1. 产品概述
本文件提供了一款表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）的完整技术规格。该元件专为自动化印刷电路板（PCB）组装工艺设计，非常适合大批量生产。其微型封装形式适用于各电子领域中空间受限的应用场景。
1.1 核心优势与目标市场
该LED的主要优势包括：符合RoHS（有害物质限制）指令，采用行业标准的8毫米载带和7英寸卷盘包装，适用于自动化贴片机，并且完全兼容红外（IR）回流焊接工艺。它已按JEDEC Level 3湿度敏感度标准进行预处理，确保了组装过程中的可靠性。其目标应用广泛，涵盖电信设备、办公自动化设备、家用电器和工业控制系统中的状态指示、信号与符号照明以及前面板背光。
2. 技术参数：深入客观解读
2.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了器件的应力极限，超出此极限可能导致永久性损坏。不保证器件在达到或处于这些极限条件下工作。关键极限包括最大连续正向电流（IF）为30 mA，脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）的峰值正向电流为80 mA，最大反向电压（VR）为5V，以及功耗（PD）限制为75 mW。工作与存储温度范围规定为-40°C至+100°C。
2.2 热特性
热管理对于LED的性能和寿命至关重要。最大允许结温（Tj）为115°C。典型的从结到环境空气的热阻（RθJA热阻为140°C/W。该参数表示热量从半导体结散逸的效率；数值越低越好。为确保结温保持在安全范围内，尤其是在较高电流下工作时，采用具有充分散热设计的PCB布局至关重要。
2.3 电气与光学特性
这些是在标准测试条件（Ta=25°C，IF=20mA)。发光强度(IV)的范围从最小140 mcd到最大420 mcd，具体数值由分档等级决定。视角(2θ1/2)为120度，定义为光强降至轴向值一半时的全角，表明其具有宽泛、弥散的发射模式。主波长(λd) 介于615纳米至628纳米之间，表征了感知的红色。正向电压（VF) 在测试电流下通常为1.7V至2.5V。
3. 分档等级系统说明
LED的光通量输出在不同批次间可能存在差异。分档系统用于将器件按性能一致性分组。此LED采用光强（IV) 分档等级系统。分档等级标记为R2、S1、S2和T1，对应在20毫安电流下的最小和最大发光强度值（例如，S1：185-240毫坎德拉，T1：315-420毫坎德拉）。每个分档等级内允许有+/-11%的容差。该系统允许设计人员根据应用所需的亮度一致性来选择合适的LED。
4. 性能曲线分析
虽然数据手册中引用了具体的图形数据，但此类器件的典型曲线通常包含以下关系，这对设计分析至关重要：
- I-V 曲线（电流-电压关系曲线）： 展示了正向电流与正向电压之间的指数关系。拐点电压通常围绕指定的V值。F 范围。该曲线对于设计限流驱动电路至关重要。
- 发光强度与正向电流关系： 展示了光输出如何随电流增加，通常在正常工作范围内呈近似线性关系，而在更高电流下可能趋于饱和或产生过多热量。
- 光强与环境温度关系： 展示了光输出随环境（或结温）温度升高而降低的情况。这对于在高温环境下运行的应用至关重要。
- 光谱分布： 一幅相对辐射功率与波长的关系图，显示峰值发射波长（λ）约为630纳米，光谱半宽（Δλ）约为15纳米，证实其为窄带红光发射。P5. 机械与封装信息
该LED采用标准SMD封装。透镜颜色为水清，光源颜色为红色，由AlInGaP（铝铟镓磷）半导体材料制成。详细封装尺寸见数据手册图纸，包括长度、宽度、高度和焊盘间距。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，标准公差为±0.2毫米。极性通过物理标记或焊盘设计（通常为阴极标记）指示。
该LED采用标准SMD封装。透镜颜色为水清，光源颜色为红色，由AlInGaP（铝铟镓磷）半导体材料制成。详细封装尺寸见数据手册图纸，包括长度、宽度、高度和焊盘间距。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，标准公差为±0.2毫米。极性通过物理标记或焊盘设计（通常为阴极标记）指示。
6. 焊接与组装指南
6.1 推荐的红外回流焊温度曲线
本器件兼容无铅焊接工艺。推荐的红外回流焊温度曲线应符合J-STD-020B标准。关键参数包括：预热温度150-200°C，预热时间最长120秒，峰值温度不超过260°C，以及根据焊膏规格确定的液相线以上时间。峰值温度±5°C范围内的总时间应限制在最长10秒，且回流焊次数不应超过两次。
6.2 清洁
若焊接后需要清洁，应仅使用指定溶剂。将LED在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟是可接受的。使用未指定的化学清洁剂可能会损坏环氧树脂透镜或封装。
6.3 储存与操作
LED对湿气敏感。当与干燥剂一同密封在原装防潮袋中时，应存储在温度≤30°C、相对湿度≤70%的环境中，并在一年内使用。一旦打开包装袋，存储环境不得超过30°C和60%相对湿度。暴露在环境条件下超过168小时的元件，在焊接前应在约60°C下烘烤至少48小时，以去除吸收的湿气，防止回流焊过程中出现“爆米花”现象。
7. 包装与订购信息
标准包装为8毫米宽压纹载带，卷绕在7英寸（178毫米）直径的卷盘上。每卷包含5000件。对于尾数订单，最小包装数量为500件。载带由盖带密封。包装符合ANSI/EIA-481规范。
8. 应用建议
8.1 典型应用电路
LED是电流驱动器件。为确保亮度均匀并防止电流争抢，尤其是在多个LED并联连接时，必须为每个LED串联一个限流电阻。电阻值（R）根据欧姆定律计算：R = (V电源 - VF) / IF, 其中 VF 是LED在期望电流I下的正向电压F不建议在没有电流限制的情况下直接从电压源驱动LED，这很可能会损坏器件。
8.2 设计考量与注意事项
本产品适用于通用电子设备。对于需要极高可靠性且故障可能危及安全的应用（例如航空、医疗、交通），必须进行专门的资质认证和咨询。PCB焊盘布局应遵循数据手册中的推荐设计，以确保正确的焊接和机械稳定性。必须注意PCB上的热设计，以管理75 mW的散热，尤其是在密闭空间或高环境温度下。
9. 技术对比与差异化
与GaAsP（磷化镓砷）红光LED等旧技术相比，本器件采用的AlInGaP材料具有显著更高的发光效率，从而在相同电流下实现更亮的输出，并具有更好的温度稳定性。120度的视角提供了非常宽广且均匀的照明模式，适用于需要从离轴角度观看的面板指示灯，这与用于聚焦光的窄角度LED不同。其与标准红外回流焊接工艺的兼容性，使其有别于需要手工或波峰焊的LED，从而能够实现经济高效的高速自动化组装。
10. 常见问题（基于技术参数）
问：我能否直接用5V电源驱动这个LED？
答：不能。你必须串联一个限流电阻。例如，对于一个典型工作电压VF 为2.0V、电流20mA的LED，使用5V电源时，R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。电阻是必需的。
问：红色LED的“Water Clear”透镜是什么意思？
答：透镜材料本身是无色/透明的。红色光完全由内部的AlInGaP半导体芯片发出。与带颜色的扩散透镜相比，透明透镜通常能提供更宽的视角和更少的颜色失真。
问：最大电流是30mA，但测试条件是20mA。我应该用哪个？
答：20mA条件是规定光学特性的标准测试点。您可以在不超过30mA直流绝对最大值的任何电流下驱动LED，但发光强度和正向电压会相应变化（参见性能曲线）。在较低电流下工作可延长寿命并减少发热。
问：为何存储湿度如此重要？
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，可能导致封装开裂或内部连接分层——这种现象被称为“爆米花效应”。
11. 实际应用案例分析
场景：为网络路由器设计一个状态指示灯面板。 需要多个LED（电源、局域网、广域网、Wi-Fi）。使用此LED模型，设计师将：1）根据推荐的焊盘封装，将LED放置在前面板的PCB布局上。2）针对每个LED，基于系统的3.3V逻辑电源和目标电流15mA（以平衡亮度和功耗）计算串联电阻。假设VF = 2.0V，R = (3.3V - 2.0V)/0.015A ≈ 87 Ω（使用82 Ω或100 Ω标准值）。3）确保PCB布局在LED焊盘下方提供一定的散热铜箔区域。4）在物料清单（BOM）中为所有LED指定相同的光强分档代码（例如S1），以保证整个面板亮度均匀。5）在组装过程中遵循推荐的回流焊温度曲线。
12. 工作原理介绍
发光二极管是一种半导体p-n结二极管。当施加正向电压时，来自n型区域的电子和来自p型区域的空穴被注入结区。当这些载流子复合时，能量被释放。在标准硅二极管中，这种能量主要以热的形式释放。在LED中，半导体材料（此处为AlInGaP）具有直接带隙，这意味着能量以光子（光）的形式释放。光的具体波长（颜色）由半导体材料的带隙能量决定。带隙越宽，产生的光波长越短（越蓝）。
13. 技术趋势与发展
SMD指示灯LED的总体趋势是追求更高的效率（每瓦电输入产生更多的光输出），从而降低功耗和发热。这使得在相同电流下可以获得更亮的指示灯，或在更低电流下保持相同亮度，从而延长设备电池寿命。封装尺寸持续缩小，使得指示灯阵列可以更密集，并能集成到日益小巧的消费电子产品中。行业也致力于通过先进的分档技术和更稳定的半导体材料，来改善颜色在温度变化和使用寿命内的均匀性和稳定性。为符合全球环保法规而推动更广泛采用无铅和无卤材料，仍然是该行业的一个关键驱动力。
LED规格术语
LED技术术语完整解析
光电性能
| 术语 | 单位/表示法 | 简要说明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| 光效 | lm/W (流明每瓦) | 每瓦电力产生的光输出，数值越高表示能效越高。 | 直接决定能效等级和电费成本。 |
| Luminous Flux | lm (流明) | 光源发出的总光量，通常称为“亮度”。 | 决定光线是否足够明亮。 |
| 视角 | °（度），例如：120° | 光强降至一半时的角度，决定了光束宽度。 | 影响照明范围与均匀性。 |
| CCT (Color Temperature) | K (开尔文)，例如 2700K/6500K | 光的冷暖感，数值越低越偏黄/暖，数值越高越偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| CRI / Ra | 无量纲，0–100 | 准确再现物体颜色的能力，Ra≥80为良好。 | 影响色彩真实性，用于商场、博物馆等高要求场所。 |
| SDCM | MacAdam椭圆步数，例如“5步” | 颜色一致性指标，步数越小表示颜色一致性越高。 | 确保同一批次LED的颜色均匀一致。 |
| Dominant Wavelength | nm（纳米），例如：620nm（红色） | 对应彩色LED颜色的波长。 | 决定红色、黄色、绿色单色LED的色调。 |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | 显示跨波长的强度分布。 | 影响显色性和质量。 |
Electrical Parameters
| 术语 | Symbol | 简要说明 | 设计考量 |
|---|---|---|---|
| 正向电压 | Vf | 点亮LED所需的最小电压，例如“启动阈值”。 | 驱动电压必须≥Vf，串联LED时电压相加。 |
| Forward Current | 如果 | 正常LED工作时的电流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脉冲电流 | Ifp | 短时可耐受的峰值电流，用于调光或闪烁。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED可承受的最大反向电压，超过此值可能导致击穿。 | 电路必须防止反接或电压尖峰。 |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | 芯片到焊料的热阻，数值越低越好。 | 高热阻需要更强的散热能力。 |
| ESD抗扰度 | V (HBM)，例如，1000V | 承受静电放电的能力，数值越高表示越不易受损。 | 生产中需采取防静电措施，特别是对于敏感的LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 术语 | 关键指标 | 简要说明 | 影响 |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 温度每降低10°C，寿命可能延长一倍；温度过高会导致光衰和色偏。 |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | 亮度降至初始值70%或80%所需的时间。 | 直接定义了LED的“使用寿命”。 |
| 光通维持率 | % (例如：70%) | 经过一段时间后保留的亮度百分比。 | 表示长期使用下的亮度保持能力。 |
| Color Shift | Δu′v′ 或麦克亚当椭圆 | 使用过程中的颜色变化程度。 | 影响照明场景中的颜色一致性。 |
| Thermal Aging | Material degradation | 因长期高温导致的性能劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路故障。 |
Packaging & Materials
| 术语 | 常见类型 | 简要说明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC, PPA, Ceramic | 保护芯片并提供光/热接口的外壳材料。 | EMC：良好的耐热性，成本低；陶瓷：更好的散热性能，寿命更长。 |
| 芯片结构 | 正面，倒装芯片 | 芯片电极排布。 | 倒装芯片：散热更佳，效能更高，适用于大功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG, Silicate, Nitride | 覆盖蓝色芯片，将部分转换为黄/红色，混合成白色。 | 不同的荧光粉影响光效、相关色温和显色指数。 |
| Lens/Optics | 平面型、微透镜型、全内反射型 | 表面光学结构，用于控制光分布。 | 确定视角和光分布曲线。 |
Quality Control & Binning
| 术语 | Binning Content | 简要说明 | 用途 |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | 代码，例如：2G、2H | 按亮度分组，每组具有最小/最大流明值。 | 确保同批次产品亮度均匀。 |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动器匹配，提升系统效率。 |
| Color Bin | 5阶麦克亚当椭圆 | 按色坐标分组，确保范围紧密。 | 确保色彩一致性，避免灯具内部出现颜色不均。 |
| CCT Bin | 2700K, 3000K 等。 | 按相关色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的相关色温要求。 |
Testing & Certification
| 术语 | 标准/测试 | 简要说明 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通维持率测试 | 在恒定温度下进行长期照明，记录亮度衰减。 | 用于估算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命估算标准 | 基于LM-80数据估算实际条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 涵盖光学、电学、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环境认证 | 确保不含（铅、汞等）有害物质。 | 国际市场准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 照明产品能效与性能认证。 | 用于政府采购、补贴项目，提升竞争力。 |