SMD LED 18-225/B6R6C-C01/3T 规格书 - 尺寸1.6x0.8x0.7mm - 电压2.0-3.3V - 功率60-150mW - 蓝光与红光 - 中文技术文档

1. 产品概述

18-225系列是一款紧凑型表面贴装LED解决方案，专为需要小型化和高可靠性的现代电子应用而设计。该系列提供两种不同的颜色型号：基于InGaN芯片技术的蓝色LED和基于AlGaInP芯片技术的高亮红色LED。其核心设计理念旨在实现更小的印刷电路板(PCB)占用面积、更高的元件组装密度，并最终助力开发更紧凑、更轻便的终端用户设备。

1.1 核心特性与优势

该器件集成了多项关键特性，提升了其在自动化制造环境中的可用性和性能。它采用8mm载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，完全兼容标准的自动贴片组装设备。该元件适用于大批量电子生产中普遍采用的红外(IR)回流焊和气相回流焊工艺。它采用单色设计，无铅(Pb-free)，并符合包括欧盟RoHS指令、REACH法规和无卤要求（溴<900 ppm，氯<900 ppm，总和<1500 ppm）在内的主要环保法规。这种SMD封装固有的小巧尺寸和轻量化特性，使其成为空间和重量是关键限制因素的应用场景的理想选择。

1.2 目标应用

18-225 LED系列的多功能性使其能够广泛应用于多种场景。常见用途包括仪表盘和薄膜开关的背光照明。在电信设备中，它可有效用作电话、传真机等设备的状态指示灯和键盘背光。它也适用于为液晶显示器(LCD)、开关标识和符号提供平坦、均匀的背光照明。最后，其通用特性使其成为消费电子、工业电子和汽车电子中各种其他指示和照明任务的可靠选择。

2. 技术规格详解

2.1 绝对最大额定值

超出这些限制操作可能导致器件永久性损坏。两种颜色型号的最大反向电压(V_R)均为5V。B6（蓝光）和R6（红光）LED的连续正向电流(I_F)额定值均为25 mA。对于脉冲操作，在占空比1/10、频率1 kHz条件下，B6的峰值正向电流(I_FP)为100 mA，R6为60 mA。B6的最大功耗(P_d)为150 mW，R6为60 mW。根据人体模型(HBM)的静电放电(ESD)耐受电压，B6为150V，R6则显著更高，为2000V。工作温度范围(T_opr)为-40°C至+85°C，而存储温度范围(T_stg)略宽，为-40°C至+90°C。在回流焊过程中，器件可承受260°C持续10秒的焊接温度；在手焊过程中，可承受350°C持续3秒。

2.2 光电特性

除非另有说明，所有参数均在环境温度(T_a)25°C、正向电流(I_F)5 mA下指定。B6和R6的典型发光强度(I_v)均为28.5 mcd，最小值为18.0 mcd。视角(2θ_1/2)通常为120度。对于B6（蓝光）LED，峰值波长(λ_p)为468 nm，主波长(λ_d)为470 nm，光谱带宽(Δλ)为35 nm。对于R6（红光）LED，峰值波长为632 nm，主波长为624 nm，光谱带宽为20 nm。B6的正向电压(V_F)范围为2.7V至3.7V（典型值3.3V），R6为1.7V至2.4V（典型值2.0V）。在V_R=5V时，B6的最大反向电流(I_R)为50 μA，R6为10 μA。重要说明包括：发光强度容差为±11%，主波长容差为±1 nm，正向电压容差为±0.10V。反向电压测试仅用于表征；器件不应在反向偏压下工作。

3. 性能曲线分析

规格书为两种LED类型提供了一套全面的特性曲线，这对于电路设计和热管理至关重要。

3.1 正向电流 vs. 正向电压 (I-V曲线)

I-V曲线说明了流过LED的电流与其两端电压降之间的关系。这些曲线是非线性的，是典型的二极管特性。对于B6蓝光LED，电压在超过约2.7V后急剧上升。对于R6红光LED，开启电压大约在1.7V左右。设计人员利用这些曲线来选择合适的限流电阻，以确保在所需驱动电流下稳定工作。

3.2 发光强度 vs. 正向电流

这些图表显示了光输出如何随驱动电流增加而增加。在推荐的工作范围内，这种关系通常是线性的，但在非常高的电流下会饱和。这些数据对于确定实现特定亮度水平所需的驱动电流至关重要。

3.3 发光强度 vs. 环境温度

这些曲线展示了光输出的热依赖性。发光强度通常随着LED结温的升高而降低。理解这种降额对于在宽温度范围或高环境温度下运行的应用至关重要，以确保一致的亮度性能。

3.4 正向电流降额曲线

此图表规定了最大允许连续正向电流与环境温度的函数关系。为防止过热并确保长期可靠性，在高温环境下工作时必须降低驱动电流。该曲线为此热降额提供了必要的指导。

3.5 光谱分布

光谱图显示了相对辐射功率与波长的函数关系。B6蓝光LED在约468 nm处显示一个主峰。R6红光LED在约632 nm处显示一个主峰。这些峰的宽度（由光谱带宽参数表示）会影响发射光的色纯度。

3.6 辐射方向图

极坐标辐射方向图描绘了光强的空间分布。典型的120度视角通过这些图表得到确认，这些图表显示了发光强度下降到其峰值（轴向）值一半时的角度宽度。这些信息对于光学设计至关重要，决定了光线如何被感知或收集。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸

18-225 LED采用紧凑的表面贴装封装。关键尺寸包括：本体长度1.6 mm，宽度0.8 mm，高度0.7 mm（容差±0.1 mm）。元件具有低剖面，典型厚度为0.5 mm。规格书提供了详细的顶视图、侧视图和底视图，并清晰标注了所有关键尺寸。极性由封装上的阴极标记指示。

4.2 推荐焊接焊盘布局

提供了用于PCB设计的建议焊盘图形（封装尺寸）。焊盘尺寸作为参考给出：阳极和阴极焊盘通常为0.8 mm x 0.8 mm，两者之间的间隙为0.4 mm。文档明确指出这是一个建议布局，应根据具体的制造工艺、PCB材料和热要求进行修改。遵循这些指南有助于在回流焊过程中形成可靠的焊点并实现适当的热耗散。

5. 焊接与组装指南

5.1 回流焊温度曲线

对于无铅焊接，推荐使用特定的温度曲线。预热区应在60-120秒内从环境温度升至150-200°C。高于焊料液相线温度（217°C）的时间应保持60-150秒。峰值温度不应超过260°C，且处于该峰值5°C范围内的时间应限制在最多10秒。达到峰值的最大升温速率为每秒6°C，从峰值冷却的最大降温速率为每秒3°C。关键的是，同一器件上回流焊次数不得超过两次，以避免对内部芯片和键合线造成热损伤。

5.2 存储与湿度敏感性

LED采用防潮屏障袋包装，内置干燥剂以防止吸收环境湿气。未开封的包装袋应在30°C或以下、相对湿度(RH)90%或以下的条件下存储。一旦包装袋打开，在30°C/60%RH或更低的条件下存储时，元件具有1年的"车间寿命"。任何未使用的器件应重新密封在防潮包装中。如果干燥剂指示剂显示饱和或超过存储时间，则需要在元件进行回流焊之前，在60 ±5°C下烘烤24小时，以防止"爆米花"效应或分层。

5.3 关键使用注意事项

过流保护：LED是电流驱动器件。必须串联一个外部限流电阻。如果未正确限制，即使正向电压的微小增加也可能导致电流大幅、可能具有破坏性的增加。电路设计必须考虑电源的电压容差和LED的正向电压变化。

操作：在操作和组装过程中应遵守标准的ESD（静电放电）预防措施，特别是对于ESD等级较低的B6型号。

6. 包装与订购信息

6.1 卷盘与载带规格

元件采用宽度为8 mm的凸起式载带包装，卷绕在标准的7英寸（178 mm）直径卷盘上。每卷包含3000片。提供了载带凹槽、覆盖带和卷盘轴心的详细尺寸，以确保与自动送料设备的兼容性。

6.2 标签说明

卷盘标签包含几个关键标识符：客户产品编号(CPN)、制造商产品编号(P/N)、包装数量(QTY)和批号(LOT No.)。它还包括关键参数的分档信息：发光强度等级(CAT)、色度坐标与主波长等级(HUE)以及正向电压等级(REF)。这种分档允许为需要颜色或亮度一致性的应用选择特性紧密分组的LED。

7. 应用设计考量

7.1 电路设计

基本的设计任务是计算串联电阻(R_s)的值。公式为 R_s = (V_电源 - V_F) / I_F，其中 V_F 是LED在所需电流 I_F 下的正向电压。电阻的额定功率必须足够：P_电阻 = (I_F)^2 * R_s。设计人员必须使用规格书中的最大 V_F 值，以确保即使在最坏情况下电流也不会超过最大额定值。例如，使用5V电源以20 mA驱动R6红光LED：使用最大 V_F=2.4V，R_s = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 欧姆。将选择最接近的标准值（例如130或120欧姆），并检查其额定功率。

7.2 热管理

虽然封装小巧，但有效的热管理对于延长寿命和稳定输出仍然很重要。LED中耗散的功率为 P_LED = V_F * I_F。这些热量必须通过焊盘传导到PCB铜层中。使用推荐或更大的焊盘尺寸，并将其连接到铜浇灌区域（散热焊盘），可以显著改善散热，尤其是在较高电流或温暖环境下运行时。

7.3 光学集成

120度的宽视角使这款LED适用于需要宽泛、漫射照明的应用。对于更定向的光线，可以采用透镜或导光管等二次光学元件。封装尺寸和辐射方向图数据对于设计这些光学元件至关重要。

8. 技术对比与选型指导

18-225系列在一种封装尺寸内提供了两种不同的技术。B6（InGaN）蓝光LED提供更短的波长、更高的正向电压和更高的功耗能力，但ESD耐受性较低。R6（AlGaInP）高亮红光LED提供更长的波长、更低的正向电压和卓越的ESD鲁棒性，但最大功耗较低。两者之间的选择主要取决于所需的颜色。对于在同一电路板上可能使用两种颜色的应用，不同的正向电压要求为每个颜色通道分别计算限流电阻，以实现均匀的电流，从而控制亮度。

9. 常见问题解答 (FAQ)

问：我可以直接用微控制器的GPIO引脚驱动这款LED吗？

答：通常不行。大多数微控制器引脚无法提供或吸收这些LED典型工作所需的20-25 mA电流。需要外部限流电阻，并且通常还需要晶体管驱动器。

问：为什么蓝光和红光版本的ESD等级不同？

答：这种差异源于InGaN（蓝光）和AlGaInP（红光）半导体芯片固有的材料特性。AlGaInP结构通常对静电放电具有更强的鲁棒性。

问："water clear"树脂颜色是什么意思？

答：它表示LED的封装透镜是透明的，不是漫射或带色的。这使得芯片的真实颜色（蓝色或红色）得以发射，与漫射封装相比，通常能实现更高的感知亮度和更饱和的颜色。

问：如何解读标签上的分档代码（CAT, HUE, REF）？

答：这些代码分别对应发光强度、主波长/色度以及正向电压的特定范围。它们允许制造商将性能相近的LED分组。对于关键应用，请查阅制造商详细的分档文档，以根据您的需求选择合适的代码。