SMD LED 黄色 AlInGaP 规格书 - 封装尺寸 - 正向电压 1.7-2.5V - 发光强度 140-450mcd - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款采用铝铟镓磷半导体材料以产生黄光的表面贴装器件发光二极管的规格参数。SMD LED专为自动化印刷电路板组装工艺设计，其紧凑的外形尺寸非常适合空间受限的应用场景。其主要功能是作为状态指示灯、信号灯或各类电子设备前面板的背光源。

1.1 产品特性

• 符合RoHS有害物质限制指令。
• 采用8毫米宽编带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，便于自动化处理。
• 标准化的EIA封装焊盘布局，确保设计兼容性。
• 输入/输出电平与集成电路逻辑电平兼容。
• 设计兼容自动化贴片组装设备。
• 适用于表面贴装技术中常用的红外回流焊接工艺。
• 已按JEDEC潮湿敏感度等级3进行预处理，这意味着在密封袋打开后，在<30°C/60%相对湿度的车间环境下，其车间寿命为168小时。

1.2 应用领域

本LED适用于各种需要可靠视觉指示器的电子系统。主要应用领域包括电信基础设施、办公自动化设备、家用电器和工业控制面板。其具体用途涵盖状态指示、符号照明以及前面板显示器或标识的背光。

2. 技术参数深度解读

2.1 绝对最大额定值

这些数值代表器件的应力极限，超过此极限可能导致永久性损坏。不保证在或接近这些极限下工作。所有额定值均在环境温度为25°C时指定。

• 功耗：75 mW。这是LED封装在不超出其热限值的情况下，能够以热量形式耗散的最大功率。
• 峰值正向电流_FP：80 mA。这是最大瞬时正向电流，仅在脉冲条件下允许，以防止过热。
• 直流正向电流_F：30 mA。这是为确保长期可靠运行而推荐的最大连续正向电流。
• 工作与存储温度范围：-40°C 至 +100°C。器件可在此全温度范围内工作和存储。

2.2 电气与光学特性

这些是在标准测试条件下测得的典型性能参数。_F发光强度：

• 140 - 450 mcd。在特定视角内测得的可见光输出量。实际值已进行分档。_V视角：120度。这是发光强度降至其峰值一半时的全角。120°的宽视角表明其具有适合广泛可见性的漫射发射模式。
• 峰值发射波长：_{592 nm。光谱功率输出达到最大值时的波长。}主波长：586 - 596 nm。这是人眼感知到的、定义颜色的单一波长。它源自CIE色度坐标，同样进行了分档。
• 光谱线半宽：_P15 nm。发射光在最大功率一半处的光谱宽度。15nm的值是AlInGaP LED的特征，表明其颜色相对纯净。正向电压：
• 1.7 - 2.5 V。在20mA驱动电流下，LED两端的电压降。此范围考虑了正常的半导体制造差异。_d反向电流：在反向电压为5V时，最大10 μA。LED并非设计用于反向偏置工作；此参数仅用于漏电流测试。
• 3. 分档等级系统说明为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED根据关键参数进行分选。这使得设计人员可以选择符合特定应用要求的部件。
• 3.1 发光强度分档_FLED根据其在20mA下测得的发光强度进行分类。每个档位内的容差为+/-11%。R2档：
• 140.0 - 180.0 mcd_RS1档：180.0 - 224.0 mcd_RS2档：

224.0 - 280.0 mcd

T1档：

280.0 - 355.0 mcd_VT2档：

355.0 - 450.0 mcd

• 3.2 主波长分档LED也根据其主波长进行分档以控制色调。每个档位的容差为+/- 1 nm。
• H档：586.0 - 588.5 nm
• J档：588.5 - 591.0 nm
• K档：591.0 - 593.5 nm
• L档：593.5 - 596.0 nm

完整的部件编号通常包含这些分档代码，以同时指定亮度和颜色。

4. 性能曲线分析

• 虽然规格书中引用了具体的图形数据，但以下解读基于标准LED行为及所提供的参数。4.1 正向电流与正向电压关系曲线
• 正向电压具有正温度系数，并随电流呈对数增长。在20mA下，1.7V至2.5V的电压范围对于黄色AlInGaP LED是典型的。为确保稳定的光输出，采用恒流驱动而非恒压驱动至关重要。4.2 发光强度与正向电流关系
• 在推荐工作范围内，光输出大致与正向电流成正比。然而，在极高电流下，效率可能因热量增加而下降。绝对最大直流电流为30mA。4.3 温度特性
• AlInGaP LED的发光强度通常随结温升高而降低。为确保在-40°C至+100°C工作范围内的可靠性能，应考虑PCB上的热管理，尤其是在接近最大电流或高环境温度下工作时。4.4 光谱分布

光谱输出以592nm的峰值波长为中心，典型半宽为15nm。主波长分档确保感知颜色保持在严格的容差范围内。

5. 机械与包装信息

5.1 封装尺寸

LED采用标准SMD封装。关键尺寸说明包括：所有尺寸单位均为毫米，除非另有说明，一般公差为±0.2毫米。透镜为透明色，光源为黄色。

5.2 极性识别与焊盘设计_F该元件具有阳极和阴极端子。提供了推荐的红外或气相回流焊接PCB焊盘布局，以确保形成良好的焊点及机械稳定性。组装时正确的极性方向对器件工作至关重要。_F5.3 编带与卷盘包装

LED以8毫米宽压纹载带供应，并用盖带密封。载带卷绕在7英寸直径的卷盘上。标准卷盘数量为5000片。包装遵循ANSI/EIA-481规范。对于尾料，最小起订量为500片。

6. 焊接与组装指南_V6.1 推荐红外回流焊接曲线_F对于无铅焊接工艺，曲线应符合J-STD-020B标准。关键参数包括预热区、峰值温度不超过260°C，以及适合焊膏的液相线以上时间。峰值温度下的总时间应限制在最多10秒，且回流焊接最多进行两次。

6.2 手工焊接

如需手工焊接，请使用温度不超过300°C的电烙铁。接触时间应限制在最多3秒，且仅应进行一次，以防止对塑料封装和半导体芯片造成热损伤。

6.3 存储条件

密封袋：

在≤30°C和≤70%相对湿度下存储。在带有干燥剂的防潮密封袋中，保质期为一年。

开袋后：

元件潮湿敏感度等级为3级。在暴露于≤30°C/60% RH环境后的168小时内，必须进行红外回流焊接。如需开袋后长期存储，应存放在带有干燥剂的密封容器或氮气吹扫的干燥器中。暴露超过168小时的元件，在焊接前需要在约60°C下烘烤至少48小时，以去除吸收的湿气并防止回流焊接时发生\"爆米花\"效应。

6.4 清洗

如需在焊接后进行清洗，请仅使用指定溶剂。将LED在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。请勿使用超声波清洗或未指定的化学液体，以免损坏环氧树脂透镜或封装。

7. 应用建议

7.1 典型应用电路

LED是电流驱动器件。为确保亮度一致，尤其是在并联驱动多个LED时，务必为每个LED或每个并联支路串联一个限流电阻。电阻值可根据欧姆定律计算。在计算中使用规格书中的最大正向电压值，可确保即使存在器件间差异，电流也不会超过目标值。

7.2 设计考量

热管理：

确保PCB布局提供足够的热释放，尤其是在高电流或高环境温度下工作，以维持LED效率和寿命。

ESD防护：

虽然未明确说明为敏感器件，但建议对所有半导体器件采取标准ESD预防措施。

光学设计：120°的宽视角使本LED适用于需要广泛可见性的应用。如需聚焦光束，则需要二次光学元件。
7.3 预期用途与限制本LED设计用于普通电子设备。不适用于故障可能直接危及生命或健康的场合，例如航空、交通控制、医疗生命支持系统或关键安全设备。对于此类应用，请咨询制造商以获取具有适当可靠性认证的元件。

8. 技术对比与差异化

这款黄色AlInGaP LED提供了均衡的性能特性。与旧技术的黄色LED相比，AlInGaP提供了更高的发光效率，在相同驱动电流下产生更亮的输出，以及更好的色纯度。120°的宽视角是与光束窄得多的\"水清\"透镜LED的关键区别，使其成为指示灯需要从宽角度范围可见且无需额外漫射器的应用的理想选择。MSL 3等级以及与标准无铅回流曲线的兼容性，使其成为现代大批量SMT组装线的稳健选择。

9. 常见问题解答

9.1 使用5V电源时应配多大电阻？

使用最大正向电压2.5V和目标电流20mA计算：R = (5V - 2.5V) / 0.02A = 125欧姆。最接近的标准值120欧姆或130欧姆均适用。电阻的额定功率应至少为P = I²R，因此标准的1/8W或1/10W电阻足够。_{9.2 可以持续以30mA驱动此LED吗？}可以，30mA是推荐的最大直流正向电流。然而，在绝对最大额定值下工作可能会降低长期可靠性并增加结温，从而降低光输出。为获得最佳寿命和稳定性，如果发光强度满足应用要求，建议以20mA或更低的电流驱动。_F9.3 订购时的\"分档代码\"是什么意思？_F分档代码规定了发光强度和主波长的保证最小值和最大值。指定分档代码可确保您收到的LED在批次间具有一致的亮度和颜色，这对于多指示灯面板或视觉一致性重要的产品至关重要。_F9.4 打开包装袋后，这些LED可以在工作台上放置多久？_F为确保可靠焊接，在打开防潮密封袋后，在车间条件下您有168小时的时间。如果超过此时间，LED必须在尝试回流焊接前在60°C下烘烤48小时，以防止内部封装因湿气快速汽化而损坏。_F10. 实际应用案例

场景：为网络路由器设计状态指示灯面板。 面板需要10个黄色LED来显示链路活动和系统状态。为确保外观均匀，设计人员选择来自相同发光强度档和主波长档的LED。每个LED通过一个120欧姆限流电阻由微控制器的GPIO引脚驱动至3.3V电源轨，产生约10mA的正向电流，在提供足够亮度的同时节省功耗。120°的宽视角确保指示灯在设备前方的任何位置都可见。PCB布局包含推荐的焊盘图形，并设计为使用峰值温度为250°C的标准无铅回流曲线进行组装。

• 11. 工作原理简介本LED基于铝铟镓磷半导体技术。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴被注入有源区并在其中复合。复合过程中释放的能量以光子的形式发射出来。AlInGaP合金的具体成分决定了带隙能量，进而定义了发射光的波长——在本例中为黄色。透明的环氧树脂透镜封装了半导体芯片，提供机械保护，并塑造光输出模式以实现指定的120°视角。
• 12. 发展趋势SMD指示灯LED的总体趋势继续朝着更高的发光效能发展，从而在相同亮度下实现更低的功耗。封装尺寸也在进一步小型化，允许更密集的指示灯阵列。为了满足视觉一致性至关重要的消费电子产品的需求，对颜色和强度更严格的分档公差日益受到重视。此外，兼容日益严格的环境法规以及承受更高温度无铅焊接曲线的能力仍然是关键的开发驱动力。该技术已成熟，增量改进集中在制造良率、成本降低以及在恶劣条件下的可靠性上。
• Optical Design:The wide 120° viewing angle makes this LED suitable for applications requiring broad visibility. For focused beams, secondary optics (lenses) would be required.

.3 Intended Use & Limitations

This LED is designed for use in ordinary electronic equipment. It is not rated for applications where failure could directly jeopardize life or health, such as in aviation, transportation control, medical life-support systems, or critical safety devices. For such applications, consult with the manufacturer for components with appropriate reliability qualifications.

. Technical Comparison & Differentiation

This Yellow AlInGaP LED offers a balance of performance characteristics. Compared to older technology yellow LEDs (e.g., based on GaAsP), AlInGaP provides higher luminous efficiency, resulting in brighter output for the same drive current, and better color purity (narrower spectral width). The wide 120° viewing angle is a key differentiator from \"water clear\" lens LEDs that have a much narrower beam, making this part ideal for applications where the indicator needs to be seen from a wide range of angles without additional diffusers. The MSL 3 rating and compatibility with standard lead-free reflow profiles make it a robust choice for modern, high-volume SMT assembly lines.

. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

.1 What resistor should I use with a 5V supply?

Using the maximum V_Fof 2.5V and a target I_Fof 20mA: R = (5V - 2.5V) / 0.02A = 125 Ohms. The nearest standard value of 120 Ohms or 130 Ohms would be suitable. The power rating of the resistor should be at least P = I²R = (0.02)²* 120 = 0.048W, so a standard 1/8W (0.125W) or 1/10W resistor is sufficient.

.2 Can I drive this LED at 30mA continuously?

Yes, 30mA is the maximum recommended DC forward current. However, operating at the absolute maximum rating may reduce long-term reliability and increase junction temperature, which can decrease light output. For optimal lifespan and stability, driving at 20mA or lower is advisable if the luminous intensity meets the application requirement.

.3 What does \"Bin Code\" mean when ordering?

The bin code specifies the guaranteed minimum and maximum for luminous intensity (e.g., T1: 280-355 mcd) and dominant wavelength (e.g., K: 591.0-593.5 nm). Specifying bin codes ensures you receive LEDs with consistent brightness and color from order to order, which is critical for multi-indicator panels or products where visual uniformity is important.

.4 How long can I leave these LEDs on the bench after opening the bag?

For reliable soldering, you have 168 hours (7 days) at factory floor conditions (≤30°C/60% RH) after opening the moisture-sealed bag. If this time is exceeded, the LEDs must be baked at 60°C for 48 hours before attempting reflow soldering to prevent internal package damage from rapid moisture vaporization.

. Practical Use Case

Scenario: Designing a status indicator panel for a network router.The panel requires 10 yellow LEDs to show link activity and system status. To ensure uniform appearance, the designer selects LEDs from the same intensity bin (e.g., S2: 224-280 mcd) and wavelength bin (e.g., J: 588.5-591.0 nm). Each LED is driven by a GPIO pin of a microcontroller via a 120-ohm current-limiting resistor to a 3.3V rail, resulting in a forward current of approximately ((3.3V - 2.1V typical)/120Ω) ≈ 10mA, which provides sufficient brightness while conserving power. The wide 120° viewing angle ensures the indicators are visible from anywhere in front of the device. The PCB layout includes the recommended solder pad footprint and is designed for assembly using a standard lead-free reflow profile with a peak temperature of 250°C.

. Principle Introduction

This LED is based on Aluminum Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) semiconductor technology. When a forward voltage is applied across the p-n junction, electrons and holes are injected into the active region where they recombine. The energy released during this recombination is emitted as photons (light). The specific composition of the AlInGaP alloy determines the bandgap energy, which in turn defines the wavelength (color) of the emitted light—in this case, yellow (~592 nm). The clear epoxy lens encapsulates the semiconductor die, provides mechanical protection, and shapes the light output pattern to achieve the specified 120° viewing angle.

. Development Trends

The general trend in SMD indicator LEDs continues toward higher luminous efficacy (more light output per unit of electrical input), enabling lower power consumption for the same brightness. Package sizes are also miniaturizing further, allowing for denser indicator arrays. There is a growing emphasis on tighter binning tolerances for both color and intensity to meet the demands of consumer electronics where visual consistency is paramount. Furthermore, compatibility with increasingly stringent environmental regulations (beyond RoHS, such as REACH) and the ability to withstand higher temperature lead-free soldering profiles remain key development drivers. The technology is mature, with incremental improvements focused on manufacturing yield, cost reduction, and reliability under harsh conditions.