SMD LED 0201 藍色規格書 - 尺寸 0.6x0.3x0.25mm - 電壓 2.8-3.8V - 功率 80mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款微型表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED），採用0201封裝尺寸。呢個元件專為自動化印刷電路板（PCB）組裝而設計，非常適合空間有限嘅應用。呢款LED採用氮化銦鎵（InGaN）半導體材料發出藍光，並配備水清透鏡以達至最佳光輸出。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款LED嘅主要優勢包括極其緊湊嘅佔位面積、兼容大批量自動化貼裝設備，以及適用於無鉛紅外線（IR）回流焊接製程。佢嘅設計符合RoHS（有害物質限制）規定。目標應用涵蓋廣泛嘅消費同工業電子產品，包括但不限於狀態指示燈、前面板同鍵盤嘅背光、通訊設備嘅信號燈、辦公室自動化設備、家用電器同室內標誌。微型尺寸令佢喺智能手機、平板電腦同可穿戴技術等便攜設備中特別有價值。

2. 技術參數：深入客觀解讀

呢部分詳細拆解咗LED喺標準測試條件下嘅操作極限同性能特徵。

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗可能導致器件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。最大連續直流正向電流（IF）為20 mA。喺脈衝條件下，佔空比為1/10、脈衝寬度為0.1 ms時，容許更高嘅峰值正向電流100 mA。最大功耗為80 mW。器件額定工作溫度範圍為-40°C至+85°C，並可喺-40°C至+100°C嘅環境中儲存。

2.2 電光特性

電光特性係喺Ta=25°C、正向電流（IF）為20 mA下測量嘅，除非另有說明。發光強度（Iv）嘅典型範圍為90.0 mcd至224.0 mcd，係使用經過濾波以匹配CIE明視覺響應曲線嘅傳感器測量嘅。視角（2θ1/2）定義為強度降至軸向值一半時嘅全角，典型值為110度，表示寬廣嘅視角模式。峰值發射波長（λp）中心位於468 nm。主波長（λd）定義咗人眼感知嘅顏色，範圍為465 nm至475 nm。頻譜帶寬（Δλ）約為25 nm。驅動20 mA流經LED所需嘅正向電壓（VF）通常介乎2.8 V至3.8 V之間。反向電流（IR）喺反向電壓（VR）為5V時最大指定為10 μA；必須注意，器件並非設計用於反向偏壓下操作。

3. 分級系統說明

為確保生產一致性，LED會根據關鍵參數分級。咁樣可以讓設計師選擇符合特定顏色、亮度同電氣行為要求嘅元件。

3.1 正向電壓（VF）分級

LED分為五個電壓級別（D7至D11）。每個級別代表0.2 V嘅範圍，從2.8-3.0 V（D7）到3.6-3.8 V（D11）。每個級別內嘅容差為±0.10 V。呢種分級有助於設計穩定嘅恆流驅動電路，特別係當多個LED串聯時。

3.2 發光強度（IV）分級

光輸出分為四個強度級別：Q2（90.0-112.0 mcd）、R1（112.0-140.0 mcd）、R2（140.0-180.0 mcd）同S1（180.0-224.0 mcd）。每個強度級別嘅容差為±11%。咁樣可以根據應用嘅亮度需求進行選擇，確保多LED陣列嘅視覺一致性。

3.3 主波長（WD）分級

顏色（主波長）通過兩個級別控制：AC（465.0-470.0 nm）同AD（470.0-475.0 nm）。每個波長級別嘅容差為±1 nm。對於需要特定色點或混色嘅應用，呢種嚴格控制至關重要。

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用於頻譜分佈，圖5用於視角），但呢度分析佢哋嘅典型含義。正向電流與正向電壓（I-V）特性將顯示二極管典型嘅指數關係。喺指定操作範圍內，發光強度通常與正向電流成正比。峰值發射波長可能會隨著結溫升高而出現輕微嘅負向偏移，即係話隨著器件升溫，藍光嘅波長可能會變得非常短。寬廣嘅110度視角曲線表明接近朗伯發射模式，提供良好嘅離軸可見性。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸

呢款LED符合EIA標準0201封裝外形。關鍵尺寸包括典型主體長度0.6 mm、寬度0.3 mm同高度0.25 mm。除非另有規定，所有尺寸公差均為±0.2 mm。封裝具有兩個陽極/陰極端子用於表面貼裝。

5.2 推薦PCB焊接焊盤

提供咗焊盤圖案設計以確保可靠焊接。推薦嘅焊盤佈局針對紅外線或氣相回流製程進行咗優化，確保形成適當嘅焊錫角同機械穩定性。遵循呢個圖案對於防止回流期間發生墓碑效應（元件一端翹起）至關重要，尤其係對於咁細小嘅元件。

5.3 極性識別

組裝時必須注意極性。應查閱規格書以識別陰極嘅特定標記或內部晶片結構。錯誤嘅極性連接會導致LED無法發光，而施加超過最大額定值嘅反向電壓可能會損壞器件。

6. 焊接同組裝指引

6.1 紅外線回流焊接溫度曲線

提供咗符合J-STD-020B無鉛製程嘅建議回流溫度曲線。關鍵參數包括預熱區（通常150-200°C，最多120秒）、受控升溫至峰值溫度不超過260°C，以及適合所用焊膏嘅液相線以上時間（TAL）。峰值溫度下嘅總時間應限制喺最多10秒。必須強調，最佳溫度曲線取決於特定PCB設計、焊膏同爐子，因此建議進行板級特性分析。

6.2 手動焊接

如果需要手動焊接，必須格外小心。烙鐵頭溫度不應超過300°C，並且與LED端子嘅接觸時間應限制喺最多3秒，且僅限於單次焊接操作。過熱可能會損壞半導體晶片或塑料封裝。

6.3 儲存同處理條件

LED對濕氣敏感。當儲存喺原裝密封防潮袋（內含乾燥劑）中時，應保持喺≤30°C同≤70%相對濕度（RH）下，並喺一年內使用。一旦打開包裝袋，喺≤30°C同≤60% RH條件下，"車間壽命"為168小時（7日）。超過此時間暴露嘅元件需要進行烘烤程序（約60°C，至少48小時）以去除吸收嘅濕氣，然後先可以進行回流焊接，以防止焊接期間發生"爆米花"效應或封裝開裂。

6.4 清潔

如果焊接後需要清潔，應僅使用指定溶劑。將LED浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。使用未指定或強烈化學品可能會損壞封裝材料、透鏡或內部鍵合。

7. 包裝同訂購資訊

7.1 載帶同捲盤規格

LED以供自動化組裝嘅包裝形式提供。佢哋安裝喺12 mm寬嘅凸版載帶上。呢條載帶會捲到標準7英寸（178 mm）直徑嘅捲盤上。每個完整捲盤包含4000件。對於少於完整捲盤嘅數量，最小包裝數量為500件。包裝符合ANSI/EIA-481規格。

7.2 零件編號解讀

零件編號通常編碼咗關鍵屬性。雖然完整嘅命名約定可能係專有嘅，但通常包括封裝尺寸（0201）、顏色（藍色，以"B"表示），以及可能嘅性能分級代碼。確切產品由規格書標題中列出嘅完整零件編號識別。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

為咗穩定可靠地操作，必須使用恆流源驅動LED，而唔係恆壓源。一個簡單嘅串聯電阻係最常見嘅限流方法。電阻值（R）計算公式為：R = （電源電壓 - VF） / IF，其中VF係規格書中嘅正向電壓（保守設計時使用最大值），IF係所需正向電流（例如20 mA）。舉個例，使用5V電源同VF為3.8V，R = （5 - 3.8） / 0.02 = 60 Ω。一個62 Ω或68 Ω嘅標準值電阻就啱用。對於精密或電池供電應用，建議使用專用LED驅動IC。

8.2 設計考慮同注意事項

熱管理：雖然功耗較低（最大80 mW），但確保焊盤周圍有足夠嘅PCB銅面積有助於散熱，保持LED效率同使用壽命，特別係喺高環境溫度環境中。
靜電放電（ESD）保護：同所有半導體器件一樣，LED對靜電放電（ESD）敏感。組裝期間應遵循適當嘅ESD處理程序。
光學設計：水清透鏡提供明亮嘅點光源。對於漫射或成形光輸出，可以喺產品外殼中加入外部導光板、擴散器或透鏡。
電流降額：以低於最大額定值嘅電流（例如15 mA而非20 mA）操作LED，可以顯著提高其操作壽命並減少熱應力。

9. 技術比較同區分

0201封裝代表咗市面上最小嘅SMD LED佔位面積之一，對於超小型化設計，相比0402或0603封裝具有顯著嘅尺寸優勢。使用InGaN技術提供高效率藍光發射。寬廣嘅110度視角同清晰透鏡嘅結合，使其有別於窄視角或漫射透鏡變體，適合需要廣泛可見性嘅應用。其與標準無鉛回流溫度曲線嘅兼容性，使其符合現代、符合RoHS嘅製造流程。

10. 常見問題解答（基於技術參數）

問：我可以用3.3V電源驅動呢款LED嗎？
答：可以，但需要謹慎設計。由於正向電壓（2.8-3.8V）接近電源電壓，限流電阻值會非常小，令電流對VF同電源電壓嘅變化高度敏感。建議使用專用嘅低壓差恆流驅動器，以實現從3.3V電源軌嘅穩定操作。
問：峰值波長同主波長有咩區別？
答：峰值波長（λp）係LED頻譜輸出曲線最高點嘅波長。主波長（λd）係一個計算值，代表對人眼而言具有相同顏色嘅純單色光嘅單一波長。λd對於顏色感知同匹配更為相關。
問：如果器件唔係用於反向操作，點解會有反向電流規格？
答：反向電流（IR）係喺受控嘅5V反向偏壓下測試嘅漏電流規格。佢係一個質量同參數測試，唔係操作條件。喺電路中施加反向電壓可能會損壞器件。
問：訂購時點樣解讀分級代碼？
答：你可以指定所需嘅VF、IV同WD分級代碼（例如D9、R2、AC），以確保收到特性緊密集中嘅LED用於你嘅應用，雖然咁樣可能會影響供應情況同成本。

11. 實用設計同使用案例

案例：可穿戴設備PCB上嘅狀態指示燈
一位設計師正在創建一款緊湊型健身追蹤器。電路板空間極其有限。需要一個藍色LED來指示藍牙配對狀態同低電量。選擇0201 LED係因為其最小嘅佔位面積。設計師選擇強度級別R1（112-140 mcd）以獲得足夠嘅可見度。LED通過一個100Ω串聯電阻（根據3.0V電池同典型VF計算得出）由系統微控制器嘅GPIO引腳驅動。PCB佈局遵循推薦嘅焊盤幾何形狀。組裝期間，製造商使用提供嘅無鉛回流溫度曲線。由於PCB喺捲盤打開後儲存咗超過一星期，濕氣敏感元件喺使用前進行咗烘烤。最終產品具有可靠、明亮嘅狀態指示燈，消耗極少空間同電力。

12. 工作原理簡介

LED係一種半導體p-n結二極管。當施加正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅電洞被注入結區域。當呢啲電荷載子復合時，能量以光子（光）嘅形式釋放。發出光嘅顏色（波長）由半導體材料嘅能帶隙決定。呢款特定LED使用氮化銦鎵（InGaN）化合物半導體，其能帶隙對應於藍光發射。水清環氧樹脂透鏡封裝住半導體晶片，提供機械保護，並塑造光輸出模式。

13. 技術趨勢

指示燈同背光LED嘅趨勢繼續朝向進一步小型化、提高效率（每單位電功率輸出更多光，以流明每瓦衡量）同更高可靠性發展。封裝設計正在演進以改善熱性能，允許喺細小封裝中使用更高驅動電流。波長隨溫度同使用壽命嘅穩定性亦持續發展中。採用先進半導體材料同外延生長技術，能夠對色點進行更嚴格嘅控制，並從更細小嘅芯片尺寸中獲得更高亮度。集成化，例如喺LED封裝本身內置限流電阻或保護二極管，係另一個簡化電路設計同節省電路板空間嘅趨勢。