SMD LED 橙光 AlInGaP 0603 規格書 - 尺寸 1.6x0.8x0.6mm - 電壓 1.8-2.4V - 功率 72mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款細小、高性能表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED）嘅規格。呢款器件採用業界標準 0603 封裝尺寸，適合自動化組裝工序同空間有限嘅應用。LED 採用磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料，發出橙光光譜，以高效率同顏色純度見稱。

1.1 特點

• 符合 RoHS（有害物質限制）指令。
• 以 8mm 載帶包裝，兼容 7 吋直徑捲盤，方便自動化貼片操作。
• 標準 EIA（電子工業聯盟）封裝外形。
• 輸入/輸出兼容集成電路（IC）邏輯電平。
• 設計用於兼容自動貼片設備。
• 適用於紅外線（IR）回流焊接工序。
• 已按照 JEDEC（聯合電子器件工程委員會）濕度敏感度等級 3 進行預處理，表示開袋後喺 <30°C/60% RH 環境下嘅車間壽命為 168 小時。

1.2 應用

This LED is versatile and finds use in a broad range of electronic equipment where a compact, reliable indicator is required. Typical application areas include:

• 通訊設備：路由器、數據機同手機上嘅狀態指示燈。
• 辦公室自動化：打印機、掃描器同多功能裝置上嘅面板燈。
• 家用電器：電源開啟/運作狀態燈。
• 工業設備：機器狀態同故障指示燈。
• 通用用途：狀態同信號指示。
• 符號照明：前面板上圖標同符號嘅背光。
• 前面板背光：按鈕同顯示屏嘅照明。

2. 技術規格詳解

2.1 絕對最大額定值

以下額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。所有數值均喺環境溫度（Ta）為 25°C 時指定。

• 功耗（Pd）：72 mW。呢個係器件可以作為熱量散發嘅最大功率。
• 峰值正向電流（I_F(峰值)）：80 mA。呢個係最大允許瞬時正向電流，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（I_F）：30 mA。呢個係建議用於可靠長期運作嘅最大連續正向電流。
• 工作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。器件設計喺呢個環境溫度範圍內運作。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。器件喺未通電時可以喺呢個範圍內儲存而唔會退化。

2.2 電氣同光學特性

下表列出咗喺 Ta=25°C 同正向電流（I_F）為 20mA 時測量嘅典型性能參數，除非另有說明。呢啲係正常操作條件下嘅預期值。

關鍵參數定義：

• 光度（I_V）：衡量特定方向發出光嘅感知功率，以毫坎德拉（mcd）為單位。測量時使用模仿人眼光譜響應（CIE 曲線）嘅濾光片。
• 視角（2θ_1/2）：光度為 0°（軸上）值一半時嘅總角度（例如 110°）。角度越闊，光線圖案越擴散。
• 峰值發射波長（λ_p）：光輸出功率最大時嘅波長（例如 611 nm）。
• 主波長（λ_d）：定義光嘅感知顏色嘅單一波長，從 CIE 色度圖得出。係顏色規格嘅關鍵參數。
• 譜線半寬度（Δλ）：發射光譜喺最大強度一半時嘅寬度，表示顏色純度（例如 17 nm）。數值越細，表示光越單色。
• 正向電壓（V_F）：當指定正向電流流過時，LED 兩端嘅電壓降（例如喺 20mA 時為 1.8V 至 2.4V）。
• 反向電流（I_R）：施加反向電壓（例如 5V）時流過嘅小漏電流。器件唔設計用於反向偏壓操作。

3. 分級系統說明

為確保生產一致性，LED 會根據關鍵參數分入唔同性能組別或分級。咁樣設計師就可以選擇符合特定顏色、亮度同電壓要求嘅零件。

3.1 正向電壓（V_F）分級

LED 根據其喺 20mA 時嘅正向電壓進行分類。呢點對於設計限流電路同確保多 LED 陣列中亮度均勻至關重要。

3.2 光度（I_V）分級

LED 根據其最小光度進行分類。呢種分級確保所選零件具有可預測嘅最小亮度水平。

3.3 主波長（λ_d）分級

呢個係主要顏色分級。LED 根據其主波長分組，以確保喺每個分級內 ±1 nm 嘅嚴格公差下，橙光色調保持一致。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中引用咗具體圖表，但呢類 LED 嘅典型性能曲線提供咗有價值嘅設計見解：

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示正向電流同正向電壓之間嘅關係。佢係非線性嘅，具有一個特徵膝點電壓（呢款器件約為 1.8-2.4V），超過呢個電壓後，電流會隨住電壓嘅微小增加而快速增加。因此需要使用限流電阻或恆流驅動器。
• 光度 vs. 正向電流：通常顯示光輸出隨電流增加大致呈線性增加，直到某一點，之後效率可能會因加熱或其他效應而下降。
• 光度 vs. 環境溫度：顯示光輸出通常隨環境溫度升高而降低。對於高溫環境下嘅應用，呢點係一個關鍵考慮因素。
• 光譜分佈：相對光功率與波長嘅關係圖，顯示峰值約為 611 nm，具有特徵寬度（17 nm 半寬度）。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸

器件符合標準 0603（公制 1608）封裝尺寸：長度約 1.6mm，寬度約 0.8mm，高度約 0.6mm。提供帶公差（除非註明，否則為 ±0.2mm）嘅詳細尺寸圖，用於 PCB 焊盤圖案設計。

5.2 極性識別同焊盤設計

陰極通常喺器件上標記。提供建議嘅 PCB 焊盤圖案（焊盤佈局），適用於紅外線或氣相回流焊接，以確保焊接過程中形成適當嘅焊點、元件對齊同散熱。

6. 焊接同組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

包含符合 J-STD-020B 無鉛製程嘅建議紅外線回流溫度曲線。關鍵參數包括：

• 預熱：150-200°C，最長 120 秒，以逐漸加熱電路板並激活助焊劑。
• 峰值溫度：最高 260°C。
• 液相線以上時間（TAL）：通常為 60-90 秒，但具體時間取決於溫度曲線。
• 總焊接時間：峰值溫度下最長 10 秒，最多允許兩個回流週期。

注意：最佳溫度曲線取決於具體 PCB 設計、焊膏同爐具。提供嘅曲線係基於 JEDEC 標準嘅通用目標。

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。接觸時間應限制喺最長 3 秒，並且只應進行一次，以防止 LED 芯片同封裝受到熱損壞。

6.3 清潔

只可使用指定清潔劑。如果需要清潔，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。避免使用可能損壞環氧樹脂透鏡或封裝嘅未指定化學品。

6.4 儲存條件

• 密封包裝：儲存喺 ≤30°C 同 ≤70% 相對濕度（RH）環境下。產品喺原裝防潮袋連乾燥劑儲存時，建議使用期限為從日期代碼起計一年。
• 已開封包裝：對於從密封袋取出嘅元件，儲存環境唔應超過 30°C 同 60% RH。強烈建議喺暴露後 168 小時（1 週）內完成紅外線回流焊接工序。
• 延長儲存（已開封）：對於超過 168 小時嘅儲存，請將元件放入帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。喺原裝袋外儲存超過 168 小時嘅元件，應喺焊接前喺約 60°C 下烘烤至少 48 小時，以去除吸收嘅水分並防止回流焊接期間出現爆米花現象。

7. 包裝同訂購資訊

7.1 載帶同捲盤規格

LED 以帶有保護蓋帶嘅凸紋載帶供應。

• 捲盤尺寸：標準 7 吋（178mm）直徑。
• 每捲數量：4000 件。
• 最小訂購量（MOQ）：剩餘數量為 500 件。
• 載帶尺寸：8mm 間距載帶寬度。提供凹槽、載帶同捲盤嘅詳細尺寸，符合 ANSI/EIA-481 規格。
• 質量：空元件凹槽已密封。每捲上連續缺失元件（跳位）嘅最大數量為兩個。

8. 應用說明同設計考慮

8.1 典型應用電路

最常見嘅驅動方法係串聯限流電阻。電阻值（R_s）可以使用歐姆定律計算：R_s= (V_電源- V_F) / I_F。使用規格書中（或特定分級）嘅最大 V_F，以確保喺最壞情況下電流唔超過所需嘅 I_F（例如 20mA）。對於需要一致亮度或喺寬電壓範圍內運作嘅應用，建議使用恆流驅動器。

8.2 設計考慮

• 熱管理：雖然細小，但 LED 會產生熱量。確保足夠嘅 PCB 銅面積或散熱通孔，特別係喺接近最大電流或高環境溫度下運作時，以保持性能同使用壽命。
• ESD（靜電放電）保護：LED 對 ESD 敏感。喺組裝同整合過程中，請採取適當嘅 ESD 預防措施進行處理。
• 光學設計：110 度嘅寬視角提供擴散光。對於聚焦光，可能需要外部透鏡或導光管。

9. 常見問題（FAQ）

9.1 峰值波長同主波長有咩分別？

峰值波長（λ_p)係發出光功率最高時嘅物理波長。主波長（λ_d)係定義人眼所見顏色嘅感知波長，從 CIE 圖計算得出。對於呢類單色橙光 LED，兩者通常接近，但 λ_d係顏色規格同分級嘅標準。

9.2 我可唔可以唔用限流電阻驅動呢款 LED？

No.LED 嘅正向電壓具有負溫度係數，並且每個單元都唔同。即使將佢直接連接到略高於其 V_F嘅電壓源，都會導致過大電流流過，從而導致快速過熱同故障。必須使用串聯電阻或恆流電路。

9.3 點解開袋後有儲存時間限制？

SMD 封裝會從大氣中吸收水分。喺高溫回流焊接過程中，呢啺困住嘅水分會快速蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝破裂（爆米花現象）。168 小時限制同烘烤程序係針對呢種故障模式嘅預防措施。

9.4 訂購時點樣解讀分級代碼？

指定零件編號連同所需嘅 V_F、I_V同 λ_d分級代碼（例如要求分級 D3、S1、R），以確保你收到嘅 LED 具有你應用所需嘅特定正向電壓範圍、最小亮度同顏色波長，從而確保你生產批次嘅一致性。

10. 技術原理同趨勢

10.1 工作原理

呢款 LED 基於 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體結構。當施加正向電壓時，電子同電洞分別從 n 型同 p 型材料注入有源區。佢哋復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。AlInGaP 合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接定義咗發出光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係橙光（~611 nm）。

10.2 行業趨勢

微型 SMD LED 市場持續發展。主要趨勢包括：

• 效率提升：持續嘅材料同外延生長改進帶來更高嘅發光效率（每電瓦輸入產生更多光輸出）。
• 微型化：比 0603 更細嘅封裝（例如 0402、0201）喺超緊湊設備中變得越來越普遍。
• 可靠性增強：改進嘅封裝材料同工藝帶來更長嘅運作壽命同喺惡劣環境條件下更好嘅性能。
• 更嚴格嘅分級：顯示屏同標牌等應用中對一致顏色同亮度嘅需求，推動咗對更窄分級公差嘅需求。
• 集成化：LED 越來越多地與控制 IC 集成或封裝喺多芯片陣列中，用於智能照明解決方案。