SMD LED 15-215/G7C-BN1P2B/2T 規格書 - 鮮明黃綠色 - 20mA - 最大2.35V - 粵語技術文件

1. 產品概覽

15-215/G7C-BN1P2B/2T 係一款採用 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體晶片嘅表面貼裝器件（SMD）LED，能夠發出鮮明嘅黃綠色光。呢款LED嘅特點係體積細小，有助於設計更細嘅印刷電路板（PCB），提高元件裝配密度，最終令電子設備可以造得更微型。佢嘅輕量化結構，進一步增強咗喺空間同重量都係關鍵限制因素嘅應用中嘅適用性。

器件以8毫米載帶包裝，捲喺直徑7吋嘅捲盤上，完全兼容標準自動化貼片組裝設備。佢設計用於紅外線同氣相回流焊接製程。產品符合主要嘅環保同安全法規，係無鉛（Pb-free）設計，符合歐盟RoHS指令、歐盟REACH法規，並達到無鹵素標準（溴<900 ppm，氯<900 ppm，溴+氯<1500 ppm）。

2. 技術參數詳解

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅極限。呢啲額定值係喺環境溫度（Ta）為25°C時指定嘅。最大反向電壓（VR）為5V。最大連續正向電流（IF）為25 mA。對於脈衝操作，喺1 kHz、佔空比為1/10嘅條件下，允許嘅峰值正向電流（IFP）為60 mA。最大功耗（Pd）為60 mW。器件可以承受人體模型（HBM）2000V嘅靜電放電（ESD）。工作溫度範圍（Topr）為-40°C至+85°C，而儲存溫度範圍（Tstg）為-40°C至+90°C。焊接方面，佢可以承受260°C回流焊接10秒，或者350°C手動焊接最多3秒。

2.2 電光特性

核心性能係喺標準測試條件下（Ta=25°C，IF=20mA）定義嘅。發光強度（Iv）有一個典型範圍。器件具有約140度嘅寬廣視角（2θ1/2）。峰值波長（λp）約為575 nm，主波長（λd）範圍為567.5 nm至575.5 nm。典型光譜帶寬（Δλ）為20 nm。正向電壓（VF）範圍為1.75V至2.35V。當施加5V反向電壓（VR）時，最大反向電流（IR）為10 μA。必須注意，器件並非設計用於反向偏壓下操作；VR額定值僅用於測試IR參數。

3. 分級系統解說

為確保生產一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。咁樣可以讓設計師為其應用選擇符合特定性能標準嘅部件。

3.1 發光強度分級

發光強度喺IF=20mA下測量，分為四個級別（N1、N2、P1、P2）。呢啲級別定義咗最小同最大值，以保證特定嘅亮度水平。設計師必須考慮到同一級別內發光強度有額外±11%嘅公差。

3.2 主波長分級

由主波長定義嘅顏色，分為四個級別（C15、C16、C17、C18），每個級別覆蓋從567.5 nm到575.5 nm嘅2 nm範圍。同一級別內主波長嘅公差為±1 nm。

3.3 正向電壓分級

正向電壓分為三個級別（0、1、2），每個級別覆蓋從1.75V到2.35V嘅0.2V範圍。同一級別內正向電壓嘅公差為±0.1V。呢個分級對於設計一致嘅電流驅動電路至關重要，特別係當多個LED並聯連接時。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條特性曲線，說明器件喺唔同條件下嘅行為。相對發光強度 vs. 正向電流曲線顯示光輸出如何隨電流增加而增加，通常喺較高電流時由於發熱同效率下降而呈現次線性增長。正向電流降額曲線對於熱管理至關重要；佢指出當環境溫度超過25°C時，必須降低最大允許正向電流，以防止超過最高結溫同功耗限制。光譜分佈圖表描繪咗相對輻射功率作為波長嘅函數，以575 nm為中心，具有20 nm嘅特徵帶寬。正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）展示咗二極管典型嘅指數關係；電壓嘅微小增加會導致電流大幅增加，強調咗限流電路嘅必要性。輻射圖（極座標圖）直觀地顯示咗光強度嘅空間分佈，確認咗140度嘅視角。

5. 機械及封裝資料

封裝圖提供咗PCB焊盤設計嘅關鍵尺寸。關鍵測量包括總長度同寬度、焊盤嘅尺寸同位置，以及元件高度。除非另有說明，公差通常為±0.1mm。極性標示喺器件本身，必須與PCB焊盤上相應嘅極性標記正確對齊，以確保正常運作。

6. 焊接及組裝指引

正確嘅處理同焊接對於可靠性至關重要。器件以對濕氣敏感嘅包裝供應。喺準備使用元件之前，唔好打開包裝袋。一旦打開，LED應儲存喺≤30°C同≤60%相對濕度嘅環境中，並喺168小時（7日）內使用。如果超過呢個時間，或者乾燥劑指示劑顯示飽和，使用前需要喺60±5°C下烘烤24小時。

對於無鉛回流焊接，必須遵循特定嘅溫度曲線：喺150-200°C之間預熱60-120秒，高於液相線（217°C）嘅時間為60-150秒，峰值溫度唔超過260°C並保持最多10秒，以及受控嘅冷卻速率。回流焊接唔應該進行超過兩次。手動焊接期間，烙鐵頭溫度必須低於350°C，每個端子嘅接觸時間唔應超過3秒，並且喺焊接每個端子之間應留有適當間隔。唔建議喺初次焊接後進行維修，但如果無可避免，應使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，以避免機械應力。

7. 包裝及訂購資訊

LED以防潮包裝系統交付。佢哋被裝入載帶，然後捲喺7吋捲盤上。每個捲盤包含2000件。捲盤連同乾燥劑一齊密封喺鋁製防潮袋內。袋上標籤包含追溯同識別所需嘅基本資訊，包括產品編號、數量，以及發光強度（CAT）、主波長（HUE）同正向電壓（REF）嘅特定分級代碼。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

鮮明黃綠色同SMD格式令呢款LED適合各種指示燈同背光用途。主要應用包括儀錶板同薄膜開關嘅背光、電話同傳真機等通訊設備中嘅狀態指示燈同鍵盤背光，以及小型LCD面板、開關同符號嘅平面背光。佢嘅通用性質亦適用於消費電子產品、工業控制同便攜式設備。

8.2 設計考量

電流驅動：必須使用外部限流電阻。指數型I-V特性意味住即使電源電壓嘅微小變化，都可能導致正向電流發生巨大且可能具破壞性嘅變化。電阻值必須根據電源電壓、LED嘅正向電壓（考慮分級同公差）以及所需嘅工作電流（唔超過25 mA連續）來計算。
熱管理：雖然功耗低，但正確嘅PCB佈局好重要。確保焊盤周圍有足夠嘅銅面積作為散熱片，特別係喺高環境溫度或接近最大電流下操作時。遵守電流降額曲線。
ESD防護：雖然額定為2000V HBM，但喺處理同組裝過程中仍應遵守標準嘅ESD預防措施。

9. 技術比較與差異

同傳統引線式LED相比，呢款SMD類型喺尺寸、重量同自動化組裝適用性方面具有顯著優勢，從而降低整體製造成本。喺SMD LED領域中，使用AlGaInP材料發射黃綠光，通常比GaP等舊技術具有更高嘅發光效率同更好嘅色彩飽和度。140度嘅寬廣視角係需要廣泛可見性嘅應用嘅關鍵特徵，有別於用於聚焦照明嘅窄角LED。佢符合現代環保標準（RoHS、無鹵素）係大多數當代電子產品嘅基本要求。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：使用5V電源時，我應該用幾大嘅電阻值？
答：你必須使用分級中嘅最大正向電壓（例如，級別2嘅2.35V）同所需電流（例如，20mA）。使用歐姆定律：R = (電源電壓 - Vf) / If = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 歐姆。標準130或150歐姆電阻係合適嘅，確保即使喺最小Vf時，電流亦唔超過25 mA。

問：我可以用恆壓源而唔使用限流電阻來驅動呢個LED嗎？
答：唔可以。由於二極管指數型I-V特性導致電流不受控制，咁樣幾乎肯定會損壞LED。

問：溫度點樣影響亮度？
答：發光強度通常會隨住結溫升高而降低。降額曲線通過要求喺高環境溫度下降低電流以防止過熱，間接反映咗呢一點，過熱會進一步降低效率同使用壽命。

問：峰值波長同主波長有咩分別？
答：峰值波長（λp）係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。主波長（λd）係與LED感知顏色相匹配嘅單色光波長。對於呢種窄帶發射體，佢哋通常好接近，但λd對於顏色規格更相關。

11. 實用設計及使用案例

案例：設計一個多LED狀態指示燈面板。一位設計師正在創建一個帶有10個黃綠色狀態指示燈嘅控制面板。為確保亮度均勻，佢哋應該指定來自同一發光強度級別（例如，全部P1）嘅LED。為確保顏色外觀一致，佢哋應該指定來自同一主波長級別（例如，全部C17）嘅LED。為簡化驅動電路並確保如果LED並聯放置時電流分佈均勻，強烈建議指定來自同一正向電壓級別（例如，全部1）嘅LED。驅動電路將包括一個穩壓器（例如，5V）同每個LED一個限流電阻（或者使用專用LED驅動IC以獲得更好嘅控制同調光能力）。PCB佈局會將LED分組，但提供足夠嘅銅鋪設以散熱，特別係如果佢哋需要長時間同時點亮。

12. 原理簡介

呢款LED基於半導體p-n結中嘅電致發光原理運作。當施加正向電壓時，來自n型AlGaInP區域嘅電子被注入穿過結進入p型區域，而電洞則以相反方向注入。呢啲電荷載子喺結附近嘅有源區域復合。喺AlGaInP呢類直接帶隙半導體中，呢種復合以光子（光）嘅形式釋放能量。鋁、鎵、銦同磷原子嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接決定咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係鮮明黃綠色（~575 nm）。環氧樹脂封裝體用於保護半導體晶片，塑造光輸出光束（創造140度視角），並提供機械穩定性。

13. 發展趨勢

類似呢款SMD LED嘅總體趨勢繼續朝向更高嘅發光效能（每電瓦更多光輸出）、改善嘅顏色一致性同更緊嘅分級公差，以及喺惡劣環境條件下增強嘅可靠性。封裝技術正不斷發展，以實現更細小嘅佔位面積同更低嘅外形，同時保持或改善熱性能。仲有一個強勁嘅驅動力朝向全光譜可調性同集成控制電路嘅智能、可尋址LED。AlGaInP LED嘅基礎材料科學已經成熟，但持續嘅研究集中於優化更高電流密度下嘅效率同改善使用壽命。對環保合規性（無鹵素、RoHS）嘅重視現已成為標準，並將繼續成為所有電子元件嘅基本要求。