紅色LED 0402規格 - 1.0x0.5x0.4毫米 - 正向電壓1.6-2.4V - 功率48mW - 技術數據表

1. 產品概述

1.1 一般描述

此LED係採用紅色晶片製造嘅表面貼裝紅色發光二極管。封裝尺寸為1.0毫米×0.5毫米×0.4毫米，適合緊湊設計。佢提供寬廣視角，並兼容標準SMT組裝工藝。該器件設計用於通用指示器和顯示應用。

1.2 特點

• 極寬視角達140度。
• 適用於所有SMT組裝和焊接工藝。
• 濕敏度級別：第3級（根據JEDEC）。
• 符合RoHS標準，不含有害物質。

1.3 應用

• 消費電子產品嘅光學指示器。
• 開關和符號背光照明。
• 通用電子標牌和顯示模組。

2. 技術參數

2.1 電氣和光學特性（Ts=25°C，IF=5mA）

以下是喺正向電流5mA同環境溫度25°C下測量嘅關鍵電氣同光學參數：

• 光譜半帶寬：15 nm（典型值）。呢個表示半最大強度下發射光譜嘅寬度。
• 正向電壓（VF）：分為8個範圍，從1.6V到2.4V，每級0.1V。分級包括A1（1.6-1.7V）、A2（1.7-1.8V）、B1（1.8-1.9V）、B2（1.9-2.0V）、C1（2.0-2.1V）、C2（2.1-2.2V）、D1（2.2-2.3V）、D2（2.3-2.4V）。
• 主波長（λD）：提供三個分級：F00（625–630 nm）、G00（630–635 nm）、H00（635–640 nm）。
• 發光強度（IV）：分為六個分級：A00（8–12 mcd）、B00（12–18 mcd）、C00（18–28 mcd）、D00（28–43 mcd）、E00（43–65 mcd）、F00（65–100 mcd）。
• 視角（2θ1/2）：140度（典型值），提供寬廣嘅輻射圖案。
• 反向電流（IR）：喺反向電壓VR=5V時最大10 μA。
• 熱阻（RTHJ-S）：最大450 °C/W，表示結點到焊點嘅熱阻。

2.2 絕對最大額定值

為防止損壞，LED嘅操作唔可以超出以下限制：

• 功耗（Pd）：48 mW。
• 正向電流（IF）：20 mA連續。
• 峰值正向電流（IFP）：60 mA（脈衝寬度0.1 ms，佔空比1/10）。
• 靜電放電（ESD，HBM）：2000 V。
• 工作溫度（Topr）：-40至+85 °C。
• 存儲溫度（Tstg）：-40至+85 °C。
• 結點溫度（Tj）：95 °C。

3. 分級系統

3.1 電壓分級

正向電壓通過分級嚴格控制，以確保串聯同並聯電路中嘅一致性。共有八個電壓分級，範圍從1.6 V到2.4 V，每個覆蓋0.1 V窗口。分級代碼為A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1同D2。

3.2 波長分級

主波長分為三組以滿足特定顏色要求：F00（625–630 nm，深紅色）、G00（630–635 nm，標準紅色）、H00（635–640 nm，略長波長紅色）。

3.3 發光強度分級

發光強度分為六個分級，提供亮度選擇嘅靈活性。分級範圍從A00（最低）到F00（最高），數值從8 mcd到100 mcd。

4. 性能曲線

4.1 正向電壓 vs 正向電流

曲線顯示對數關係：隨住正向電流增加，正向電壓亦逐漸增加。喺5 mA時，典型電壓約為1.8–2.0 V，視分級而定。

4.2 正向電流 vs 相對強度

相對光輸出隨正向電流增加而增加。曲線喺20 mA內接近線性，表示喺典型驅動電流下效率良好。

4.3 引腳溫度 vs 相對強度

隨住引腳溫度上升，相對強度下降。喺85°C時，強度可能下降到25°C時嘅約80–90%，視電流而定。

4.4 引腳溫度 vs 正向電流

較高溫度需要降額使用正向電流，以避免超過最大結點溫度。

4.5 正向電流 vs 主波長

增加正向電流會導致主波長輕微偏移，通常向長波長方向偏移幾個納米。

4.6 相對強度 vs 波長

發射光譜喺625–640 nm附近有峰值，半寬度為15 nm，提供窄頻嘅紅色。

4.7 輻射圖案

輻射圖顯示140度嘅寬廣角度，令LED適合用於指示器應用中嘅大面積照明。

5. 機械和封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED封裝尺寸為1.0 mm × 0.5 mm × 0.4 mm（長×寬×高）。俯視圖顯示兩個電極：陽極同陰極。底視圖顯示唔同大小嘅焊盤，方便識別。極性由頂面嘅缺口或圓點標記。

5.2 極性和焊接圖案

推薦嘅焊接圖案由兩個焊盤組成：一個用於陽極（較大），一個用於陰極（較小）。正確對齊確保極性正確。數據表提供佈局尺寸：每個焊盤0.6 mm，間距0.5 mm。

5.3 載帶和捲盤尺寸

載帶使用8 mm寬度，元件口袋間距2.00 mm。捲盤直徑178 mm，寬度8.0 mm。每個捲盤包含4000件。

6. 焊接和組裝指南

6.1 SMT回流焊接

推薦嘅回流曲線包括升溫率最高3°C/s，預熱從150°C到200°C持續60–120秒，然後升溫到峰值溫度260°C（最高）持續10秒。冷卻率最高6°C/s。從25°C到峰值嘅總時間不超過8分鐘。

6.2 手焊

如果需要手焊，使用溫度低於300°C嘅烙鐵，並喺3秒內完成焊接。每個LED只允許一次手焊操作。

6.3 維修和返工

唔建議焊後維修。如果無法避免，使用雙頭烙鐵，並確保LED特性唔受影響。冷卻期間避免機械應力。

6.4 一般注意事項

唔好將LED安裝喺彎曲嘅PCB區域。焊後唔好彎曲電路板或施加振動。唔允許快速冷卻。

7. 包裝和訂購資訊

7.1 載帶和捲盤

標準包裝為每捲4000件，使用8 mm載帶。載帶有送料孔同頂層覆蓋帶。捲盤標有零件號、批號、分級代碼、數量同日期。

7.2 防潮包裝

LED以防潮袋連同乾燥劑出貨，以保持低濕度。MSL第3級要求開封後，如果存儲喺≤30°C/60%RH，必須喺168小時內使用。如果超過時間限制，需要喺60°C烘烤24小時。

7.3 可靠性測試總結

產品已通過標準可靠性測試，包括回流焊接（260°C，10秒，2次循環）、溫度循環（-40°C至100°C，100次循環）、熱衝擊（-40°C/100°C，300次循環）、高溫儲存（100°C，1000小時）、低溫儲存（-40°C，1000小時）同壽命測試（25°C，5mA，1000小時）。失效標準定義為VF偏移>10%、IR>2倍限制或強度下降>30%。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

對於指示器應用，應使用串聯限流電阻。例如，喺5V電源同5mA電流下，約640Ω嘅電阻（VF≈1.8V時）適合。如需更高亮度，可驅動至20mA，並做好熱管理。

8.2 靜電放電保護

LED嘅ESD耐受電壓為2000V（HBM）。不過，喺操作和組裝過程中仍建議採取標準ESD預防措施（接地、手腕帶、離子風機）。

8.3 熱設計

雖然熱阻相對較高（450°C/W），但低功耗意味住熱量可控。確保良好嘅焊接接觸，避免將LED放置喺高功率熱源附近。

9. 技術比較

9.1 與標準0402紅色LED比較

此LED提供更寬嘅視角（140°），相比典型120°器件。嚴格嘅分級選項允許更好嘅顏色和亮度一致性。ESD額定值2 kV高於許多標準LED（通常1 kV）。熱阻與類似封裝相當。

10. 常見問題

10.1 推薦嘅正向電流係幾多？

典型測試電流係5 mA，但LED可以連續驅動到20 mA。脈衝驅動時，最高60 mA，佔空比10%。

10.2 開袋後應如何儲存LED？

儲存喺≤30°C同≤60% RH。168小時內使用。如果未使用，使用前喺60°C烘烤24小時。

10.3 我可以用呢啲LED喺戶外應用嗎？

工作溫度範圍為-40至+85°C，如果適當防潮同避免機械應力，適合許多戶外應用。

11. 實際應用示例

11.1 智能手機外殼上嘅狀態指示燈

一顆0402紅色LED用於指示充電狀態。以5 mA驅動，提供足夠嘅可視性。寬廣視角確保從各個角度都能睇到指示燈。

11.2 汽車中控台上嘅背光按鈕

多顆0402 LED放置喺符號後面，提供均勻嘅紅色背光。緊湊尺寸允許密集排列。

12. 工作原理

12.1 紅色LED工作原理

LED基於由紅色發光材料（通常為AlGaInP或GaAsP）製成嘅半導體結。當施加正向偏壓時，電子同空穴喺有源區複合，發射出能量對應紅色波長範圍（625–640 nm）嘅光子。強度與電流成正比。晶片封裝喺透明環氧樹脂或矽膠中，將光線導向外部。

13. 發展趨勢

13.1 小型化同更高效率

LED封裝嘅趨勢係朝向更小嘅佔位面積，例如0402甚至0201，同時保持亮度同可靠性。晶片設計同熒光粉技術（用於白光LED）嘅進步持續推動效率提升。對於紅色LED，改進嘅AlGaInP結構帶嚟更高嘅發光效率同更好嘅溫度穩定性。未來發展可能包括集成ESD保護同喺小型封裝中實現更高功率能力。