T20系列單色LED規格書 - 2016封裝 - 2.0x1.6x0.75mm - 40mA - 粵語技術文件

1. 產品概覽

T20系列係一個專為通用照明應用而設計嘅高性能、頂視單色發光二極管（LED）系列。呢份文件詳細說明嘅特定型號採用緊湊嘅2016表面貼裝器件（SMD）封裝。呢個系列旨在以適合自動化組裝流程嘅增強散熱封裝，提供可靠同高效嘅光輸出。

核心設計理念集中於平衡高光通量輸出同穩健嘅熱管理，即使喺苛刻條件下都能夠穩定運作。封裝針對無鉛回流焊接進行咗優化，符合現代環保同製造標準，並且設計上保持符合RoHS指令。

2. 主要特點同應用

2.1 產品特點

• 頂視白光LED：垂直於安裝平面發光，適合直接照明。
• 增強散熱封裝設計：改善咗從LED晶片到PCB嘅熱路徑，有助於管理結溫並保持性能同壽命。
• 高光通量輸出：以其緊湊尺寸提供明亮嘅光輸出，典型值因顏色而異（例如，綠色10流明，紅色5.5流明@40mA）。
• 高電流能力：額定正向電流（IF）為50 mA連續，脈衝額定值（IFP）喺指定條件下為75 mA。
• 緊湊封裝尺寸：2016封裝尺寸約為2.0mm x 1.6mm，允許高密度PCB佈局。
• 寬視角：典型視角（2θ1/2）為120度，提供寬闊、均勻嘅照明。
• 無鉛回流焊接應用：兼容使用無鉛焊料嘅標準SMT回流工藝。
• 符合RoHS：產品設計同製造符合有害物質限制指令。

2.2 目標應用

呢個LED系列用途廣泛，適用於各種照明場景，包括：

• 室內照明：整合到住宅、商業或工業室內空間嘅燈具中。
• 改裝（替換）：作為現有燈具中舊式或效率較低光源嘅直接替換品。
• 通用照明：為廣泛嘅產品提供主要或次要照明。
• 建築/裝飾照明：用於重點照明、標誌同美學照明設計，需要特定單色嘅場合。

3. 技術規格詳解

3.1 電光同電氣特性

All measurements are specified at a junction temperature (Tj) of 25°C and a forward current (IF) of 40mA, unless otherwise noted. Tolerances must be considered for design margins.

3.1.1 電光特性

光通量輸出取決於顏色。提供咗典型值同最小值：

• 紅色（RED）：典型5.5流明，最低2.0流明。
• 黃色（YELLOW）：典型5.0流明，最低2.0流明。
• 藍色（BLUE）：典型2.3流明，最低1.0流明。
• 綠色（GREEN）：典型10.0流明，最低8.0流明。

光通量測量公差為±7%。

3.1.2 電氣特性

• 正向電壓（VF）：因半導體材料而異。典型值範圍從紅色嘅2.1V到綠色嘅3.0V，最大限制高達3.4V。公差為±0.1V。
• 反向電流（IR）：所有顏色喺反向電壓（VR）為5V時最大10 μA。
• 視角（2θ1/2）：所有顏色典型為120度，定義為強度為峰值一半嘅離軸角。
• 靜電放電（ESD）敏感度：所有顏色最低額定為1000V（人體模型，HBM），表示對於標準處理預防措施具有中等程度嘅ESD穩健性。

3.2 絕對最大額定值

超出呢啲限制嘅壓力可能會導致永久損壞。為確保可靠性，操作條件應設計為遠低於呢啲額定值。

• 正向電流（IF）：50 mA（連續直流）。
• 脈衝正向電流（IFP）：75 mA（脈衝寬度≤100μs，佔空比≤1/10）。
• 反向電壓（VR）：5 V。
• 功耗（PD）：紅/黃：130 mW；藍/綠：170 mW。
• 操作溫度（Topr）：-40°C 至 +105°C。
• 儲存溫度（Tstg）：-40°C 至 +85°C。
• 結溫（Tj）：110°C（絕對最大值）。
• 焊接溫度（Tsld）：回流曲線峰值溫度為230°C或260°C，最多10秒。

注意：超出呢啲參數可能會改變LED嘅特性，使其偏離指定值。

4. 分級系統說明

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。

4.1 光通量分級

喺IF=40mA，Tj=25°C下，光通量分為從AA到AG嘅代碼，並定義咗最小同最大流明範圍。例如，代碼AF涵蓋10至14流明。咁樣設計師就可以選擇符合其亮度要求嘅LED。

4.2 波長分級

主波長被分級以控制顏色純度。為每種顏色指定咗範圍：

• 紅色：620-625 nm，625-630 nm，630-635 nm。
• 黃色：585-590 nm，590-595 nm，595-600 nm。
• 藍色：455-460 nm，460-465 nm，465-470 nm。
• 綠色：520-525 nm，525-530 nm，530-535 nm。

波長測量公差為±1nm。

4.3 正向電壓分級

正向電壓亦被分級，以幫助電路設計進行電流調節。為較低電壓顏色（紅/黃：1.8-2.6V，分步）同較高電壓顏色（藍/綠：2.6-3.4V，分步）提供咗唔同嘅代碼範圍。公差為±0.1V。

4.4 零件編號系統

零件編號結構（例如，T20**011F-*****）編碼咗特定屬性，允許精確識別同訂購。關鍵元素包括類型代碼（20代表2016封裝）、CCT/顏色代碼、顯色指數（對於白光）、串聯/並聯晶片數量，以及定義性能標準嘅顏色代碼（例如，F代表ERP，M代表ANSI）。

5. 性能曲線分析

數據表參考咗兩個關鍵嘅性能圖形表示。

5.1 光譜

圖1. 光譜：呢個圖通常會顯示每種LED顏色（紅、黃、藍、綠）喺Tj=25°C下嘅相對輻射功率與波長嘅關係。佢直觀地定義咗光譜純度同峰值波長，呢啲直接同感知到嘅顏色相關。窄光譜表示高顏色飽和度，呢個係單色LED嘅典型特徵。

5.2 視角分佈

圖2. 視角分佈：呢個極坐標圖說明咗LED嘅空間輻射模式。對於具有120度寬視角嘅頂視LED，曲線會顯示一個寬闊、類似朗伯分佈嘅圖案，其中強度喺0度（垂直於LED表面）最高，並向邊緣平滑遞減。呢個模式對於設計光學元件同理解照明均勻性至關重要。

6. 機械同封裝資料

6.1 封裝尺寸

2016 SMD封裝嘅標稱尺寸為長度2.0mm，寬度1.6mm，高度0.75mm。底視圖顯示咗焊盤佈局同極性標記。陽極同陰極焊盤清晰標識，陰極通常由封裝上嘅標記或切角表示。除非另有說明，尺寸公差為±0.1mm。

6.2 極性識別

正確嘅極性至關重要。封裝包括一個視覺標記（例如，點、線或切角）來識別陰極端子。焊盤圖案係不對稱嘅，以防止組裝期間錯誤放置。

7. 焊接同組裝指引

7.1 回流焊接曲線

為無鉛焊接工藝提供咗詳細嘅回流曲線。關鍵參數包括：

• 預熱：喺60-120秒內從150°C升至200°C。
• 升溫速率：升至峰值溫度嘅最大速率為3°C/秒。
• 液相線以上時間（T_L=217°C）：60-150秒。
• 封裝體峰值溫度（T_P）：最高260°C。
• 喺T_P:±5°C內嘅時間：
• 最多30秒。降溫速率：
• 最大6°C/秒。總循環時間：

從25°C到峰值最多8分鐘。

1. 7.2 重要注意事項回流限制：
2. 建議唔好對LED進行超過兩次嘅回流焊接。如果第一次焊接後超過24小時先進行第二次回流，LED可能會損壞。焊接後維修：
3. LED經過回流焊接後，唔應該對其進行維修（例如，使用烙鐵），因為局部熱量可能會造成損壞。功耗：

必須注意應用嘅熱設計，確保功耗唔超過絕對最大額定值，因為呢個直接影響結溫同壽命。

8. 包裝同訂購資料

8.1 帶裝同捲裝包裝

• 為咗自動化貼片組裝，LED以凸紋載帶同捲盤形式供應。帶尺寸：
• 指定以確保與送料器設備兼容。捲盤容量：
• 每捲最多5000件。累積公差：

10個間距嘅累積公差為±0.2mm。

8.2 外層包裝

• 捲盤進一步包裝喺箱中以便運輸同儲存。箱容量：
• 標準配置包括每箱10捲，亦有每箱30或60捲嘅選項。標籤：

箱同內袋標有關鍵信息，包括零件編號、製造日期代碼、批號、數量同產品參數。防潮袋中包含乾燥劑以保護元件。

9. 應用設計考慮

9.1 LED驅動

LED係電流驅動器件。強烈建議使用恆流源而非恆壓源，以確保穩定嘅光輸出並防止熱失控。驅動器應設計為提供所需嘅工作電流（例如，標稱規格為40mA），同時保持在絕對最大額定值內。正向電壓分級信息對於計算驅動器所需嘅電壓順應性非常有用。

9.2 熱管理

儘管係增強散熱封裝，有效嘅散熱對於性能同壽命仍然至關重要。PCB佈局應使用足夠嘅銅面積（散熱焊盤）連接到LED嘅焊盤，以將熱量從結點導走。喺或接近最大額定電流下操作會產生更多熱量，需要更積極嘅熱設計以保持結溫（Tj）遠低於其最大限制110°C。

9.3 光學整合

120度嘅寬視角使呢啲LED適合需要寬闊、漫射照明而無需二次光學元件嘅應用。對於聚焦光束，則需要主光學元件（透鏡）或反射器。2016封裝嘅細小光源尺寸有利於光學控制。

10. 技術比較同區別

• 喺單色SMD LED嘅領域中，T20/2016系列憑藉以下特定優勢定位：對比更細封裝（例如，0603，0402）：
• 由於尺寸更大，提供顯著更高嘅光輸出同更好嘅熱性能，使其適合更高功率嘅通用照明任務，而不僅僅係指示功能。對比更大封裝（例如，5050，7070）：
• 為空間受限嘅設計提供更緊湊嘅佔位面積，同時仍能提供可觀嘅光通量，喺尺寸同性能之間取得平衡。散熱增強：
• 明確提及增強散熱封裝設計係與許多標準LED封裝嘅關鍵區別，意味著連續操作下更好嘅可靠性。全面分級：

針對光通量、波長同電壓嘅詳細分級為設計師提供咗高一致性應用所需嘅工具，呢啲可能並非所有LED系列都嚴格定義。

11. 常見問題（FAQ）

11.1 "Typ"同"Min"光通量值有咩分別？

"Typ"（典型）值代表測試條件下生產中嘅平均或最常見輸出。"Min"（最小值）係保證嘅下限；任何符合規格嘅LED都將喺或高於呢個水平運行。設計師應使用"Min"值進行最壞情況計算，以確保其應用滿足最低亮度要求。

11.2 我可唔可以連續用最大電流50mA驅動呢個LED？

雖然絕對最大額定值係50mA，但喺呢個水平連續操作會產生最大熱量，並且除非採用特殊嘅熱管理，否則可能會將結溫推向其極限。為咗最佳壽命同穩定性能，建議喺或低於測試電流40mA下操作，或者仔細模擬50mA下嘅熱性能。

11.3 點樣解讀零件編號去訂購正確嘅LED？

你必須參考零件編號系統表。你需要根據你嘅要求定義每個佔位符（X1到X10）：封裝類型（20代表2016）、所需顏色/波長、所需光通量分級、電壓分級，以及特定顏色代碼（例如，F代表ERP標準）。請向你嘅供應商提供完整構建嘅零件編號以進行精確訂購。

11.4 點解如果超過24小時就唔建議進行第二次回流焊接？

呢個可能同濕度敏感性有關。SMD封裝會從大氣中吸收濕氣。喺快速回流期間，呢啲被困嘅濕氣會汽化並導致內部分層或開裂（"爆米花"現象）。如果器件喺從其防潮袋中取出後未喺特定時間內焊接，或者暴露時間過長，可能需要喺第二次回流前進行烘烤過程以去除濕氣。呢個注意事項通過建議完全唔好進行呢種操作（除非遵循特定處理程序）來簡化呢個問題。

12. 實際應用例子

1. 場景：設計一個裝飾性RGB洗牆燈。元件選擇：
2. 工程師從T20系列中選擇紅、綠、藍LED。佢哋選擇特定嘅波長分級（例如，625-630nm紅，525-530nm綠，465-470nm藍）以實現所需嘅色域。佢哋亦選擇中檔光通量分級（例如，代碼AC或AD）以獲得平衡嘅亮度。電路設計：
3. 設計咗三個獨立嘅恆流驅動器，每個顏色通道一個，設定為40mA。驅動器輸出電壓順應性係使用數據表中嘅最大VF（例如，綠/藍為3.4V）加上一些餘量來確定嘅。PCB佈局：
4. LED放置喺PCB上，並有充足嘅銅澆注連接到佢哋嘅散熱焊盤。佈局遵循尺寸圖中推薦嘅焊盤圖案，以確保正確焊接同對齊。熱分析：
5. 考慮到封閉式燈具，工程師計算咗從結點到環境嘅預期熱阻。佢哋確保即使多個LED同時亮起，估計嘅Tj仍低於85°C以獲得長壽命。組裝：

PCB組裝嚴格遵循指定嘅回流曲線。LED喺袋子打開後嘅建議時間內使用，以避免濕氣問題。

13. 工作原理簡介

發光二極管（LED）係一種當電流通過時會發光嘅半導體器件。呢個現象稱為電致發光。喺像T20系列中嘅單色LED中，一個半導體晶片（通常由AlInGaP等材料製成用於紅/黃，或InGaN用於藍/綠）被封裝喺封裝內。當施加超過晶片帶隙電壓嘅正向電壓時，電子同空穴喺半導體嘅有源區重新結合，以光子（光）嘅形式釋放能量。半導體嘅特定材料成分同結構決定咗發射光嘅波長（顏色）。封裝用於保護晶片，提供電氣連接，並包括熒光粉（對於白光LED）或透明圓頂/透鏡以塑造光輸出。2016封裝嘅設計重點在於有效提取呢種光並管理非輻射復合同電阻產生嘅熱量。

14. 技術趨勢

• 像T20系列咁樣嘅SMD LED嘅發展遵循幾個關鍵行業趨勢：效率提升（流明/瓦）：
• 持續嘅材料科學同晶片設計改進不斷推動更高嘅發光效率，意味著每單位消耗嘅電能產生更多光輸出。小型化與功率：
• 趨勢係將更高嘅光輸出打包到更細嘅封裝中，正如2016嘅後繼者（如1010或更細嘅晶片）所見。呢個實現咗更時尚嘅產品設計。增強可靠性同熱管理：
• 隨著功率密度增加，先進嘅封裝材料（例如，陶瓷基板、高導熱性模塑化合物）被採用，以更好地管理結溫，結溫係影響LED壽命嘅主要因素。標準化同分級：
• 行業趨向更精確同標準化嘅分級系統，為設計師提供可預測嘅性能，對於需要數千個單元之間顏色同亮度一致性嘅應用至關重要。智能同集成LED：