1. 產品概述
本文件提供表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED）嘅完整技術規格。此元件專為自動化印刷電路板（PCB）組裝流程而設計，非常適合大批量生產。其微型外形迎合咗各個電子行業中空間受限嘅應用需求。
1.1 核心優勢與目標市場
此LED嘅主要優勢包括符合RoHS（有害物質限制）指令、採用業界標準嘅8毫米載帶並捲裝於7吋捲盤上以配合自動貼片機使用，以及完全兼容紅外線（IR）回流焊接製程。其已預處理至JEDEC Level 3濕度敏感等級標準，確保組裝過程嘅可靠性。其目標應用廣泛，涵蓋電訊設備、辦公室自動化裝置、家用電器同工業控制系統中嘅狀態指示燈、信號與符號照明，以及前面板背光。
2. 技術參數：深入客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗壓力極限，超過呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。喺呢啲極限以下或處於呢啲極限時嘅操作並唔保證。主要極限包括最大連續正向電流（IF）為30 mA，脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）嘅峰值正向電流為80 mA，最大反向電壓（VR）為5V，以及功耗（PD）限制為75 mW。工作同儲存溫度範圍規定為-40°C至+100°C。
2.2 熱特性
熱管理對LED嘅性能同壽命至關重要。最高允許接面溫度（Tj）為115°C。由接面到環境空氣嘅典型熱阻（RθJA) 係140°C/W。呢個參數表示熱量從半導體接面散走嘅效率；數值越低越好。為咗保持接面溫度喺安全範圍內，尤其係喺較高電流下操作時，必須有適當嘅PCB佈局同足夠嘅散熱設計。
2.3 電氣同光學特性
呢啲係喺標準測試條件（Ta=25°C, IF=20mA)。發光強度（IV）範圍由最低140 mcd至最高420 mcd，具體數值取決於分檔等級。視角（2θ1/2）為120度，定義為光強降至軸上值一半時的全角，表示其具有寬闊、漫射的發光模式。主波長（λd) 介乎615 nm至628 nm之間，用以界定視覺上嘅紅色。正向電壓（VF) 喺測試電流下通常為1.7V至2.5V。
3. Bin Rank System Explanation
LED嘅發光輸出可能因批次而異。分級系統用於將器件按一致性能分組。此LED採用強度（IV) bin rank system。等級標示為R2、S1、S2同T1，對應20 mA下嘅最小同最大發光強度值（例如S1：185-240 mcd，T1：315-420 mcd）。每個等級內允許+/-11%嘅公差。此系統讓設計師可根據應用所需嘅亮度一致性選擇LED。
4. 性能曲線分析
雖然數據表中引用了具體的圖形數據，但此類裝置的典型曲線通常包含以下對設計分析至關重要的關係：
- I-V 曲線（電流對電壓）： 顯示正向電流與正向電壓之間的指數關係。膝點電壓通常圍繞指定V值範圍。F 此曲線對於設計限流驅動電路至關重要。
- 發光強度與正向電流關係圖： 展示光輸出如何隨電流增加，通常在工作範圍內呈近似線性關係，而在較高電流下可能出現飽和或產生過量熱能。
- 發光強度與環境溫度： 顯示隨環境（或接面）溫度升高，光輸出會逐漸降低。這對於在高溫環境下運作的應用至關重要。
- 光譜分佈： 一幅相對輻射功率對波長嘅圖，顯示峰值發射波長（λP）約為630 nm，光譜半寬度（Δλ）約為15 nm，確認係窄頻帶紅光發射。
5. 機械及封裝資料
該LED採用標準SMD封裝。透鏡顏色為透明，而光源顏色為紅色，由AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料製成。詳細封裝尺寸喺資料表圖紙中提供，包括長度、寬度、高度同焊盤間距。除非另有註明，所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為±0.2 mm。極性由實體標記或焊盤設計（通常為陰極標記）指示。
6. 焊接與組裝指引
6.1 建議紅外迴流焊溫度曲線
本器件兼容無鉛焊接製程。建議的紅外迴流焊溫度曲線應符合 J-STD-020B 標準。關鍵參數包括預熱溫度 150-200°C、預熱時間最長 120 秒、峰值溫度不超過 260°C，以及根據焊膏規格確定的液相線以上時間。峰值溫度 ±5°C 範圍內的總時間應限制在最多 10 秒，且迴流焊次數不應超過兩次。
6.2 清潔
如焊接後需要清潔，只應使用指定溶劑。將LED在常溫下浸入乙醇或異丙醇少於一分鐘是可接受的。未指定的化學清潔劑可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。
6.3 儲存與處理
LED對濕氣敏感。當密封於原裝防潮袋連乾燥劑時，應儲存於≤30°C及≤70%相對濕度環境下，並於一年內使用。一旦打開包裝袋，儲存環境不得超過30°C及60%相對濕度。若元件暴露於環境條件下超過168小時，應在焊接前以約60°C烘烤至少48小時，以去除吸收的濕氣，防止迴流焊時出現「爆米花」現象。
7. 包裝與訂購資料
標準包裝為8毫米寬壓紋載帶，捲盤直徑為7英吋（178毫米）。每捲盤包含5000件。對於尾數訂單，最小包裝數量為500件。載帶以封蓋膠帶密封。包裝符合ANSI/EIA-481規範。
8. 應用建議
8.1 典型應用電路
LED是電流驅動器件。為確保亮度均勻並防止電流爭搶，特別是在多個LED並聯連接時，必須為每個LED串聯一個限流電阻。電阻值（R）使用歐姆定律計算：R = (V供應 - VF) / IF, where VF 係指LED喺所需電流I下嘅正向電壓F唔建議直接由電壓源驅動LED而無電流限制，咁樣好可能會損壞器件。
8.2 設計考慮同注意事項
本產品適用於一般電子設備。對於需要極高可靠性、一旦失效可能危及安全嘅應用（例如航空、醫療、運輸），必須進行特定嘅資格認證同諮詢。PCB焊盤佈局應遵循數據手冊中嘅推薦設計，以確保正確焊接同機械穩定性。必須注意PCB上嘅熱設計，以處理75 mW嘅散熱，尤其喺密閉空間或高環境溫度下。
9. 技術比較與差異化
相比舊有技術如GaAsP（磷化鎵砷）紅光LED，本器件採用嘅AlInGaP材料具有顯著更高嘅發光效率，能夠喺相同電流下提供更光嘅輸出，同埋更好嘅溫度穩定性。120度視角提供非常寬闊且均勻嘅照明模式，適用於需要從偏軸角度觀看嘅面板指示器，有別於用於聚焦光線嘅窄角度LED。其兼容標準紅外回流焊接工藝，有別於需要手工或波峰焊接嘅LED，從而實現高成本效益、高速自動化組裝。
10. 常見問題（基於技術參數）
Q: 我可以用5V電源直接驅動這隻LED嗎？
A: 不可以。你必須使用一個串聯的限流電阻。例如，假設典型工作電壓VF 為2.0V，電流為20mA，使用5V電源時，R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。電阻是必須的。
Q: 對於紅色LED來說，「Water Clear」透鏡是甚麼意思？
A: 透鏡物料本身係無色/透明嘅。紅色光純粹由內部嘅AlInGaP半導體芯片發出。同有色擴散透鏡相比，透明透鏡通常可以提供更闊嘅視角同較少嘅顏色失真。
Q: 最大電流係30mA，但測試條件係20mA。我應該用邊個？
A: 20mA條件係用於指定光學特性嘅標準測試點。你可以喺絕對最大值30mA直流電以下嘅任何電流操作LED，但發光強度同正向電壓會相應變化（請參閱性能曲線）。喺較低電流下操作可以延長壽命同減少熱量。
Q: 點解儲存濕度咁重要？
A: SMD 封裝會吸收空氣中嘅水氣。喺高溫回流焊接過程中，呢啲被困住嘅水氣會迅速蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝破裂或內部接合分層——呢種現象稱為「爆米花效應」。
11. 實際應用案例分析
Scenario: 為網絡路由器設計一個狀態指示燈面板。 需要多個LED（電源、區域網絡、廣域網絡、Wi-Fi）。使用此LED型號，設計師會：1) 根據建議的焊盤封裝，將LED放置於前面板的PCB佈局上。2) 為每個LED，基於系統的3.3V邏輯電源及15mA的目標電流（以平衡亮度與功耗），計算一個串聯電阻。假設VF = 2.0V，R = (3.3V - 2.0V)/0.015A ≈ 87 Ω（選用82 Ω或100 Ω的標準值）。3) 確保PCB佈局在LED焊盤下方提供一定的散熱銅箔區域。4) 在物料清單（BOM）中為所有LED指定相同的亮度分級代碼（例如S1），以保證面板亮度均勻。5) 在組裝過程中遵循建議的回流焊溫度曲線。
12. 工作原理簡介
發光二極管是一種半導體p-n接面二極管。當施加正向電壓時，來自n型區域的電子和來自p型區域的電洞被注入接面區域。當這些電荷載子復合時，能量會被釋放。在標準的矽二極管中，此能量主要以熱的形式釋放。在LED中，半導體材料（本例中為AlInGaP）具有直接能隙，意味著能量以光子（光）的形式釋放。光的特定波長（顏色）由半導體材料的能隙能量決定。能隙越寬，產生的光波長越短（越偏藍色）。
13. 技術趨勢與發展
SMD指示燈LED嘅總體趨勢係朝向更高效率（每瓦特電能輸入產生更多光輸出），從而降低功耗同熱量產生。咁樣就可以喺相同電流下實現更光嘅指示燈，或者喺更低電流下保持相同亮度，從而延長設備電池壽命。封裝尺寸持續縮細，使得指示燈陣列可以更密集，並能集成到更細嘅消費電子產品中。業界亦專注於通過先進嘅分檔技術同更穩定嘅半導體材料，嚟改善顏色喺唔同溫度同使用壽命內嘅一致性同穩定性。為咗符合全球環保法規而推動更廣泛採用無鉛同無鹵材料，仍然係行業嘅一個關鍵驅動力。
LED規格術語
LED技術術語完整解說
光電性能
| 術語 | 單位/表示法 | 簡易解釋 | 為何重要 |
|---|---|---|---|
| 發光效能 | lm/W (流明每瓦) | 每瓦電力所產生的光輸出，數值越高代表能源效益越高。 | 直接決定能源效益級別同電費開支。 |
| Luminous Flux | lm (流明) | 光源發出的總光量，通常稱為「亮度」。 | 決定光線是否足夠明亮。 |
| 視角 | ° (度)，例如：120° | 光強度降至一半時嘅角度，決定咗光束寬度。 | 影響照明範圍同均勻度。 |
| CCT (Color Temperature) | K (開爾文)，例如：2700K/6500K | 光線的暖度/冷度，數值越低越偏黃/暖，越高越偏白/冷。 | 決定照明氛圍及適用場景。 |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | 準確呈現物件顏色的能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、博物館等高要求場所。 |
| SDCM | MacAdam橢圓步階，例如「5步階」 | 色彩一致性指標，步階數值越小代表色彩一致性越高。 | 確保同一批次LED燈嘅顏色均勻一致。 |
| Dominant Wavelength | nm（納米），例如：620nm（紅色） | 對應彩色LED顏色的波長。 | 決定紅色、黃色、綠色單色LED的色調。 |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | 顯示強度隨波長嘅分佈。 | 影響色彩還原同品質。 |
Electrical Parameters
| 術語 | Symbol | 簡易解釋 | 設計考量 |
|---|---|---|---|
| 正向電壓 | Vf | 啟動LED所需嘅最低電壓，例如「起始閾值」。 | 驅動器電壓必須≥Vf，串聯LED嘅電壓會累加。 |
| Forward Current | 如果 | 正常LED運作之電流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | 短時間可承受嘅峰值電流，用於調光或閃爍。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED可承受的最大反向電壓，超出可能導致擊穿。 | 電路必須防止反接或電壓突波。 |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | 晶片至焊料嘅熱傳遞阻力，數值愈低愈好。 | 高熱阻需要更強嘅散熱能力。 |
| ESD 抗擾度 | V (HBM)，例如：1000V | 抵禦靜電放電嘅能力，數值越高表示越唔易受損。 | 生產過程中需要採取防靜電措施，尤其係對於敏感嘅LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 術語 | 關鍵指標 | 簡易解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED晶片內部實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能倍增；溫度過高會導致光衰同色偏。 |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED「使用壽命」。 |
| 光通量維持率 | %（例如：70%） | 經過一段時間後所保留嘅亮度百分比。 | 表示長期使用下嘅亮度保持情況。 |
| Color Shift | Δu′v′ 或 MacAdam 橢圓 | 使用期間的顏色變化程度。 | 影響照明場景中的顏色一致性。 |
| Thermal Aging | Material degradation | 因長期高溫而導致嘅劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路故障。 |
Packaging & Materials
| 術語 | 常見類型 | 簡易解釋 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC, PPA, Ceramic | 保護晶片、提供光學/熱介面之外殼材料。 | EMC：良好耐熱性，成本較低；陶瓷：散熱更佳，壽命更長。 |
| Chip Structure | 正面，倒裝晶片 | 晶片電極排列。 | 倒裝晶片：散熱更佳，效能更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG, Silicate, Nitride | 覆蓋藍色晶片，將部分轉換為黃/紅色，混合成白色。 | 不同螢光粉會影響效能、CCT及CRI。 |
| Lens/Optics | 平面、微透鏡、全內反射 | 控制光線分佈的表面光學結構。 | 決定視角同光分佈曲線。 |
Quality Control & Binning
| 術語 | Binning Content | 簡易解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | 代碼，例如 2G、2H | 按亮度分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批次亮度均勻。 |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动器匹配，提升系统效率。 |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | 按色坐標分組，確保範圍緊湊。 | 確保顏色一致性，避免燈具內部出現顏色不均勻。 |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | 按色溫分組，每組有相應的座標範圍。 | 滿足不同場景的色溫要求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 標準/測試 | 簡易解釋 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通維持測試 | 恆溫長期點亮，記錄亮度衰減。 | 用於估算LED壽命（配合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命估算標準 | 根據LM-80數據估算實際條件下的壽命。 | 提供科學化壽命預測。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 涵蓋光學、電學、熱學測試方法。 | 業界認可嘅測試基準。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保不含任何有害物質（鉛、汞）。 | 國際市場准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效益認證 | 照明設備的能源效益與性能認證。 | 用於政府採購、補貼計劃，提升競爭力。 |