側視SMD LED橙光5A - 超光AlInGaP - 5V反向電壓 - 75mW功率 - 粵語技術規格書

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高性能側視表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED）嘅規格。呢款器件採用超光鋁銦鎵磷（AlInGaP）半導體晶片嚟產生橙光。佢設計咗一個水清透鏡封裝，提供寬廣視角，適合各種需要側向發光嘅指示燈同背光應用。產品符合RoHS（有害物質限制）指令，屬於環保產品。其設計兼容標準自動貼片設備同紅外線（IR）回流焊接製程，非常適合大批量生產。LED以8mm載帶包裝，安裝喺7吋直徑嘅捲盤上，符合EIA（電子工業聯盟）標準包裝。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。呢啲數值喺環境溫度（Ta）為25°C時指定，任何操作條件下都唔可以超過。

• 功耗（Pd）：75 mW。呢個係LED封裝可以散發嘅最大功率，唔會降低性能或導致故障。
• 連續正向電流（IF）：30 mA DC。可以連續施加嘅最大穩態電流。
• 峰值正向電流：80 mA。呢個只允許喺脈衝條件下，佔空比為1/10，脈衝寬度為0.1ms。喺脈衝模式下超過直流電流額定值可以實現更高嘅瞬時亮度。
• 反向電壓（VR）：5 V。可以喺LED上施加嘅反向偏壓方向最大電壓。超過呢個值可能導致結擊穿。
• 靜電放電（ESD）閾值（HBM）：1000 V（人體模型）。呢個表示器件對靜電嘅敏感度；必須遵循正確嘅ESD處理程序。
• 操作溫度範圍：-30°C 至 +85°C。LED設計用於正常運作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +85°C。器件未通電時安全儲存嘅溫度範圍。
• 紅外線回流焊接條件：峰值溫度260°C，最多10秒。呢個定義咗封裝喺組裝過程中可以承受嘅熱曲線。

2.2 電光特性

呢啲參數喺Ta=25°C下測量，定義咗LED喺正常操作條件下嘅典型性能。大多數光學參數嘅測試電流（IF）為5 mA。

• 發光強度（Iv）：範圍從最小11.2毫坎德拉（mcd）到5 mA下典型值71.0 mcd。強度係使用匹配明視覺（人眼）響應曲線（CIE）嘅濾波器傳感器測量嘅。
• 視角（2θ1/2）：130度。呢個係發光強度下降到中央軸測量值一半時嘅全角。寬廣視角係側視LED配備水清透鏡嘅特點。
• 峰值發射波長（λP）：611納米（nm）。呢個係LED光譜功率輸出達到最大值嘅波長。
• 主波長（λd）：605 nm。源自CIE色度圖，呢個係最能代表人眼感知到LED顏色（橙色）嘅單一波長。
• 譜線半寬度（Δλ）：17 nm。呢個參數表示發射光嘅光譜純度或帶寬，以最大強度一半處嘅全寬度（FWHM）測量。
• 正向電壓（VF）：喺IF=5mA時，介乎1.6 V（最小）同2.3 V（最大）之間。呢個係LED導通電流時嘅壓降。
• 反向電流（IR）：當施加5V反向電壓（VR）時，最大為10微安培（μA）。低反向電流係理想嘅。

3. 分級系統說明

LED嘅發光強度可能因批次而異。為確保最終用戶嘅一致性，器件會根據5 mA下測量嘅性能分為強度等級。等級代碼定義咗標有該代碼嘅LED保證嘅最小同最大發光強度。每個等級內嘅公差為 +/- 15%。

• 等級代碼 L：11.2 mcd（最小）至 18.0 mcd（最大）
• 等級代碼 M：18.0 mcd（最小）至 28.0 mcd（最大）
• 等級代碼 N：28.0 mcd（最小）至 45.0 mcd（最大）
• 等級代碼 P：45.0 mcd（最小）至 71.0 mcd（最大）

呢個系統允許設計師為其應用選擇已知亮度範圍嘅LED，有助於喺多LED設計中實現均勻照明。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中引用咗特定圖形曲線（例如，圖1用於光譜分佈，圖6用於視角），但佢哋嘅典型行為可以基於半導體物理學同標準LED特性嚟描述。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

AlInGaP材料喺5mA時嘅典型正向電壓介乎1.6V同2.3V之間。I-V曲線係指數型嘅；正向電壓嘅微小增加會導致正向電流大幅增加。因此，強烈建議使用恆流源驅動LED，而非恆壓源，以防止熱失控並確保穩定嘅光輸出。

4.2 發光強度 vs. 正向電流

喺一個顯著範圍內，光輸出（發光強度）大致與正向電流成正比。然而，由於晶片內熱量產生增加（效率下降效應），效率喺極高電流下趨於降低。喺建議嘅直流電流或以下操作可確保最佳效率同使用壽命。

4.3 溫度依賴性

同所有半導體一樣，LED性能對溫度敏感。隨著結溫升高：

• 正向電壓（VF）：輕微下降。
• 發光強度（Iv）：下降。AlInGaP LED嘅光輸出具有負溫度係數。
• 主波長（λd）：可能會輕微偏移，通常隨著溫度升高而移向更長波長（紅移）。

4.4 光譜分佈

光譜輸出曲線將顯示一個大約喺611 nm（橙紅色）嘅主峰。17 nm半寬度表示與白光或寬光譜LED相比，發射光譜相對較窄，呢個係單色AlInGaP器件嘅典型特徵。

5. 機械同封裝信息

5.1 封裝尺寸

規格書包含SMD封裝嘅詳細尺寸圖。主要特點包括側視透鏡幾何形狀、陰極同陽極端子嘅位置同尺寸，以及整體封裝佔位面積。所有尺寸均以毫米為單位提供，標準公差為±0.10 mm，除非另有說明。側視設計將光線導向平行於PCB安裝平面嘅方向。

5.2 極性識別同焊盤設計

LED有一個陽極（+）同陰極（-）端子。規格書提供咗PCB設計嘅建議焊接焊盤佈局（焊盤圖案）。呢個佈局針對可靠焊接同機械穩定性進行咗優化。佢亦指示咗推薦嘅焊接方向，以確保均勻嘅焊錫圓角並防止墓碑效應（回流焊接期間一端翹起脫離焊盤）。遵循呢啲指引對於高良率生產至關重要。

6. 焊接同組裝指引

6.1 回流焊接曲線

提供咗無鉛焊接製程嘅建議紅外線（IR）回流曲線。呢個曲線嘅關鍵參數包括：

• 預熱/保溫區：升溫至150-200°C以激活助焊劑並逐漸加熱組裝件，最小化熱衝擊。
• 回流區：溫度升至最高260°C嘅峰值。高於液相線（對於SnAgCu焊料通常約為~217°C）嘅時間同喺峰值溫度5°C內嘅時間對於焊點形成至關重要。
• 峰值溫度與時間：封裝溫度唔可以超過260°C超過10秒。呢個限制對於防止損壞LED嘅環氧樹脂透鏡同內部引線鍵合至關重要。
• 冷卻區：受控冷卻以正確固化焊點。

6.2 手工焊接

如果需要手工焊接，請使用溫控烙鐵。烙鐵頭溫度唔應該超過300°C，每個引腳嘅焊接時間應限制喺最多3秒。手工焊接只應進行一次，以避免熱應力。

6.3 清潔

如果焊接後需要清潔，只可以使用指定溶劑。將LED浸入常溫乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。唔好使用未指定嘅化學清潔劑，因為佢哋可能會損壞封裝材料或透鏡。

6.4 儲存同處理

• ESD預防措施：該器件對靜電放電（ESD）敏感。處理時務必使用防靜電手環、防靜電墊同正確接地嘅設備。
• 濕度敏感性：雖然帶有乾燥劑嘅原始密封包裝可以保護器件，但一旦打開，LED應儲存在溫度唔超過30°C、相對濕度唔超過60%嘅環境中。對於喺原始包裝袋外嘅長期儲存，請使用帶有乾燥劑嘅密封容器。如果開封儲存超過一星期，建議喺回流焊接前進行大約60°C、至少20小時嘅烘烤，以去除吸收嘅水分並防止"爆米花"效應（回流期間封裝開裂）。

7. 包裝同訂購信息

7.1 載帶同捲盤規格

LED以帶有保護蓋帶嘅凸面載帶形式提供。關鍵規格包括：

• 載帶寬度：8 mm。
• 捲盤直徑：7 吋。
• 每捲數量：4000 件（滿捲）。
• 最小包裝數量：剩餘數量為 500 件。
• 口袋密封：載帶上嘅空口袋用蓋帶密封。
• 缺失燈珠：根據規格，最多允許連續兩個缺失LED（空口袋）。

8. 應用說明同設計考慮

8.1 典型應用場景

呢款側視橙光LED適用於各種需要寬廣側向發光模式嘅應用，包括：

• 狀態指示燈：用於消費電子產品、工業控制面板同網絡設備，寬廣視角有好處。
• 背光：用於側光式面板、薄膜開關覆蓋層或需要橫向導光嘅符號。
• 汽車內飾照明：用於儀表板或控制台照明（需符合特定汽車級認證）。
• 電器顯示：指示家用電器嘅電源、模式或功能。

8.2 電路設計考慮

• 限流：務必使用串聯限流電阻或專用恆流LED驅動器。電阻值可以使用歐姆定律計算：R = (Vsupply - VF) / IF。確保電阻嘅額定功率足夠（P = IF² * R）。
• 反向電壓保護：雖然LED可以承受5V反向電壓，但最好避免施加任何反向偏壓。喺交流或雙極性電路中，考慮添加反向並聯二極管進行保護。
• 熱管理：對於喺或接近最大直流電流下操作，請確保PCB提供足夠嘅散熱。將LED焊盤連接到鋪銅區域有助於散熱。
• 調光：對於亮度控制，脈衝寬度調製（PWM）係比模擬電流減小更可取嘅方法，因為佢可以保持一致嘅色溫。

9. 技術比較同差異化

呢款AlInGaP橙光LED具有特定優勢：

• 對比傳統橙光LED（例如GaAsP）：AlInGaP技術提供顯著更高嘅發光效率同亮度、更好嘅溫度穩定性同更長嘅操作壽命。
• 對比熒光粉轉換橙光LED：作為直接發光半導體，與熒光粉轉換類型嘅更寬光譜相比，佢提供更飽和、更純淨嘅橙色（主波長約605 nm嘅窄光譜）。佢通常也具有更快嘅響應時間。
• 側視封裝 vs. 頂視封裝：主要區別在於發光方向。呢款封裝專門設計為平行於PCB發光，解決咗垂直空間有限或需要側面照明嘅設計挑戰。

10. 常見問題（FAQ）

10.1 峰值波長同主波長有咩區別？

峰值波長（λP）係LED發射最多光功率嘅物理波長。主波長（λd）係基於人眼顏色感知（CIE圖表）計算出嘅值，最能代表我哋睇到嘅顏色。對於像呢款橙光LED咁樣嘅單色LED，佢哋通常接近但唔完全相同。

10.2 我可以連續以20 mA驅動呢款LED嗎？

可以。絕對最大連續正向電流係30 mA。以20 mA操作符合規格。請記住根據20 mA時嘅正向電壓（可能略高於5 mA時）重新計算所需嘅限流電阻值。

10.3 點解推薦使用恆流驅動器？

LED嘅正向電壓具有負溫度係數，並且可能因器件而異。帶有串聯電阻嘅恆壓源提供基本限流，但電流仍可能隨溫度漂移。恆流源確保穩定嘅光輸出，並保護LED免受過流情況影響，無論VF如何變化。

10.4 訂購時點樣理解等級代碼？

等級代碼（例如L、M、N、P）指定咗5 mA下保證嘅發光強度範圍。對於需要均勻亮度嘅應用，請指定並使用來自同一等級代碼嘅LED。對於要求唔高嘅應用，混合使用可能可以接受。

11. 設計同使用案例研究

場景：醫療設備面板上凸起觸覺按鈕嘅背光。按鈕帽係不透明嘅，帶有半透明圖標，佢位於PCB上方2mm處。頂視LED會向上發光，浪費光線。安裝喺按鈕旁邊嘅側視LED可以將其130度光束側向射入按鈕帽邊緣，從內部有效照亮圖標。寬廣視角確保圖標上照明均勻。橙色提供清晰嘅"待機"或"警告"指示。SMD封裝允許緊湊、低矮嘅組裝，兼容醫療設備所需嘅自動化生產同清潔製程。

12. 技術原理介紹

呢款LED基於喺襯底上外延生長嘅鋁銦鎵磷（AlInGaP）半導體材料。當施加正向電壓時，電子同空穴被注入到有源區，喺度佢哋復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。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）。"超光"特性係通過先進嘅晶片設計同從半導體材料到封裝嘅高效光提取實現嘅。側視效果係由特定成型透鏡幾何形狀產生嘅，該透鏡利用內部反射同折射將光從頂部發光晶片重新導向封裝側面。

13. 行業趨勢同發展

指示燈同信號LED嘅趨勢繼續朝向更高效率、更小封裝同更大可靠性發展。AlInGaP技術已經成熟，但每瓦流明輸出仍持續有漸進式改進。對於需要顏色一致性嘅應用，例如全彩顯示屏或汽車儀表組，精確顏色分級同更緊公差嘅重要性亦日益增加。隨著電子產品小型化，側視同直角封裝嘅採用率不斷提高，為空間受限設計中嘅創新背光同狀態指示解決方案提供可能。此外，與板上控制器（智能LED）嘅集成以及與高溫焊接製程嘅更好兼容性係持續發展嘅領域，以滿足先進汽車同工業應用嘅需求。