SMD5050 白光LED规格书 - 尺寸5.0x5.0x1.6mm - 电压3.2V - 功率0.306W

1. 产品概述

SMD5050系列是一款专为通用照明应用设计的高亮度表面贴装LED。该系列提供多种相关色温（CCT）的白光，包括暖白、中性白和冷白，并可选配不同的显色指数（CRI）值。其封装尺寸紧凑，仅为5.0毫米 x 5.0毫米，非常适合空间受限、需要均匀高效照明的设计方案。

该系列的核心优势在于其标准化的光通量和色度分档系统，确保了批量生产中的颜色一致性。它专为标准SMT组装工艺下的可靠性而设计，主要面向LED灯带、背光模组、装饰照明和建筑轮廓照明等应用场景。

2. 技术参数详解

2.1 绝对最大额定值

以下参数定义了可能导致LED永久损坏的极限值。在此条件下工作无法保证性能。

正向电流 (IF)：90 mA（最大连续电流）
正向脉冲电流 (IFP)：120 mA（脉冲宽度≤10ms，占空比≤1/10）
功耗 (PD)：306 mW
工作温度 (Topr)：-40°C 至 +80°C
储存温度 (Tstg)：-40°C 至 +80°C
结温 (Tj)：125°C
焊接温度 (Tsld)：回流焊温度200°C或230°C，最长10秒。

2.2 电气与光学特性

这些参数是在标准测试条件T_s=25°C下测量，代表典型性能。

正向电压 (V_F)：3.2V（典型值），3.4V（最大值），测试条件 I_F=60mA。
反向电压 (V_R)：5V
反向电流 (I_R)：10 µA（最大值）
视角 (2θ_1/2)：120°（典型值）

3. 分档系统说明

3.1 相关色温 (CCT) 分档

LED根据其目标CCT被分类到特定的色度区域（分档）。这确保了多个LED一起使用时颜色的均匀性。标准订购分档如下：

2700K：分档 8A, 8B, 8C, 8D
3000K：分档 7A, 7B, 7C, 7D
3500K：分档 6A, 6B, 6C, 6D
4000K：分档 5A, 5B, 5C, 5D
4500K：分档 4A, 4B, 4C, 4D, 4R, 4S, 4T, 4U
5000K：分档 3A, 3B, 3C, 3D, 3R, 3S, 3T, 3U
5700K：分档 2A, 2B, 2C, 2D, 2R, 2S, 2T, 2U
6500K：分档 1A, 1B, 1C, 1D, 1R, 1S, 1T, 1U
8000K：分档 0A, 0B, 0C, 0D, 0R, 0S, 0T, 0U

注意：5050N系列产品的光通量规定了最小值；实际发货的光通量可能更高，但仍符合所订购的CCT分档。

3.2 光通量分档

光通量通过代码（例如 1E, 1F, 1G）进行分类，代表在60mA电流下的最小和典型输出范围。分档因CCT和CRI而异。

70 CRI 白光（暖白、中性白、冷白）：代码范围从 1E（最小18-20流明）到 1H（冷白最小24-26流明）。
85 CRI 白光：代码范围从 1D（最小16-18流明）到 1F（最小20-22流明）。
93 CRI 暖白：代码 1C（最小14-16流明）和 1D（最小16-18流明）。

公差：光通量（±7%）、正向电压（±0.08V）、显色指数（±2）、色度坐标（±0.005）。

4. 性能曲线分析

4.1 正向电流 vs. 正向电压 (I-V 曲线)

I-V特性是典型的二极管特性。正向电压随电流呈对数增长。在推荐的60mA下工作可确保最佳效率和寿命，并远低于最大额定值。

4.2 正向电流 vs. 相对光通量

在正常工作范围内，光输出与电流大致呈线性关系。以高于推荐电流驱动LED会导致光输出增益递减，同时显著增加热量并加速光衰。

4.3 光谱功率分布与结温影响

相对光谱能量分布曲线显示了不同CCT范围（2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K）的发射峰值。光谱会随着结温升高而发生轻微偏移，这可能导致色度坐标和CCT发生可测量的变化。适当的热管理对于保持稳定的颜色输出至关重要。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

SMD5050封装的标称尺寸为5.0毫米（长）x 5.0毫米（宽）x 1.6毫米（高）。详细的机械图纸规定了公差：.X尺寸：±0.10毫米，.XX尺寸：±0.05毫米。

5.2 焊盘布局与钢网设计

规格书提供了推荐的焊盘图形（封装）和焊膏钢网设计，以确保回流焊过程中形成可靠的焊点。遵循这些布局对于实现正确的对齐、散热和机械稳定性至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 湿敏性与烘烤

SMD5050 LED具有湿敏性（按IPC/JEDEC J-STD-020C标准进行MSL分级）。

储存：未开封的包装袋应在<30°C/<85% RH条件下储存。开封后，应在<30°C/<60% RH条件下，存放于带有干燥剂的干燥柜或密封容器中。
车间寿命：包装袋开封后需在12小时内使用。
需要烘烤的情况：包装袋已开封、超过车间寿命，或湿度指示卡显示已暴露。切勿烘烤已焊接到电路板上的LED。
烘烤程序：在原装卷带上以60°C烘烤24小时。烘烤后1小时内进行回流焊，或返回干燥储存环境（<20% RH）。温度不得超过60°C。

6.2 回流焊温度曲线

使用标准的无铅回流焊温度曲线。峰值温度不得超过230°C，且高于200°C的时间必须限制在最长10秒以内，以防止封装损坏或内部材料性能下降。

7. 静电放电 (ESD) 防护

LED是易受ESD损坏的半导体器件，尤其是白光、绿光、蓝光和紫光类型。

ESD产生：可通过摩擦、感应或传导产生。
潜在损害：潜在损伤（漏电流增加、亮度降低/颜色偏移、寿命缩短）或灾难性故障（完全失效）。
预防措施：实施标准ESD控制措施：使用接地工作站、防静电腕带、导电地垫、离子风机以及防静电包装和操作材料。

8. 应用建议与设计考量

8.1 典型应用场景

LED灯带和柔性灯条：高密度和良好的视角可实现均匀的线性照明。
背光照明：适用于需要均匀白光的标牌、显示屏和面板。
装饰与建筑照明：重点照明、灯槽和轮廓照明。
通用指示灯/照明：需要明亮、紧凑的表面贴装光源的场合。

8.2 设计考量

限流：务必使用恒流驱动器或适当的限流电阻。切勿直接连接到电压源。
热管理：设计PCB时需提供足够的散热路径和铜箔面积以散热。过高的结温会降低光输出、导致颜色偏移并缩短寿命。
光学设计：120°的视角提供了宽广的照明范围。如需光束整形，可考虑使用二次光学元件（透镜、扩散片）。
颜色一致性的分档选择：对于多LED应用，应向供应商指定严格的CCT和光通量分档，以避免可见的颜色或亮度差异。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以用90mA的最大电流驱动此LED以获得更高亮度吗？

答：不建议用于连续工作。推荐工作电流为60mA。在90mA下工作会产生显著更多的热量，可能超过最大结温，导致光衰加速和可靠性降低。设计时请始终遵循推荐条件。

问：如果包装袋开封超过12小时后不烘烤LED会怎样？

答：塑料封装吸收的湿气在回流焊过程中会迅速膨胀，导致内部分层、键合线损坏或封装开裂（\"爆米花\"效应）。这通常会导致立即失效或潜在缺陷，从而在现场应用中过早失效。

问：焊接温度曲线有多关键？

答：非常关键。超过230°C或高温时间限制会损坏硅胶透镜、荧光粉、芯片粘接或键合线。请务必遵循推荐的回流焊温度曲线。

问：光通量有±7%的公差。这对我的设计有何影响？

答：这种差异在LED制造中是正常的。对于需要均匀亮度的应用，建议使用同一生产批次的LED，并指定窄范围的光通量分档。驱动电路的设计也应能适应典型的正向电压范围。

10. 工作原理与技术趋势

10.1 基本工作原理

白光SMD LED通常使用蓝色氮化铟镓（InGaN）半导体芯片。该芯片发出的部分蓝光被涂覆在芯片上的荧光粉层转换为更长波长的光（黄光、红光）。剩余的蓝光与荧光粉转换的光相结合，形成了人眼感知的白光。荧光粉的精确配比决定了相关色温（CCT）和显色指数（CRI）。

10.2 行业趋势

像5050这样的中功率SMD LED的总体趋势是朝着更高光效（每瓦更多流明）、更高显色性（更高的CRI和R9值）以及更好的颜色一致性（更严格的分档）发展。同时，也注重在更高驱动电流和工作温度下提升可靠性和寿命。此外，荧光粉技术持续进步，为显示应用实现了更饱和的色彩和更广的色域，以及为人本照明提供了更多光谱可调的白光。

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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