SMD LED 0603 藍色規格書 - 尺寸 1.6x0.8x0.8mm - 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標準0603封裝尺寸嘅表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED）嘅規格。呢個器件採用氮化銦鎵（InGaN）半導體材料發出藍光。佢專為自動化組裝流程而設計，兼容紅外線回流焊接，好適合大批量電子產品生產。

1.1 核心功能同優點

呢款LED提供多個關鍵功能，增強咗佢喺現代電子設計中嘅可用性同可靠性。佢符合RoHS（有害物質限制）指令，屬於環保產品。元件以業界標準嘅8mm載帶、7吋直徑捲盤供應，方便自動化貼片設備高效處理。其設計兼容集成電路（I.C.），可以輕鬆整合到數碼同模擬電路中。

1.2 目標應用

呢款LED適用於一般電子設備。典型應用包括狀態指示燈、小型顯示屏背光、面板照明，以及消費電子產品、通訊設備同辦公室設備中嘅裝飾照明。其細小尺寸同高可靠性，令佢成為空間受限設計嘅多功能選擇。

2. 深入技術參數分析

除非另有說明，所有參數均喺環境溫度（Ta）25°C下指定。理解呢啲參數對於正確設計電路同確保長期性能至關重要。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限，唔適用於連續操作。

• 功耗（Pd）：80 mW。呢個係LED封裝可以作為熱量散發嘅最大功率。
• 峰值正向電流（IFP）：100 mA。呢個係最大允許瞬時電流，通常喺脈衝條件下指定（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度），以防止過熱。
• 直流正向電流（IF）：20 mA。呢個係建議嘅最大連續正向電流，以確保可靠運作。
• 工作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。保證器件喺呢個環境溫度範圍內正常工作。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。器件可以喺呢啲限制內儲存而唔會退化。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺指定測試條件下嘅典型性能參數。

• 發光強度（Iv）：喺正向電流（IF）為20 mA時，範圍由140 mcd（最小值）到450 mcd（最大值）。強度係使用經過濾波以匹配人眼明視覺響應（CIE曲線）嘅傳感器測量嘅。
• 視角（2θ1/2）：120度。呢個係發光強度下降到中央軸測量值一半時嘅全角。咁闊嘅視角提供廣泛、漫射嘅照明。
• 峰值發射波長（λP）：468 nm（典型值）。呢個係光譜功率輸出最高嘅波長。
• 主波長（λd）：喺IF=20mA時，範圍由465 nm到475 nm。呢個係人眼感知到、定義光色嘅單一波長，係從CIE色度圖得出嘅。
• 譜線半寬度（Δλ）：25 nm（典型值）。呢個參數表示發射光嘅光譜純度或帶寬。
• 正向電壓（VF）：喺IF=20mA時，範圍由2.8 V（最小值）到3.8 V（最大值）。呢個係LED導通電流時兩端嘅電壓降。
• 反向電流（IR）：喺反向電壓（VR）為5V時，最大10 μA。器件唔係為反向偏壓操作而設計；呢個參數僅用於漏電流特性描述。

3. 分級系統解釋

為確保批量生產嘅一致性，LED會根據關鍵參數分入唔同性能級別。咁樣設計師就可以選擇符合其應用中顏色同亮度均勻性特定要求嘅部件。

3.1 正向電壓分級

級別標記為D7至D11，每個級別覆蓋20mA下2.8V至3.8V嘅0.2V範圍。每個級別內嘅容差為±0.1V。當多個LED並聯時，選擇相同電壓級別嘅LED有助於保持均勻嘅電流分配。

1.3.2 發光強度分級

級別標記為R2、S1、S2、T1同T2。喺20mA下，強度範圍由140 mcd（R2最小值）到450 mcd（T2最大值）。每個強度級別嘅容差為±11%。呢個分級對於需要多個指示燈亮度一致嘅應用至關重要。

3.3 主波長分級

級別標記為AC（465-470 nm）同AD（470-475 nm）。每個級別嘅容差為±1 nm。咁樣可以確保對人眼感知嘅藍色進行非常嚴格嘅控制，對於多LED陣列或背光系統中嘅顏色匹配好重要。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中參考咗特定圖表（例如圖1、圖5），但呢類器件嘅典型曲線提供咗重要嘅設計參考。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

兩者關係係指數性嘅。電壓稍微超過閾值就會導致電流大幅增加。因此，必須用限流源驅動LED，而唔係恆壓源，以防止熱失控同損壞。

4.2 發光強度 vs. 正向電流

發光強度大致同正向電流成正比。然而，喺極高電流下，由於半導體結內產熱增加，效率可能會下降。

4.3 光譜分佈

發射光譜圍繞峰值波長（典型值468 nm）為中心，具有特定半寬度。主波長決定咗感知嘅色調。製造同驅動電流嘅變化可能會導致呢啲光譜特性有輕微偏移。

4.4 溫度依賴性

LED性能對溫度敏感。通常，正向電壓會隨結溫升高而降低，發光強度亦會降低。喺指定溫度範圍內操作LED對於保持性能同壽命至關重要。

5. 機械同封裝資料

5.1 器件尺寸

呢款LED符合EIA標準0603封裝尺寸。關鍵尺寸包括主體長度約1.6 mm、寬度0.8 mm、高度0.8 mm。應參考詳細機械圖紙以獲取精確焊盤佈局同放置公差，通常為±0.2 mm。

5.2 極性識別

陰極通常有標記，例如透鏡相應側面嘅綠色色調或封裝上嘅凹口。組裝時必須確保正確嘅極性方向，以確保正常功能。

5.3 推薦PCB焊盤設計

建議使用略大於器件尺寸嘅焊盤圖案，以確保可靠嘅焊點。規格書提供咗針對紅外線或氣相回流焊接工藝優化嘅特定焊盤佈局圖，有助於防止回流焊接期間出現墓碑效應（元件一端翹起）。

6. 焊接同組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

器件兼容紅外線回流焊接工藝。建議使用符合J-STD-020B標準嘅無鉛焊接溫度曲線。關鍵參數包括預熱溫度150-200°C、峰值本體溫度唔超過260°C，以及根據特定焊膏調整嘅液相線以上時間（TAL）。總預熱時間應限制喺最多120秒。

6.2 手工焊接

如果需要手工焊接，請使用溫度唔超過300°C嘅烙鐵。每個焊盤嘅焊接時間應限制喺最多3秒，並且只應進行一次，以盡量減少對元件嘅熱應力。

6.3 儲存同處理

未開封包裝：儲存於≤30°C同≤70%相對濕度（RH）環境。喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中，保質期為一年。
已開封包裝：對於暴露喺環境空氣中嘅元件，儲存條件唔應超過30°C同60% RH。強烈建議喺打開包裝袋後168小時（7日）內完成紅外線回流焊接過程。如需喺原始包裝外更長時間儲存，請儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境中。儲存超過168小時嘅元件，應喺焊接前以約60°C烘烤至少48小時，以去除吸收嘅水分並防止"爆米花"現象（因回流焊接期間水汽快速膨脹導致封裝開裂）。

6.4 清潔

如果需要清潔組裝好嘅電路板，請僅使用指定溶劑。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。請勿使用未指定嘅化學清潔劑，因為佢哋可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

7. 包裝同訂購資料

7.1 載帶同捲盤規格

LED以8mm寬嘅凸紋載帶供應，捲繞喺7吋（178 mm）直徑嘅捲盤上。每捲包含2000件。載帶凹槽用保護性頂部蓋帶密封。包裝遵循ANSI/EIA-481規範。對於少於一整捲嘅數量，剩餘批次嘅最小包裝數量為500件。

7.2 載帶上嘅質量保證

每捲上連續缺失元件（空凹槽）嘅最大數量為兩個，確保咗自動送料器嘅一致性。

8. 應用設計考慮

8.1 驅動方法

LED係電流驅動器件。為確保亮度均勻，特別係當並聯多個LED時，每個LED都應該由自己嘅限流電阻驅動。使用恆流源串聯驅動LED通常係實現均勻強度更可靠嘅方法，因為相同電流流經串聯中嘅所有器件。

8.2 熱管理

雖然功耗較低（最大80mW），但適當嘅PCB佈局有助於散熱。確保有足夠嘅銅面積連接到散熱焊盤（如有）或陰極/陽極走線以作為散熱器，特別係喺高環境溫度或接近最大電流下操作時。

8.3 電氣保護

如果LED連接到易受電壓尖峰或靜電放電（ESD）影響嘅線路，請考慮添加瞬態電壓抑制（TVS）二極管或其他保護電路。LED具有較低嘅反向擊穿電壓，容易被反向偏壓或過壓條件損壞。

9. 常見問題解答（FAQ）

9.1 我可以直接用5V或3.3V邏輯輸出驅動呢款LED嗎？

唔可以。你必須使用串聯限流電阻。所需電阻值（R）可以使用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc係你嘅電源電壓（例如5V），VF係LED嘅正向電壓（使用級別中嘅最大值，例如3.8V），IF係你所需嘅正向電流（例如20mA）。例子：R = (5V - 3.8V) / 0.02A = 60歐姆。請務必選擇下一個較高嘅標準電阻值，並驗證電阻中嘅功耗。

9.2 點解有視角規格，我點樣使用佢？

120度視角表示呢款係廣角LED。光輸出係漫射嘅，而唔係聚焦成窄光束。呢個對於需要從多個角度都睇到嘅狀態指示燈係理想嘅。對於需要定向光束嘅應用，使用透鏡或視角更窄嘅LED會更合適。

9.3 峰值波長同主波長有咩區別？

峰值波長（λP）係光發射最強嘅物理波長。主波長（λd）係基於人眼感知顏色方式計算出嘅值；佢係一個單一波長，睇落會同LED輸出嘅顏色相同。對於像呢款藍色LED咁樣嘅單色LED，兩者通常接近，但主波長係顏色匹配嘅關鍵參數。

9.4 我嘅應用需要非常一致嘅藍色。我應該指定咩？

你應該指定一個嚴格嘅主波長級別，例如要求所有部件都來自"AC"級別（465-470 nm）或"AD"級別（470-475 nm）。咁樣可以確保你產品中唔同LED之間嘅顏色差異最小。

10. 設計同使用案例分析

10.1 多LED狀態指示燈面板

場景：設計一個有10個藍色狀態指示燈嘅控制面板，必須具有均勻亮度。
設計方法：
1. 電路：為確保均勻性，使用串聯連接。使用24V電源，每串串聯5個LED（5 * 3.8V最大值 = 19V），並聯兩條相同嘅串。使用單個恆流驅動器或為每串計算限流電阻，基於總串聯電壓降。
2. 元件選擇：指定來自相同發光強度級別（例如全部來自T1級別：280-355 mcd）同相同主波長級別（例如全部AC級別）嘅LED，以確保視覺一致性。
3. 佈局：將LED對稱地放置喺PCB上。確保使用推薦嘅焊盤幾何形狀，以促進可靠焊接同一致對齊。

11. 技術介紹

11.1 InGaN半導體技術

呢款LED使用氮化銦鎵（InGaN）有源層。通過改變晶格中銦同鎵嘅比例，可以調節半導體嘅帶隙，從而直接決定發射光嘅波長（顏色）。InGaN係生產高效率藍色、綠色同白色LED（後者使用帶有熒光粉塗層嘅藍色LED）嘅主流材料。0603封裝內含微小嘅半導體芯片、鍵合線同一個模製環氧樹脂透鏡，用於保護芯片同塑造光輸出。

12. 行業趨勢

12.1 小型化同集成化

SMD LED嘅趨勢繼續朝向更細小嘅封裝尺寸（例如0402、0201），以節省智能手機、可穿戴設備同超薄顯示器等日益緊湊設備中嘅電路板空間。此外，集成LED模組嘅發展勢頭強勁，佢哋將LED芯片同驅動IC、保護元件，有時仲有多種顏色（RGB）結合喺單一封裝內，簡化設計並提高性能。

12.2 效率同可靠性

持續嘅材料科學同製造工藝改進，穩步提高LED嘅發光效率（流明每瓦），使得喺更低功率或更少熱負載下實現更亮嘅輸出。增強嘅封裝材料同技術亦提高咗長期可靠性、顏色穩定性以及對高溫高濕等惡劣環境條件嘅抵抗力。