在第二次回流前进行烘烤。

6.2 手工焊接

如果需要手工焊接，烙铁头温度不得超过300°C，焊接时间不得超过3秒。每个LED只允许进行一次手工焊接操作。

6.3 返工与修复

不建议在回流后进行返工。如果不可避免，应使用双头烙铁以尽量减少热应力。需要进行预验证测试，以确保LED未受损。

7. 操作注意事项

7.1 存储

LED在防潮袋（MBB）中运输，内含干燥剂和湿度指示卡。开袋前，储存在≤30°C且≤75% RH环境中。开袋后，如果在≤30°C且≤60% RH环境中储存，必须在168小时（7天）内使用。如果超过储存时间或湿度指示卡显示粉红色（表示吸湿），则需要进行烘烤：60±5°C持续>24小时。

7.2 静电放电（ESD）保护

LED对ESD敏感。应采取适当的ESD预防措施，包括接地工作台、导电包装和防静电腕带。该器件额定2000V HBM。

7.3 化学和环境考虑因素

LED封装材料为硅胶，对某些气体和化学品具有渗透性。环境中或配合材料中的硫化合物应保持在100 ppm以下。外部材料中的溴和氯含量应分别低于900 ppm，且总和低于1500 ppm。挥发性有机化合物（VOC）可能挥发并沉积在LED上，导致变色和光损失。LED附近使用的粘合剂不得释放有机蒸气。

7.4 机械操作

请勿直接按压硅胶透镜。使用镊子夹住元件侧面进行操作。焊接后避免弯曲PCB，因为这可能导致LED封装破裂。

7.5 清洁

推荐使用异丙醇进行清洁。其他溶剂必须测试与硅胶封装材料的兼容性。不建议使用超声波清洁，因为可能损坏LED。

8. 包装和订购信息

8.1 包装规格

LED以编带和卷盘形式包装：每盘3000件。载带由导电塑料制成，宽度8 mm，口袋间距4 mm。卷盘直径178 mm，轮毂直径60 mm，带宽8 mm。

8.2 标签信息

每个卷盘上贴有标签，包含以下信息：部件号、规格号、批号、分档代码（包括VF、波长和强度档）、数量和日期代码。分档代码对于确保生产中的一致性能至关重要。

8.3 防潮包装

卷盘密封在防潮袋中，内含干燥剂和湿度指示卡。然后将袋子装入纸板箱中运输。

9. 可靠性与测试

9.1 可靠性测试条件

该产品已根据JEDEC标准进行认证。执行了以下测试，每组22个样品，验收标准：不允许失败（Ac=0, Re=1）。

测试项目	标准	条件	持续时间/循环次数
回流焊接	JESD22-B106	260°C峰值，10秒	2次
温度循环	JESD22-A104	-40°C至100°C，停留30分钟	100次循环
热冲击	JESD22-A106	-40°C至100°C，停留15分钟	300次循环
高温储存	JESD22-A103	100°C	1000小时
低温储存	JESD22-A119	-40°C	1000小时
寿命测试（25°C，20 mA）	JESD22-A108	IF = 20 mA, Ta = 25°C	1000小时

9.2 失效标准

以下标准定义了可靠性测试后的失效情况：

正向电压（VF）超过上限规格（U.S.L.）的1.1倍
反向电流（IR）超过上限规格（U.S.L.）的2.0倍
光通量（Φ）低于下限规格（L.S.L.）的0.7倍

10. 应用说明

设计LED电路时，始终包含限流电阻以防止过流。电阻值可计算为 R = (V_supply - VF_typ) / IF_desired。例如，使用5V电源和目标电流20 mA，R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω。使用最坏情况的VF最小/最大值，以确保在所有条件下安全运行。

对于串联或并联连接，考虑均流和热效应。应使用相同分档的LED并联，以尽量减少亮度变化。应提供足够的PCB铜面积用于散热，特别是在较高电流或环境温度下工作时。

宽视角使该LED适用于需要均匀照明的边缘照明和背光应用。

11. 常见问题解答

问：为什么LED亮度会随着温度升高而降低？

答：半导体的内量子效率随温度降低，导致在相同驱动电流下光输出降低。热管理是关键。

问：我可以直接从电压源驱动LED吗？

答：不可以，必须使用限流电阻或恒流驱动器，以免损坏LED。

问：如果施加反向电压会发生什么？

答：超过击穿电压的反向电压会导致漏电流并最终损坏LED。最大反向电压为5V测试条件；应避免长时间反向偏压。

问：如何存储未使用的LED？

答：存放在原防潮袋中，≤30°C且≤75% RH。如果打开，请在168小时内使用或在使用前烘烤。

问：LED是否兼容无铅焊接？

答：是的，峰值温度260°C兼容RoHS要求的无铅焊接工艺。

12. 工作原理

LED是一种半导体二极管，当电子在PN结中与空穴复合时发出光。在此红色LED中，有源区通常由铝镓铟磷（AlGaInP）或砷化镓磷（GaAsP）材料制成。当正向偏置时，来自N侧的电子和来自P侧的空穴在有源区复合，以光子形式释放能量。发射光的波长对应于半导体材料的带隙能量——对于红光（630 nm），约为1.96 eV。LED封装在透明或着色的硅胶透镜中，该透镜还提供保护并形成辐射模式。

13. 发展趋势

红色LED持续发展，具有更高的效率（更高lm/W）和更好的热稳定性。趋势是更小的封装（例如，3.2×1.25 mm已经紧凑）和更高的亮度档位。芯片技术的进步，例如改进的光提取和倒装芯片设计，有望进一步提高性能。此外，与智能驱动电路和物联网连接性的集成预计将扩展在智能照明和显示中的应用。

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。

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