反向安裝SMD LED 橙色611nm - EIA封裝 - 30mA - 75mW - 粵語規格書

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高亮度、反向安裝嘅表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED）嘅規格。呢個器件採用磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體晶片，以喺橙紅色波長範圍內嘅高效率同高性能而聞名。LED封裝喺一個標準EIA兼容嘅封裝內，配備水清透鏡，專為需要可靠穩定橙色照明嘅應用而設計。其主要設計優勢包括兼容自動貼片組裝系統，以及適用於高溫紅外線（IR）迴流焊接製程，令佢成為現代大批量電子製造嘅理想選擇。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

器件嘅操作限制喺環境溫度（Ta）為25°C下定義。超出呢啲額定值可能會導致永久損壞。

• 功耗（Pd）：75 mW。呢個係器件可以安全散熱嘅最大功率。
• 峰值正向電流（I_FP）：80 mA。呢個電流僅允許喺脈衝條件下，具體係1/10佔空比同0.1ms脈衝寬度，用於短暫嘅高強度閃光。
• 連續正向電流（I_F）：30 mA。呢個係連續直流操作嘅最大推薦電流，定義咗光強度測量嘅標準工作點。
• 反向電壓（V_R）：5 V。施加超過呢個限制嘅反向電壓可能會擊穿LED嘅PN結。
• 操作及儲存溫度範圍：-55°C 至 +85°C。器件評級為工業級溫度耐受性。
• IR迴流焊接峰值溫度：260°C，最多10秒，符合無鉛（Pb-free）組裝要求。

2.2 電光特性

關鍵性能參數喺Ta=25°C、正向電流（I_F）為20 mA下測量，除非另有說明。

• 光強度（I_V）：範圍從最小45.0 mcd到典型值90.0 mcd。強度係使用經過濾波以匹配明視覺（CIE）人眼響應曲線嘅傳感器測量。
• 視角（2θ_1/2）：130度。呢個寬視角定義為強度降至軸向值一半嘅全角，表示一個朗伯或接近朗伯嘅發射模式，適合區域照明或需要寬廣可見度嘅指示器。
• 峰值波長（λ_P）：611 nm。呢個係光譜功率分佈達到最大值嘅波長。
• 主波長（λ_d）：605 nm。由CIE色度座標導出，呢個單一波長最能代表LED嘅感知顏色（橙色）。
• 光譜帶寬（Δλ）：17 nm。呢個窄帶寬係AlInGaP技術嘅特徵，提供飽和嘅色彩純度。
• 正向電壓（V_F）：典型值2.4 V，喺I_F=20mA時最大值為2.4 V。設計師計算串聯限流電阻時必須考慮呢個壓降。
• 反向電流（I_R）：喺V_R=5V時最大10 μA，表示良好嘅結質量。
• 電容（C）：0V偏壓同1 MHz下為40 pF。呢個參數與高頻切換或多路復用應用相關。

3. 分級系統解釋

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據喺20mA下測量嘅光強度進行分級。

• 分級代碼 P：45.0 – 71.0 mcd
• 分級代碼 Q：71.0 – 112.0 mcd
• 分級代碼 R：112.0 – 180.0 mcd
• 分級代碼 S：180.0 – 280.0 mcd

每個強度分級內應用+/-15%嘅公差。呢份規格書冇為呢個型號指定單獨嘅波長或正向電壓分級，表明對呢啲參數有嚴格控制或提供單一分級。

4. 性能曲線分析

雖然參考咗特定圖形曲線但冇喺提供嘅文本中顯示，呢類LED嘅典型關係可以推斷出嚟，對設計至關重要：

• I-V（電流-電壓）曲線：展示標準嘅二極管指數特性。正向電壓具有負溫度係數，意味住V_F會隨結溫升高而輕微下降。
• 光強度 vs. 正向電流：喺正常工作範圍內，強度大致與正向電流成正比，但喺極高電流下會因熱效應同效率下降而飽和。
• 光強度 vs. 環境溫度：對於AlInGaP LED，光強度通常會隨環境（同結）溫度升高而降低。喺高溫環境中必須考慮呢個熱降額。
• 光譜分佈：一個窄嘅、類似高斯嘅曲線，中心喺611 nm（峰值），半寬度為17 nm，確認其單色橙色輸出。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸及極性

LED符合標準EIA封裝外形。關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸以毫米為單位提供，一般公差為±0.10 mm，除非另有說明。
• 反向安裝嘅標示通常表示LED以其主要發光面朝向印刷電路板（PCB）安裝，光線通過孔徑射出或被反射。確切嘅機械圖會澄清透鏡相對於焊盤嘅方向。
• 極性標示喺器件封裝上（例如，陰極標記、凹口或點），必須與PCB封裝正確對齊。

5.2 推薦焊盤設計

提供建議嘅焊盤佈局，以確保迴流期間嘅正確焊接、機械穩定性同散熱。遵循呢個封裝對於防止墓碑效應（元件豎起）或不良焊點形成至關重要。

6. 組裝及處理指引

6.1 焊接製程

器件完全兼容使用無鉛焊料嘅紅外線（IR）迴流焊接製程。提供建議嘅迴流曲線，遵循JEDEC標準。

• 預熱：150–200°C，最多120秒，以逐漸加熱電路板並激活助焊劑。
• 峰值溫度：最高260°C。器件不得超過呢個溫度。
• 液相線以上時間：曲線應限制器件喺焊料熔點以上嘅時間，僅為形成可靠焊點所需，通常峰值溫度下最多約10秒。
• 烙鐵：如果維修需要手動焊接，建議最大烙鐵頭溫度為300°C，接觸時間為3秒或更短，且僅限一次。

6.2 清潔

如果需要焊後清潔，應僅使用指定溶劑。推薦使用室溫下嘅乙醇或異丙醇，浸泡時間少於一分鐘。未指定嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

6.3 儲存及濕度敏感度

LED對濕度敏感（MSL 2a）。

• 密封袋：儲存於≤30°C同≤90% RH。當帶有乾燥劑嘅原裝防潮袋未開封時，保質期為一年。
• 已開封袋：開封後，儲存環境不應超過30°C / 60% RH。元件應喺672小時（28日）內進行IR迴流焊接。
• 長時間暴露：對於超出原裝袋672小時嘅儲存，焊接前應喺約60°C下烘烤至少20小時，以去除吸收嘅水分並防止爆米花效應（迴流期間封裝開裂）。

6.4 靜電放電（ESD）預防措施

LED容易受到靜電放電損壞。處理預防措施包括使用接地手腕帶、防靜電手套，並確保所有設備同工作表面正確接地。

7. 包裝及訂購

• 載帶及捲盤：器件以8mm寬嘅凸版載帶供應，捲繞喺7英寸（178mm）直徑嘅捲盤上。
• 每捲數量：3000件。
• 最小訂購量（MOQ）：剩餘數量為500件。
• 包裝標準：符合ANSI/EIA-481規格。載帶有封蓋，最多允許連續兩個空袋。

8. 應用備註及設計考慮

8.1 典型應用場景

呢款橙色LED適用於多種指示器同照明應用，包括但不限於：

• 消費電子產品、工業控制面板同網絡設備上嘅狀態指示器。
• 開關、鍵盤或薄膜面板上標誌嘅背光。
• 汽車內飾照明（非關鍵）。
• 需要橙色嘅標誌同裝飾照明。

重要通知：呢個器件適用於標準電子設備。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康嘅應用（例如，航空、醫療生命支持、運輸安全系統），需要事先諮詢同資格認證。

8.2 驅動電路設計

LED係電流驅動器件。從電壓源驅動時，必須使用串聯限流電阻來設定所需工作電流並防止熱失控。電阻值（R_s）可以使用歐姆定律計算：R_s= (V_電源- V_F) / I_F。為咗喺溫度變化下穩定操作，推薦使用恆流驅動器，特別係對於接近最大額定值或喺變化嘅熱環境中操作嘅設計。

8.3 熱管理

雖然封裝細小，但管理75mW嘅最大功耗對於壽命同保持光輸出非常重要。PCB上連接至散熱焊盤（如有）或LED焊點嘅足夠銅面積有助於將熱量從結處導走。以低於最大30mA嘅電流操作可顯著降低功耗同結溫，延長操作壽命。

9. 技術比較及差異

呢個特定LED平台嘅主要優勢包括：

• 反向安裝能力：為創造特定光學效果或實現光源隱藏嘅薄型安裝提供設計靈活性。
• AlInGaP技術：相比舊技術如GaAsP，為橙色/紅色提供更高效率同更好嘅溫度穩定性。
• 寬視角（130°）：提供寬廣均勻嘅照明，適合面板指示器。
• 穩固嘅組裝兼容性：認證適用於自動貼裝同標準無鉛IR迴流曲線，降低製造複雜性同成本。

10. 常見問題（FAQ）

Q1: 峰值波長（611nm）同主波長（605nm）有咩分別？

A1: 峰值波長係發射光譜嘅物理峰值。主波長係基於人眼顏色感知（CIE圖表）計算出嘅值，最能匹配感知色調。對於呢類單色LED，佢哋接近但唔完全相同。

Q2: 我可唔可以連續以30mA驅動呢個LED？

A2: 可以，30mA係最大連續直流正向電流額定值。然而，為咗最佳壽命同可靠性，通常建議以較低電流（例如20mA）驅動，因為咁樣可以降低結溫同應力。

Q3: 點解光強度要有分級系統？

A3: 製造差異會導致光輸出有輕微差異。分級將LED分組到性能相似嘅組別，讓設計師可以選擇符合其亮度要求嘅分級，並確保產品中多個單元嘅一致性。

Q4: 開袋後嘅672小時車間壽命有幾重要？

A4: 對於可靠焊接非常重要。超過呢個暴露時間而冇進行烘烤循環，會導致吸收嘅水分喺迴流期間蒸發，可能引起LED封裝內部分層或裂紋。

11. 設計及使用案例分析

場景：為工業路由器設計狀態指示器面板。

設計師需要喺前面板上使用多個橙色活動LED。佢哋選擇呢款LED係因為其亮度、寬視角同自動組裝兼容性。設計使用3.3V電源軌。目標標準工作電流為20mA，計算串聯電阻：R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45歐姆。選擇標準47歐姆電阻。PCB佈局使用推薦嘅焊盤封裝，並包括一個小嘅散熱連接至接地層用於散熱。LED指定為分級代碼Q（71-112 mcd）以確保足夠且均勻嘅亮度。組裝好嘅電路板使用符合JEDEC標準嘅曲線通過標準無鉛迴流爐，形成可靠焊點，元件冇受到熱損壞。

12. 技術原理介紹

呢款LED基於生長喺基板上嘅磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料。當正向電壓施加喺PN結兩端時，電子同空穴喺有源區復合，以光子形式釋放能量——呢個過程稱為電致發光。晶格中鋁、銦同鎵嘅特定比例決定咗帶隙能量，直接定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係橙色（約605-611 nm）。水清環氧樹脂透鏡封裝晶片，提供機械保護，塑造光輸出光束（130°視角），並提高光提取效率。

13. 行業趨勢及發展

SMD指示器LED嘅趨勢繼續朝向更高效率（每單位電輸入更多光輸出）、通過更嚴格分級改善顏色一致性，以及喺更高溫度焊接同操作條件下增強可靠性。同時亦有喺保持或提高光學性能嘅同時實現小型化嘅驅動力。此外，喺更先進嘅封裝中與板上電子元件（如內置限流電阻或驅動器IC）集成變得越來越普遍，以簡化設計。AlInGaP用於橙色/紅色/琥珀色仍然係主導嘅高性能技術，儘管對鈣鈦礦等新型材料嘅持續研究可能提供未來替代方案。