3020 LED 晶片規格書 - 尺寸 3.0x2.0x0.8mm - 電壓 3.2V - 功率 0.2W - 白光背光 - 粵語技術文件

1. 產品概覽 3020系列係一款緊湊、高性能嘅表面貼裝器件 (SMD) LED，主要為背光應用而設計。呢款單晶片、0.2W嘅白光LED喺效率、可靠性同成本效益之間取得平衡，適合需要穩定白光輸出嘅各種消費電子產品、標牌同指示燈應用。

2. 技術參數詳解

2.1 絕對最大額定值 以下參數定義咗LED嘅操作極限。超過呢啲數值可能會導致永久損壞。

正向電流 (IF)：

90 mA (連續)

• 正向脈衝電流 (IFP)：120 mA (脈衝寬度 ≤10ms，佔空比 ≤1/10)
• 功耗 (PD)：297 mW
• 工作溫度 (Topr)：-40°C 至 +80°C
• 儲存溫度 (Tstg)：-40°C 至 +80°C
• 接面溫度 (Tj)：125°C
• 焊接溫度 (Tsld)：230°C 或 260°C，持續10秒 (迴流焊)
• 2.2 電光特性 (Ts=25°C) 呢啲係標準測試條件下嘅典型性能參數。正向電壓 (VF)：

3.2 V (典型值)，3.4 V (最大值) @ IF=60mA

反向電壓 (VR)：

• 5 V反向電流 (IR)：
• 10 μA (最大值)視角 (2θ1/2)：
• 110° (典型值)3. 分級系統解說 為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。
• 3.1 光通量分級 對於顯色指數 (CRI) 80+嘅冷白光型號，光通量係喺正向電流60mA下測量。代碼 C9：

16 lm (最小) 至 17 lm (最大)

代碼 D1：

17 lm (最小) 至 18 lm (最大)

光通量測量公差為 ±7%。

• 3.2 正向電壓分級 LED亦會根據佢哋喺指定電流下嘅正向壓降進行分級。代碼 B：
• 2.8 V 至 2.9 V代碼 C：

2.9 V 至 3.0 V

代碼 D：

3.0 V 至 3.1 V

• 代碼 E：3.1 V 至 3.2 V
• 代碼 F：3.2 V 至 3.3 V
• 代碼 G：3.3 V 至 3.4 V
• 電壓測量公差為 ±0.08V。3.3 色度分級 文件定義咗特定嘅色度區域 (例如 Wa, Wb, Wc...)，喺CIE 1931圖上有坐標邊界 (x, y)，適用於10000-20000K色溫範圍。咁樣確保同一分級嘅LED會有幾乎相同嘅感知顏色。允許嘅坐標誤差為 ±0.005。
• 4. 性能曲線分析4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線) I-V曲線顯示流經LED嘅電流同佢兩端電壓之間嘅關係。佢係非線性嘅，係二極管嘅特性。典型正向電壓 (Vf) 係喺60mA下指定。設計師會用呢條曲線嚟揀合適嘅限流電阻或設計恆流驅動器。
• 4.2 正向電流 vs. 相對光通量 呢條曲線說明光輸出點樣隨正向電流增加。雖然輸出會隨電流上升，但效率通常會喺較高電流時下降，原因係熱效應增加。喺建議嘅60mA或接近呢個數值下操作，可以確保亮度同壽命之間嘅最佳平衡。4.3 接面溫度 vs. 相對光譜功率 呢個圖表展示接面溫度對LED光譜輸出嘅影響。隨住溫度升高，光譜功率分佈可能會偏移，有可能影響色點 (尤其係白光LED) 同整體光輸出。適當嘅熱管理對於保持穩定性能至關重要。

4.4 相對光譜功率分佈 光譜曲線繪製咗每個波長發出嘅光強度。對於呢款白光LED，曲線顯示藍色區域有一個寬峰 (來自晶片嘅主要發射)，結合螢光粉塗層產生嘅更寬嘅黃綠色區域。組合輸出就形成白光。唔同嘅相關色溫 (CCT)，例如2600-3700K (暖白光)、3700-5000K (中性白光) 同5000-10000K (冷白光)，都有唔同嘅光譜形狀。

5. 機械及包裝資料

5.1 外形尺寸 LED封裝嘅標稱尺寸為3.0mm (長) x 2.0mm (寬) x 0.8mm (高)。提供帶公差嘅詳細機械圖紙：.X尺寸公差為 ±0.10mm，.XX尺寸公差為 ±0.05mm。

5.2 焊盤佈局及鋼網設計 提供詳細嘅焊盤佈局 (封裝佔位) 同建議嘅鋼網開孔圖紙，以指導PCB設計同錫膏塗抹，從而獲得最佳焊接良率同可靠性。正確嘅焊盤設計對於迴流焊期間嘅自對準同牢固嘅機械結合至關重要。

6. 焊接及組裝指引

6.1 濕度敏感性及烘烤 根據IPC/JEDEC J-STD-020C，呢個LED系列被歸類為濕度敏感器件。如果原裝防潮袋被打開，並且元件暴露喺環境濕度中，佢哋必須喺迴流焊接前進行烘烤，以防止 "爆米花" 損壞。

烘烤條件：

60°C，持續24小時。

烘烤後：

1小時內進行焊接，或儲存喺乾燥環境中 (<20% RH)。

唔好喺超過60°C嘅溫度下烘烤。

6.2 儲存條件 未開封袋： 溫度 5-30°C，濕度 <85% RH。 已開封袋： 溫度 5-30°C，濕度 <60% RH。儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣櫃中。 車間壽命： 開袋後12小時內使用。

6.3 迴流焊接溫度曲線 提供無鉛同有鉛焊接製程嘅建議溫度曲線。所有溫度均指LED封裝體頂部表面嘅測量值。 無鉛曲線： 峰值溫度通常為230°C或260°C，控制喺液相線以上嘅時間 (TAL)。 有鉛曲線： 較低嘅峰值溫度，配合相應嘅TAL。 遵守呢啲曲線可以防止熱衝擊，並確保可靠嘅焊點，而不會損壞LED嘅內部結構或矽膠封裝體。

7. 應用備註及設計考慮

7.1 ESD (靜電放電) 保護 白光LED對靜電放電好敏感。ESD可能導致即時故障 (LED損壞) 或潛在損壞，導致亮度降低、顏色偏移同壽命縮短。 保護措施： 使用接地嘅防靜電工作站同地板。 操作員必須佩戴防靜電手環、手套同服裝。 使用離子風機中和靜電荷。 採用防靜電包裝同處理材料。 確保焊接設備正確接地。

7.2 電路設計 正確嘅電氣設計對於LED性能同壽命至關重要。 驅動方法： 強烈建議使用恆流驅動器，而非恆壓源，以確保穩定嘅光輸出並保護LED免受電流尖峰影響。 限流： 使用電壓源時，必須為每串LED串聯一個電阻以限制電流。首選嘅電路設計係每串使用一個電阻，而唔係喺多個並聯串之間共用一個電阻，因為咁樣可以改善電流匹配同可靠性。 極性： 組裝時務必注意正確嘅陽極/陰極極性，以防止反向偏壓損壞。 上電順序： 先將LED連接到驅動器輸出，然後再為驅動器輸入供電，以避免電壓瞬變。

7.3 處理注意事項 物理處理可能會損壞LED。 避免用手觸摸： 唔好用裸手觸摸矽膠透鏡，因為油脂同濕氣會污染表面，降低光輸出。 避免用鑷子夾： 唔好用鑷子擠壓矽膠本體，因為咁樣可能會壓碎鍵合線或晶片，導致即時故障。 正確拾取： 使用真空拾取工具，吸嘴尺寸要適合封裝內徑，以避免壓到軟嘅矽膠。 避免掉落： 掉落可能會彎曲引腳，令焊接困難並導致貼裝問題。 迴流焊後： 焊接後唔好直接將PCB堆疊喺一齊，因為咁樣可能會刮花透鏡，並可能壓碎LED。

8. 型號命名規則 產品命名約定允許精確識別LED特性： 格式： T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□ 封裝代碼 (例如 34)： 34對應3020封裝尺寸。其他代碼適用於285、3014、3030、5050、3528等。 晶片數量代碼： "S" 表示單個小功率晶片 (如呢款0.2W產品)。 顏色代碼： "W" 用於冷白光 (>5000K)。其他代碼：L (暖白光)、C (中性白光)、R (紅色) 等。 光學代碼： "00" 表示無主透鏡，"01" 表示帶透鏡。 光通量分級代碼： 例如 C9, D1。 正向電壓分級代碼： 例如 B, C, D, E, F, G。

9. 典型應用場景 3020 0.2W白光LED非常適合需要薄型、均勻背光同中等亮度嘅應用。 LCD背光： 用於電器、工業控制同汽車內飾中小型LCD顯示器嘅側光式或直下式背光單元。 標牌及裝飾照明： 需要穩定白光照明嘅導光板同立體字。 一般指示燈照明： 電子設備中嘅狀態指示燈、面板照明同裝飾點綴。

10. 基於技術參數嘅常見問題

• 10.1 建議嘅工作電流係幾多？ 技術參數同分級數據係喺60mA下指定。呢個係建議嘅典型工作電流，以平衡亮度、效率同長期可靠性。唔應該超過絕對最大值90mA連續電流。10.2 點解焊接前需要烘烤？ LED封裝會從空氣中吸收濕氣。喺迴流焊接嘅快速加熱過程中，呢啲濕氣會瞬間蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝分層、矽膠開裂或鍵合線斷裂，從而導致故障。烘烤可以去除呢啲吸收嘅濕氣。
• 10.3 我點樣為我嘅設計揀啱電壓分級？ 選擇一個符合你驅動器輸出電壓範圍嘅電壓分級。喺並聯配置中使用來自更緊湊電壓分級 (例如全部來自分級 "D") 嘅LED，相比混合使用唔同正向電壓嘅分級，會導致更好嘅電流分配同更均勻嘅亮度。10.4 我可唔可以直接用 3.3V 或 5V 電源驅動呢粒 LED？ 唔可以。正向電壓會變化 (根據分級由2.8V至3.4V不等)。將佢直接連接到固定電壓源 (如3.3V) 可能會導致某些LED (Vf較低嘅) 電流過大，而其他LED (Vf較高嘅) 電流不足。你必須使用恆流驅動器，或者根據特定電源電壓同LED正向電壓計算出串聯限流電阻。
• Do not bake at temperatures exceeding 60°C.

.2 Storage Conditions

• Unopened Bag:Temperature 5-30°C, Humidity <85% RH.
• Opened Bag:Temperature 5-30°C, Humidity <60% RH. Store in a sealed container with desiccant or a nitrogen cabinet.
• Floor Life:Use within 12 hours after opening the bag.

.3 Reflow Soldering Profiles

Recommended temperature profiles are provided for both lead-free and leaded solder processes. All temperatures refer to measurements on the top surface of the LED package body.

• Lead-Free Profile:Peak temperature typically 230°C or 260°C, with time above liquidus (TAL) controlled.
• Leaded Profile:Lower peak temperature, with corresponding TAL.

Adhering to these profiles prevents thermal shock and ensures reliable solder joints without damaging the LED's internal structure or silicone encapsulant.

. Application Notes & Design Considerations

.1 ESD (Electrostatic Discharge) Protection

White LEDs are sensitive to electrostatic discharge. ESD can cause immediate failure (dead LED) or latent damage leading to reduced brightness, color shift, and shortened lifespan.

Protection Measures:

• Use grounded anti-static workstations and floors.
• Operators must wear anti-static wrist straps, gloves, and garments.
• Use ionizers to neutralize static charges.
• Employ ESD-safe packaging and handling materials.
• Ensure soldering equipment is properly grounded.

.2 Circuit Design

Proper electrical design is critical for LED performance and longevity.

• Drive Method:Constant current drivers are strongly recommended over constant voltage sources to ensure stable light output and protect the LED from current spikes.
• Current Limiting:When using a voltage source, a series resistor is mandatory for each LED string to limit current. The preferred circuit design places one resistor per string rather than sharing one resistor across multiple parallel strings, as this improves current matching and reliability.
• Polarity:Always observe correct anode/cathode polarity during assembly to prevent reverse bias damage.
• Power-Up Sequence:Connect the LED to the driver output first, then energize the driver input to avoid voltage transients.

.3 Handling Precautions

Physical handling can damage the LED.

• Avoid Fingers:Do not handle the silicone lens with bare fingers, as oils and moisture can contaminate the surface, reducing light output.
• Avoid Tweezers:Do not squeeze the silicone body with tweezers, as this can crush the wire bonds or the chip, causing immediate failure.
• Correct Pick-Up:Use vacuum pick-up tools with nozzles appropriately sized to the package's inner diameter to avoid pressing on the soft silicone.
• Avoid Dropping:Dropping can bend the leads, making soldering difficult and causing placement issues.
• Post-Reflow:Do not stack PCBs directly on top of each other after soldering, as this can scratch the lenses and potentially crush the LEDs.

. Model Numbering Rule

The product naming convention allows for precise identification of LED characteristics:

Format:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□

• Package Code (e.g., 34): corresponds to the 3020 package size. Other codes exist for 285, 3014, 3030, 5050, 3528, etc.
• Chip Count Code:"S" denotes a single small-power chip (as in this 0.2W product).
• Color Code:"W" is used for Cool White (>5000K). Other codes: L (Warm White), C (Neutral White), R (Red), etc.
• Optics Code:"00" for no primary lens, "01" for with lens.
• Luminous Flux Bin Code:e.g., C9, D1.
• Forward Voltage Bin Code:e.g., B, C, D, E, F, G.

. Typical Application Scenarios

The 3020 0.2W white LED is ideally suited for applications requiring thin, uniform backlighting with moderate brightness.

• LCD Backlighting:Edge-lit or direct-lit backlight units for small to medium-sized LCD displays in appliances, industrial controls, and automotive interiors.
• Signage & Decorative Lighting:Light guides and channel letters where consistent white illumination is needed.
• General Indicator Lighting:Status indicators, panel lighting, and decorative accents in electronic devices.

. FAQ Based on Technical Parameters

.1 What is the recommended operating current?

The technical parameters and binning data are specified at 60mA. This is the recommended typical operating current to balance brightness, efficiency, and long-term reliability. It should not exceed the absolute maximum of 90mA continuous current.

.2 Why is baking necessary before soldering?

The LED package absorbs moisture from the air. During the rapid heating of reflow soldering, this moisture can vaporize instantly, creating internal pressure that can delaminate the package, crack the silicone, or break wire bonds, leading to failure. Baking removes this absorbed moisture.

.3 How do I select the correct voltage bin for my design?

Choose a voltage bin that aligns with your driver's output voltage range. Using LEDs from a tighter voltage bin (e.g., all from bin "D") in a parallel configuration will result in better current sharing and more uniform brightness compared to mixing bins with different forward voltages.

.4 Can I drive this LED with a 3.3V or 5V supply directly?

No. The forward voltage varies (2.8V to 3.4V per bins). Connecting it directly to a fixed voltage source like 3.3V could cause excessive current in some LEDs (those with lower Vf) and insufficient current in others (those with higher Vf). You must use a constant current driver or a series current-limiting resistor calculated for the specific supply voltage and LED forward voltage.