SMD LED 15-11/BHC-ZL2N1QY/2T 數據表 - 藍色 - 1.6x0.8x0.6mm - 3.2V - 40mW - 英文技術文件

1. 產品概覽

15-11/BHC-ZL2N1QY/2T 是一款緊湊型表面貼裝藍色LED，專為需要高密度元件佈局的現代電子應用而設計。此器件採用InGaN（氮化銦鎵）半導體技術，能發出典型主波長為468 nm的藍光。其微型佔位面積和薄型設計，使其成為空間受限應用的理想選擇。

1.1 核心功能與優勢

此LED的主要優勢源於其SMD（表面貼裝器件）封裝。它以8毫米載帶包裝，捲繞在直徑7英寸的捲盤上，確保與高速自動化貼片組裝設備兼容。相比通孔元件，這顯著減少了製造時間和成本。該器件適用於標準紅外線和氣相回流焊接製程，符合主流的PCB組裝技術。

Key product features include compliance with major environmental and safety standards: it is Pb-free (lead-free), incorporates ESD (Electrostatic Discharge) protection, adheres to the EU REACH regulation, and meets halogen-free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The product is also designed to remain within RoHS (Restriction of Hazardous Substances) compliant specifications.

細小尺寸（約1.6mm x 0.8mm x 0.6mm）能顯著節省電路板空間、提高封裝密度，並縮減終端產品體積。其輕量化結構進一步支援其在微型及便攜式應用中的使用。

1.2 目標應用

此藍色LED適用於多種指示燈及背光功能。常見應用領域包括汽車儀錶板及開關背光、電話及傳真機等通訊設備中的狀態指示燈及鍵盤背光、LCD面板的平面背光、開關照明，以及需要清晰明亮藍色信號的通用指示燈用途。

2. 技術規格與客觀解讀

2.1 Absolute Maximum Ratings

此等額定值定義了壓力極限，超出此限可能對器件造成永久損壞。它們並非用於正常操作。

• 反向電壓 (V_R): 5V。反向偏壓超過此電壓可能導致接面擊穿。
• 連續正向電流 (I_F): 10 mA。可靠長期運作的最大直流電流。
• 峰值正向電流 (I_FP): 100 mA (於 1/10 佔空比，1 kHz 條件下)。這允許短暫的較高電流脈衝，適用於多工或脈衝信號傳輸，但必須控制平均功率。
• 功耗 (P_d): 40 mW。最大允許功率損耗 (V_F * I_F) 於25°C環境溫度下。在更高溫度時需要進行降額處理。
• ESD耐受能力（HBM）： 2000V。在處理過程中提供一定程度的靜電放電保護，但仍建議遵循適當的ESD程序。
• 工作溫度（T_opr): -40°C 至 +85°C。功能運作時的環境溫度範圍。
• 儲存溫度（T_stg): -40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度： 回流焊溫度曲線峰值為260°C，最長10秒；手工焊接溫度為350°C，每個端子最長3秒。

2.2 電光特性 (Ta=25°C, I_F=5mA)

這些參數定義了LED在標準測試條件下的典型性能。

• 發光強度 (I_v): 14.5 至 36.0 mcd (毫坎德拉)。實際輸出已進行分檔 (參閱第3節)。
• 視角 (2θ_1/2): 130度（典型值）。此廣闊視角係LED透鏡設計嘅特點，提供寬廣嘅發射模式。
• 峰值波長 (λ_p): 468 nm（典型值）。即光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
• 主波長 (λ_d): 465至475 nm。此參數定義光線嘅視覺顏色，亦會進行分檔。
• 光譜帶寬 (Δλ)： 25 nm（典型值）。即發射光譜喺最大強度一半時嘅寬度（半高全寬）。
• 正向電壓 (V_F): 2.70至3.20 V。指LED喺測試電流下嘅壓降。此參數會進行分檔，且同一檔內公差為±0.05V。

3. 分級系統說明

為確保批量生產的一致性，LED會按性能等級進行分選。15-11/BHC-ZL2N1QY/2T採用三維分選系統，針對發光強度、主波長和正向電壓進行分類。

3.1 發光強度分級

等級由代碼L2、M1、M2和N1定義，最小強度範圍為14.5 mcd至28.5 mcd。零件編號中的等級代碼（例如ZL2中的'N1'）指定了保證的最小和最大發光輸出。發光強度的容差為±11%。N1QY）指定了保證的最小和最大發光輸出。發光強度的容差為±11%。

3.2 主波長（顏色）分級

波長分為兩個等級代碼：'X'（465-470 nm）和'Y'（470-475 nm）。零件編號標示此等級（例如ZL2N1QY）。主波長的指定容差為±1nm。

3.3 正向電壓分檔

順向電壓分為五級，編碼為29至33，對應的電壓範圍從2.70-2.80V至3.10-3.20V。零件編號標示此分級（例如，ZL2N1QY）。同一級內的容差為±0.05V。

4. 性能曲線分析

雖然提供的文本未詳述具體圖形曲線，但此類LED典型的電光特性通常包括：

• I-V（電流-電壓）曲線： 顯示順向電流與順向電壓之間的指數關係。對於藍光InGaN LED，膝點電壓通常約為2.7-3.2V。
• 發光強度 vs. 順向電流： 在正常工作範圍內（直至 I），強度通常隨電流線性增加，_F但在極高電流下，由於發熱，效率可能會下降。
• 發光強度與環境溫度關係： 光輸出通常隨接面溫度升高而下降。了解這種降額特性對於在高環境溫度下運行的設計至關重要。
• 光譜分佈： 顯示跨波長相對功率的圖表，中心波長約為 468 nm，半高全寬約為 25 nm。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝尺寸

該LED嘅標稱本體尺寸為長1.6毫米、闊0.8毫米、高0.6毫米。封裝圖則標明咗LED本體、焊盤以及陰極標記位置嘅精確尺寸同公差（除非另有註明，否則為±0.1毫米）。陰極由封裝上嘅特定標記識別，呢一點對於PCB嘅正確方向至關重要。

5.2 建議PCB封裝

應採用能夠容納封裝尺寸並允許形成適當焊錫角嘅焊盤圖案設計。數據表中嘅尺寸圖為喺PCB CAD軟件中創建此焊盤圖提供咗基礎。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

對於無鉛組裝，提供推薦嘅回流焊溫度曲線：預熱於150-200°C之間持續60-120秒，液相線（217°C）以上時間為60-150秒，峰值溫度唔超過260°C，最長持續10秒。最大升溫速率為6°C/秒，最大降溫速率為3°C/秒。回流焊接唔應進行超過兩次。

6.2 手動焊接

If hand soldering is necessary, the soldering iron tip temperature 必須 be below 350°C, and contact time per terminal 必須 not exceed 3 seconds. A low-power iron (<25W) is recommended. A cooling interval of at least 2 seconds should be allowed between soldering each terminal to prevent thermal stress.

6.3 儲存與濕度敏感度

本產品以防潮袋包裝，內附乾燥劑。在準備使用元件前，請勿打開包裝袋。開封後，LED應儲存於溫度≤30°C、相對濕度≤60%的環境中。在此條件下的「車間壽命」為1年。若儲存時間超期或乾燥劑顯示已吸濕，則需在焊接前進行烘烤處理，條件為60 ± 5°C下烘烤24小時。

7. 封裝與訂購資料

7.1 帶裝與捲盤規格

LED以壓紋載帶形式供應，尺寸詳見數據手冊。每捲盤包含2000件。捲盤尺寸亦已提供，以便自動化處理設備使用。

7.2 標籤資料

捲盤標籤包含關鍵資料：客戶產品編號 (CPN)、製造商零件編號 (P/N)、包裝數量 (QTY)，以及發光強度等級 (CAT)、色度/主波長等級 (HUE) 和正向電壓等級 (REF) 的特定分檔代碼，連同批次編號。

8. 應用設計考量

8.1 限流

關鍵： 必須使用外部限流電阻或恆流驅動器 必須 與LED串聯。正向電壓具有負溫度係數，意味著它會隨著結溫升高而下降。若無電流限制，可能導致熱失控並迅速失效（燒毀）。電阻值計算公式為 R = (V_電源 - V_F) / I_F.

8.2 熱管理

雖然功耗較低（最高40mW），但適當的PCB佈局有助於管理結溫。確保有足夠的銅箔面積連接至LED的散熱焊盤（如有）或陽極/陰極走線以作為散熱器，尤其是在高環境溫度或接近最大電流下工作時。

8.3 ESD及操作處理

儘管內置了ESD保護，在操作和組裝過程中仍應遵循標準的ESD預防措施（如佩戴防靜電手環、使用接地工作站和導電海綿），以防止潛在損壞。

9. 技術比較與差異化

15-11封裝在微型化與易於操作/製造之間取得了平衡。與較大的SMD LED（例如3528、5050）相比，它能節省顯著的電路板空間。與更小的晶片級封裝（CSP）相比，它通常更容易使用標準SMT工藝進行組裝、檢查和返工。其130度的寬視角，使其與專為聚焦照明而設計、光束角度較窄的LED區分開來。

10. 常見問題 (FAQ)

問：如果我的電源是3.0V，是否可以不加串聯電阻來驅動此LED？
答：不可以。即使供應電壓接近典型的V_F，V_F 的變化（批次之間以及隨溫度變化）以及供應電壓的公差，都使得直接連接存在風險。必須始終使用限流機制。

問：峰值波長與主波長有何區別？
答：峰值波長（λ_p）是光譜發射強度最大的物理波長。主波長（λ_d）是指與LED感知顏色相匹配的單色光波長。對於藍色LED，兩者通常非常接近。

問：如何解讀零件編號 '15-11/BHC-ZL2N1QY/2T'？
答：'15-11' 是封裝代碼。'BHC' 可能表示顏色（藍色）及其他屬性。'ZL2N1QY' 包含分檔代碼：發光強度（N1）、主波長（Q）和正向電壓（Y）。'2T' 可能指捲帶包裝。

11. 設計應用實例

場景：薄膜開關面板嘅背光照明。 多個15-11藍色LED被放置喺面板半透明圖標後面。一個簡單嘅設計會使用5V電源。對於I_F 為5mA同典型V_F 為3.0V，串聯電阻值為 R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400Ω。標準嘅390Ω或430Ω電阻都適合。LED可以並聯連接，每個都有自己嘅電阻，以確保即使V_F 有變化，亮度都能保持一致。寬廣嘅視角確保圖標區域照明均勻。

12. 工作原理

呢款LED基於由InGaN材料製成嘅半導體p-n接面。當施加超過接面內建電位嘅正向電壓時，電子和電洞會被注入到活性區域並喺度復合。喺InGaN中，呢種復合主要會以可見光譜藍色區域嘅光子（光）形式釋放能量。特定波長由InGaN合金成分嘅帶隙能量決定。

13. 技術趨勢

透過InGaN技術實現的高效藍光LED發展，是固態照明領域的基礎成就，它促成了白光LED（透過螢光粉轉換）的誕生，並於2014年獲得諾貝爾物理學獎。當前SMD LED的趨勢持續朝向更高效率（每瓦更多流明）、更小封裝內更高的功率密度、更佳的顯色性，以及更嚴格的分檔公差，以確保在顯示器背光及汽車照明等高要求應用中性能一致。