目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 熱特性
- 2.3 電氣及光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度 (IV) 等級
- 3.2 主波長 (WD) 等級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械及包裝資料
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 建議PCB焊盤圖案
- 5.3 帶裝及捲盤包裝
- 6. 焊接及組裝指引
- 6.1 紅外線回流焊接溫度曲線
- 6.2 手動焊接
- 6.3 清潔
- 7. 儲存及處理注意事項
- 7.1 儲存條件
- 7.2 應用備註
- 8. 驅動方法及設計考慮
- 9. 典型應用場景
- 10. 技術比較及差異化
- 11. 常見問題 (基於技術參數)
- 12. 設計案例研究示例
- 13. 工作原理簡介
- 14. 技術趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款高亮度、表面貼裝橙色LED嘅規格。呢個元件專為自動化組裝流程而設計，適合用喺各種空間有限、需要可靠狀態指示或背光照明嘅電子應用。
1.1 核心優勢
- 符合RoHS環保標準。
- 採用8mm寬載帶包裝，捲入7吋直徑捲盤，方便高效自動化貼片組裝。
- 標準化EIA封裝尺寸確保設計兼容性。
- 邏輯電平兼容嘅驅動要求。
- 設計可承受標準紅外線回流焊接溫度曲線。
- 預先處理至JEDEC濕度敏感等級3，確保可靠性。
1.2 目標市場
呢款LED專為整合到通訊設備、辦公室自動化裝置、家用電器同工業控制系統而設計。其主要功能包括狀態指示、符號照明同前面板背光。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
操作條件唔可以超過呢啲限制，以免造成永久性器件損壞。
- 功耗 (Pd)：最大75 mW。
- 峰值正向電流 (IF(PEAK))：80 mA (脈衝，佔空比1/10，脈衝寬度0.1ms)。
- 連續正向電流 (IF)：最大30 mA DC。
- 操作及儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。
2.2 熱特性
對熱管理設計至關重要，以確保使用壽命同穩定性能。
- 最高結溫 (Tj)：115°C。
- 結至環境熱阻 (RθJA)：140 °C/W (典型值)。呢個數值表示每瓦功耗引起嘅溫度上升。
2.3 電氣及光學特性
典型性能參數喺環境溫度 (Ta) 25°C 同正向電流 (IF) 20mA下測量。
- 發光強度 (IV)：140 - 450 毫坎德拉 (mcd)。實際數值由分級等級決定。
- 視角 (2θ1/2)：120 度 (典型值)。呢個寬視角提供廣闊、均勻嘅照明。
- 峰值發射波長 (λP)：609 nm (典型值)。
- 主波長 (λd)：598 - 610 nm。定義光嘅感知顏色。
- 譜線半寬 (Δλ)：15 nm (典型值)。衡量顏色純度嘅指標。
- 正向電壓 (VF)：1.7 - 2.5 伏特。設計限流電路時必須考慮。
- 反向電流 (IR)：反向電壓 (VR) 5V下最大10 μA。注意：呢款器件唔係為反向偏壓操作而設計。
3. 分級系統說明
元件會根據性能分級，以確保同一生產批次內嘅一致性。
3.1 發光強度 (IV) 等級
分級條件為 IF= 20mA。每個等級內嘅公差為 ±11%。
- R2：140.0 - 180.0 mcd
- S1：180.0 - 224.0 mcd
- S2：224.0 - 280.0 mcd
- T1：280.0 - 355.0 mcd
- T2：355.0 - 450.0 mcd
3.2 主波長 (WD) 等級
分級條件為 IF= 20mA。每個等級內嘅公差為 ±1 nm。
- P：598 - 601 nm
- Q：601 - 604 nm
- R：604 - 607 nm
- S：607 - 610 nm
4. 性能曲線分析
圖形數據可以更深入咁了解器件喺唔同條件下嘅行為。規格書中包含嘅典型曲線說明咗正向電流同發光強度之間嘅關係、正向電壓對正向電流嘅關係，以及光譜功率分佈。分析呢啲曲線對於預測實際應用中嘅性能至關重要，因為實際應用中溫度同驅動電流可能會波動。
5. 機械及包裝資料
5.1 封裝尺寸
器件符合標準表面貼裝封裝，尺寸約為3.2mm x 1.6mm x 1.4mm。除非另有說明，所有尺寸公差為±0.2mm。透鏡係透明嘅，光源顏色為橙色，採用AlInGaP技術。
5.2 建議PCB焊盤圖案
提供咗建議嘅焊盤佈局，適用於紅外線或氣相回流焊接，以確保組裝過程中形成良好嘅焊點、機械穩定性同最佳散熱。
5.3 帶裝及捲盤包裝
LED以行業標準嘅凸紋載帶 (8mm寬) 供應，捲入7吋 (178mm) 直徑嘅捲盤。標準捲盤數量為5000件。包裝遵循ANSI/EIA-481規範，用頂部蓋帶密封元件袋。
6. 焊接及組裝指引
6.1 紅外線回流焊接溫度曲線
對於無鉛製程，建議使用符合J-STD-020B標準嘅溫度曲線。關鍵參數包括預熱區 (150-200°C，最長120秒) 同最高本體溫度唔超過260°C，最長10秒。應針對特定PCB組裝件進行溫度曲線特性分析。
6.2 手動焊接
如果需要手動焊接，請使用烙鐵頭溫度唔超過300°C嘅烙鐵。接觸時間應限制喺最多3秒，並且每個焊盤只應進行一次，以避免對LED封裝造成熱損壞。
6.3 清潔
如果需要組裝後清潔，請僅使用指定溶劑，例如室溫下嘅乙醇或異丙醇。浸泡時間應少於一分鐘。避免使用未指定嘅化學清潔劑，因為佢哋可能會損壞LED封裝材料。
7. 儲存及處理注意事項
7.1 儲存條件
- 密封包裝：儲存於≤30°C及≤70%相對濕度 (RH)。喺打開防潮袋後一年內使用。
- 已打開包裝 / 暴露器件：儲存於≤30°C及≤60% RH。器件應喺暴露於環境空氣後168小時 (1星期) 內進行紅外線回流焊接，以防止回流過程中因濕氣造成損壞 ("爆米花效應")。
- 長期儲存 (已打開)：儲存於帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境中。
- 重新烘烤：暴露超過168小時嘅LED需要喺焊接前以約60°C烘烤至少48小時。
7.2 應用備註
呢款LED適用於通用電子設備。對於需要極高可靠性或故障可能危及安全嘅應用 (例如航空、醫療、運輸)，使用前需要進行特定資格認證同諮詢。
8. 驅動方法及設計考慮
LED係電流驅動器件。為確保一致嘅發光強度同長期可靠性，必須由恆流源驅動，或者通過串聯限流電阻連接電壓源驅動。設計必須考慮正向電壓 (VF) 範圍 (1.7V 至 2.5V) 同最大連續電流額定值30mA。超過電流、功率或溫度嘅絕對最大額定值會降低性能並縮短使用壽命。當喺高環境溫度或接近最大電流下操作時，考慮到RθJA為140°C/W，PCB上嘅適當熱管理至關重要。
9. 典型應用場景
呢款橙色SMD LED非常適合用於：
- 狀態指示器：消費電子產品、網絡硬件同工業面板中嘅電源開啟、待機、充電或故障指示器。
- 背光照明：前面板同控制界面上圖標、符號或細小文字嘅照明。
- 裝飾照明：電器中需要溫暖橙色光嘅低亮度重點或氣氛照明。
- 信號燈具：非關鍵視覺信號應用，高亮度同寬視角有好處嘅地方。
10. 技術比較及差異化
呢款LED嘅主要差異化因素包括其使用AlInGaP (磷化鋁銦鎵) 半導體材料，相比舊技術，佢為橙色/紅色提供高效率同良好嘅顏色穩定性。120度視角提供非常寬嘅發光模式，相比窄視角LED，喺需要廣闊可見度嘅應用中更勝一籌。其兼容標準紅外線回流製程同JEDEC MSL3等級，令佢成為現代化、大批量SMT組裝線嘅穩健選擇。
11. 常見問題 (基於技術參數)
問：用5V電源應該用幾大電阻值？
答：使用歐姆定律 (R = (V電源- VF) / IF)，假設典型VF為2.1V，目標IF為20mA：R = (5 - 2.1) / 0.02 = 145 歐姆。使用最接近嘅標準值 (例如150歐姆) 並確認功率額定值。
問：我可以用PWM信號驅動呢款LED進行調光嗎？
答：可以，脈衝寬度調製 (PWM) 係一種有效嘅LED調光方法。確保每個脈衝嘅峰值電流唔超過絕對最大額定值80mA (適用於極短脈衝)，並且隨時間嘅平均電流唔超過30mA DC。
問：點解儲存濕度條件咁重要？
答：SMD封裝會從空氣中吸收濕氣。喺回流焊接嘅高溫期間，呢啲被困住嘅濕氣會迅速蒸發，導致內部分層或開裂 ("爆米花效應")。遵守指定嘅儲存同烘烤程序可以防止呢種故障模式。
12. 設計案例研究示例
場景：為便攜式電池供電設備設計狀態指示器。
考慮因素：低功耗至關重要。選擇較低發光強度等級嘅LED (例如R2：140-180 mcd) 可能已經足夠，允許以低於20mA嘅電流 (例如10mA) 驅動，以節省電力，同時仍提供足夠嘅可見度。120度寬視角確保指示器可以從各個角度睇到，而無需使用多個LED。設計必須包括一個合適嘅限流電阻，根據電池嘅電壓範圍 (可能從充滿電到放電有所不同) 同LED嘅VF範圍計算，以確保亮度一致並避免過流。
13. 工作原理簡介
發光二極管 (LED) 係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子會喺有源區 (呢個情況下由AlInGaP組成) 內同電洞複合，以光子形式釋放能量。發射光嘅特定波長 (顏色) 由半導體材料嘅帶隙能量決定。透明環氧樹脂透鏡封裝半導體晶片，提供機械保護，並塑造光輸出光束。
14. 技術趨勢
SMD LED技術嘅總體趨勢繼續朝向更高發光效率 (每瓦電輸入產生更多光輸出)、改善顯色性同減小封裝尺寸，以實現更高密度設計。同時亦非常注重提高可靠性同熱性能，以支持要求更高嘅應用。此外，與智能驅動器同控制系統集成以實現動態照明效果變得越來越普遍。呢度描述嘅元件代表咗指示同信號LED更廣泛生態系統中一個成熟、可靠嘅解決方案。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |