目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款高亮度、反向安裝晶片型 SMD LED 嘅技術規格。呢個器件採用先進嘅 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料，呢種材料以產生高發光效率同出色嘅色彩純度而聞名，特別係喺紅色光譜範圍。主要設計特點係佢嘅反向安裝配置，適合需要將 LED 安裝喺 PCB 背面（相對於發光方向）嘅應用。呢個封裝符合 EIA 標準，設計用於兼容自動貼片設備，並且適用於無鉛紅外線迴流焊接製程。產品以業界標準 8mm 載帶包裝，捲裝喺 7 吋捲盤上，以滿足大批量生產嘅效率要求。
2. 技術規格詳解
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。呢啲額定值係喺環境溫度 (Ta) 為 25°C 時指定嘅。最大連續功耗為 75 mW。正常工作條件下，直流正向電流唔應該超過 30 mA。對於脈衝操作，喺嚴格嘅 1/10 佔空比同 0.1ms 脈衝寬度下，容許嘅峰值正向電流為 80 mA。器件可以承受高達 5 V 嘅反向電壓。工作溫度範圍係 -30°C 至 +85°C，而儲存溫度範圍就稍為寬啲，係 -40°C 至 +85°C。器件額定可以喺峰值溫度 260°C 下承受 10 秒鐘嘅紅外線迴流焊接，呢個數值符合常見嘅無鉛組裝溫度曲線。
2.2 電光特性
關鍵性能參數係喺 Ta=25°C 同正向電流 (IF) 為 20 mA（標準測試條件）下測量嘅。發光強度 (Iv) 嘅典型值為 54.0 毫坎德拉 (mcd)，指定嘅最小值為 18.0 mcd。呢個強度係使用近似於明視覺 (CIE) 人眼反應曲線嘅感測器同濾光片組合來測量嘅。器件具有非常寬嘅視角 (2θ1/2) 130 度，定義為發光強度下降到其軸向（正軸）值一半時嘅全角。峰值發射波長 (λP) 典型值為 639 納米 (nm)，而主波長 (λd)（從感知上定義顏色）嘅典型值為 631 nm。譜線半寬 (Δλ) 為 20 nm，表明咗 AlInGaP 技術相對較窄嘅光譜帶寬特性。正向電壓 (VF) 喺 20 mA 下典型值為 2.4 V，最大值為 2.4 V。當施加 5 V 反向偏壓時，反向電流 (IR) 限制喺最大 10 μA。
3. 分級系統說明
為咗確保唔同生產批次之間亮度嘅一致性，LED 會根據發光強度進行分級。分級係基於喺 20 mA 下測量嘅發光強度。提供嘅分級代碼列表包括幾個類別：Bin M (18.0-28.0 mcd)、Bin N (28.0-45.0 mcd)、Bin P (45.0-71.0 mcd)、Bin Q (71.0-112.0 mcd) 同 Bin R (112.0-180.0 mcd)。每個分級內嘅強度容差為 +/-15%。呢個系統允許設計師為其應用選擇合適嘅亮度等級，確保使用多個 LED 嘅產品具有視覺上嘅均勻性。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中參考咗特定嘅圖形曲線（例如，圖 1 顯示光譜分佈，圖 5 顯示視角圖案），但佢哋嘅數據點並未喺文本中提供。通常，呢類曲線會說明正向電流同發光強度之間嘅關係（顯示近乎線性增加直至飽和）、環境溫度對發光強度嘅影響（顯示隨溫度升高而下降），以及峰值約為 639 nm 嘅詳細光譜功率分佈。呢啲曲線對於理解器件喺非標準操作條件下嘅行為，以及進行精確嘅光學系統設計至關重要。
5. 機械及封裝資料
器件符合標準 EIA 封裝外形。詳細嘅封裝尺寸喺規格書圖紙中提供，包括長度、寬度、高度同電極焊盤尺寸，全部以毫米為單位指定，典型公差為 ±0.10 mm。"反向安裝" 嘅標示對於 PCB 佈局至關重要；必須正確放置元件，使光線透過電路板發出。規格書包含建議嘅焊接焊盤尺寸，以確保喺迴流過程中形成可靠嘅焊點同正確對位。極性由封裝標記或焊盤設計指示。
6. 焊接及組裝指引
6.1 迴流焊接溫度曲線
提供咗一個適用於無鉛製程嘅建議紅外線迴流溫度曲線。關鍵參數包括預熱區溫度介乎 150°C 至 200°C 之間，預熱時間最長可達 120 秒，峰值本體溫度唔超過 260°C，以及高於 260°C 嘅時間限制喺最長 10 秒。建議溫度曲線應遵循 JEDEC 標準，並針對生產中使用嘅特定 PCB 設計、焊膏同爐具進行特性化。
6.2 處理及儲存
LED 對靜電放電 (ESD) 敏感。處理期間必須採取適當嘅 ESD 預防措施，例如使用接地手帶同防靜電工作站。對於儲存，如果原裝帶有乾燥劑嘅防潮袋未開封，器件應儲存喺 ≤30°C 同 ≤90% 相對濕度 (RH) 嘅環境下，並喺一年內使用。一旦開袋，儲存環境唔應超過 30°C 同 60% RH。暴露喺環境條件下超過 672 小時（28 日，MSL 2a）嘅元件，喺焊接前應喺約 60°C 下烘烤至少 20 小時，以去除吸收嘅濕氣，防止迴流過程中發生 "爆米花" 現象。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔，只應使用指定嘅酒精類溶劑，例如乙醇或異丙醇。LED 應喺常溫下浸泡少於一分鐘。使用未指定或具侵蝕性嘅化學清潔劑可能會損壞 LED 封裝材料。
7. 包裝及訂購資料
產品以兼容自動組裝設備嘅載帶捲盤格式供應。載帶寬度為 8mm。捲盤直徑為 7 吋，通常每個完整捲盤包含 3000 件。對於少於一個完整捲盤嘅數量，剩餘批次嘅最小包裝數量為 500 件。包裝遵循 ANSI/EIA-481 規範。載帶上嘅空位用覆蓋帶密封，載帶中允許連續缺失元件嘅最大數量為兩個。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款反向安裝 LED 非常適合需要薄型設計嘅背光應用，例如薄膜開關、前面板指示燈同 LCD 背光，其中 LED 安裝喺 PCB 背面。其寬視角使其適合需要從廣泛角度可見嘅區域照明或狀態指示器。高亮度同穩定嘅紅色亦使其適用於汽車內飾照明、消費電子產品狀態燈同工業設備指示器。
8.2 設計考慮因素
驅動方法：LED 係電流驅動器件。為確保一致嘅亮度同顏色，並防止熱失控，必須使用恆流源或通過限流電阻來驅動。規格書參數基於 20mA；喺唔同電流下驅動會影響強度、電壓同使用壽命。
熱管理：雖然功耗低，但將結溫維持喺限值內對於長期可靠性至關重要。如果喺高環境溫度或接近最大電流下操作，請確保有足夠嘅 PCB 銅面積或散熱通孔。
光學設計：130 度嘅寬視角提供咗漫射光圖案。對於更聚焦嘅光線，可能需要外部透鏡或導光板。反向安裝設計需要喺 PCB 或前面板上開設尺寸合適嘅孔洞以供光線射出。
9. 技術比較及差異
同傳統嘅通孔 LED 或標準嘅頂部發光 SMD LED 相比，呢款器件嘅關鍵區別在於其反向安裝能力，實現咗獨特嘅機械集成。使用 AlInGaP 技術相比舊式嘅 GaAsP 或 GaP LED 具有優勢，包括顯著更高嘅發光效率（每單位電功率輸出更多光）、更好嘅顏色同輸出溫度穩定性，以及更優越嘅長期可靠性。高亮度、寬視角同兼容自動化高溫迴流製程嘅結合，使其成為大規模生產電子組件嘅現代化、具成本效益嘅解決方案。
10. 常見問題 (FAQ)
問：咩係 "反向安裝"？
答：意思係 LED 設計為焊接喺 PCB 上時，其發光面朝下對住電路板。光線透過 PCB 上嘅孔洞射出或被反射，從而實現非常薄嘅安裝。
問：我可唔可以直接用 3.3V 或 5V 邏輯輸出驅動呢個 LED？
答：唔可以，必須串聯一個電阻。典型正向電壓喺 20mA 下為 2.4V。必須根據電源電壓 (Vsupply)、LED 正向電壓 (Vf) 同所需電流 (If) 計算限流電阻：R = (Vsupply - Vf) / If。例如，使用 5V 電源：R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 歐姆（使用最接近嘅標準值）。
問：我點樣解讀分級代碼？
答：捲盤標籤上嘅分級代碼（例如 N、P、Q）表示該捲盤上 LED 嘅保證最小同最大發光強度範圍。選擇更高嘅分級代碼（如 Q 或 R）可以確保更光嘅 LED，但成本可能更高。
問：焊接前係咪一定要烘烤？
答：如果元件暴露喺環境條件下（喺其乾燥袋外）超過指定嘅車間壽命（對於 MSL 2a 係 672 小時，即 28 日），就需要烘烤。咁樣可以防止喺高溫迴流焊接過程中因濕氣導致封裝開裂。
11. 實用設計及使用案例
案例：設計一個薄型狀態指示燈面板
一位設計師正在創建一個帶有多個狀態指示燈嘅控制面板。前面板後面嘅空間極其有限。通過使用反向安裝 LED，佢哋可以將 LED 放置喺主控制 PCB 嘅背面。PCB 喺每個指示燈位置都有精確鑽孔。組裝後，LED 光線透過呢啲孔洞向上照射，照亮前面板上嘅半透明圖標。咁樣就唔需要單獨嘅 LED 支架或導光管，減少咗零件數量、組裝時間同產品嘅整體厚度。設計師使用恆流驅動 IC 為所有 LED 供電，確保即使透過面板圖標擴散後亮度仍然均勻。佢哋指定 Bin P 或 Q 級嘅 LED，以保證即使擴散後仍有足夠亮度。
12. 技術原理簡介
呢款 LED 基於生長喺基板上嘅 AlInGaP 半導體材料。當正向電壓施加喺 P-N 結兩端時，電子同電洞被注入到有源區，並喺該處復合。呢個復合過程以光子（光）嘅形式釋放能量。晶格中鋁、銦、鎵同磷原子嘅特定組成決定了帶隙能量，從而直接決定發射光嘅波長（顏色）——喺呢個例子中，係大約 631-639 nm 嘅紅光。然後晶片被封裝喺塑膠封裝內，以保護半導體晶粒、提供機械穩定性，並且通常包含一個透鏡來塑造光輸出圖案，從而形成 130 度嘅寬視角。
13. 技術發展趨勢
LED 技術嘅總體趨勢係朝向更高效率（每瓦更多流明）、更高功率密度、更好嘅顯色性同更高可靠性發展。對於呢類指示燈型 LED，喺保持或增加光輸出嘅同時，小型化持續進行。另一個重點係擴大可用顏色嘅範圍同改善顏色一致性（更嚴格嘅分級）。封裝技術嘅進步旨在實現更好嘅熱性能以支持更高驅動電流，並增強對惡劣環境條件同苛刻組裝製程（如雙面迴流焊接）嘅兼容性。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |