橙色SMD LED規格書 - EIA封裝 - 5V反向電壓 - 75mW功率 - 605nm主波長 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款採用AlInGaP（鋁銦鎵磷）晶片技術嘅高亮度、表面貼裝橙色LED嘅規格。呢款器件專為兼容自動化組裝工藝同紅外回流焊接而設計，適合大批量生產。佢係一款符合RoHS標準嘅環保產品，以8mm載帶包裝喺7吋直徑嘅捲盤上。

1.1 核心優勢

• 超光輸出：喺細小封裝內提供高發光強度。
• 工藝兼容性：專為配合自動貼片設備同標準紅外回流焊溫度曲線使用而設計。
• IC兼容：適合直接同集成電路連接。
• 標準化封裝：符合EIA（電子工業聯盟）標準尺寸。

1.2 目標應用

呢款LED適用於一般電子設備，包括但不限於狀態指示器、背光照明、面板照明，以及消費電子產品、辦公設備同通訊設備中嘅裝飾照明。

2. 深入技術參數分析

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。

• 功耗（Pd）：喺Ta=25°C時為75 mW。
• 峰值正向電流（I_F(peak)）：80 mA（脈衝，1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。
• 連續正向電流（I_F）：30 mA DC。
• 降額因子：從50°C環境溫度開始線性下降0.4 mA/°C。
• 反向電壓（V_R）：5 V。
• 工作溫度範圍（T_opr）：-30°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍（T_stg）：-40°C 至 +85°C。
• 紅外焊接條件：可承受260°C峰值溫度5秒。

2.2 電氣及光學特性

典型性能參數喺環境溫度（Ta）為25°C、正向電流（I_F）為5mA下測量，除非另有說明。

• 發光強度（I_V）：範圍從最小11.2 mcd到最大71.0 mcd，典型值由分檔代碼定義。
• 視角（2θ_1/2）：130度。呢個係發光強度下降到軸上值一半時嘅全角。
• 峰值發射波長（λ_P）：典型值為611 nm。
• 主波長（λ_d規格書包含建議嘅焊接焊盤佈局尺寸，以確保回流焊期間形成良好嘅焊點同機械穩定性。極性由封裝標記或陰極/陽極焊盤設計指示（請參閱封裝圖）。正確嘅極性連接對於器件操作至關重要。範圍從597 nm到612 nm，典型值為605 nm。呢個定義咗人眼感知嘅顏色。
• 譜線半寬（Δλ）：約為17 nm，表示發出橙色光嘅光譜純度。
• 正向電壓（V_F）：典型值為2.3 V，喺I_F=5mA時最大值為2.3 V。
• 反向電流（I_R）：喺V_R=5V時最大值為10 μA。
• 電容（C）：喺0V偏壓同1 MHz頻率下測量，典型值為40 pF。

3. 分檔系統說明

LED嘅發光強度會進行分檔，以確保同一生產批次內嘅一致性。分檔代碼定義咗喺5mA下測量嘅最小同最大發光強度。

• 分檔代碼 L：11.2 mcd（最小）至 18.0 mcd（最大）
• 分檔代碼 M：18.0 mcd 至 28.0 mcd
• 分檔代碼 N：28.0 mcd 至 45.0 mcd
• 分檔代碼 P：45.0 mcd 至 71.0 mcd

每個亮度分檔有 +/-15% 嘅公差。呢個系統允許設計師為其應用選擇所需亮度級別嘅LED。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中參考咗特定圖表（例如圖1、圖6），但可以從參數推斷典型性能趨勢：

• 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）：LED表現出典型嘅指數I-V關係。指定嘅V_F喺5mA時約為2.3V，係典型工作點。
• 發光強度 vs. 正向電流：強度通常隨正向電流增加而增加，但操作必須保持在絕對最大額定值內，以防止損壞同效率損失。
• 溫度依賴性：發光輸出通常隨結溫升高而降低。正向電流嘅降額因子（高於50°C時0.4 mA/°C）對於高溫環境下嘅熱管理至關重要。
• 光譜分佈：發射光譜中心喺605-611 nm（橙色）附近，半寬相對較窄，為17 nm，提供飽和嘅顏色。

5. 機械及封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED封裝喺一個標準嘅符合EIA標準嘅表面貼裝封裝內。所有尺寸均以毫米為單位，一般公差為±0.10 mm，除非另有註明。透鏡為水清色。

5.2 極性識別及焊盤設計

The datasheet includes suggested soldering pad layout dimensions to ensure proper solder joint formation and mechanical stability during reflow. Polarity is indicated by the package marking or cathode/anode pad design (refer to the package drawing). Correct polarity connection is essential for device operation.

6. 焊接及組裝指引

6.1 回流焊溫度曲線

為無鉛（SnAgCu）焊接工藝提供咗推薦嘅紅外（IR）回流焊溫度曲線。關鍵參數包括：

• 預熱：升溫至120-150°C。
• 預熱時間：最長120秒。
• 峰值溫度：最高260°C。
• 液相線以上時間：喺峰值溫度下最長5秒。

遵循呢個溫度曲線對於防止LED封裝同內部晶片受熱損壞至關重要。

6.2 儲存及處理

• 儲存條件：建議唔超過30°C同70%相對濕度。
• 濕度敏感性：從原包裝取出嘅LED應喺一星期內進行回流焊。如需更長時間儲存，請使用帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境。如果未包裝儲存超過672小時，建議喺組裝前以60°C烘烤24小時。
• 清潔：如有需要，僅可使用乙醇或異丙醇喺室溫下清潔少於一分鐘。避免使用未指定嘅化學品。

7. 包裝及訂購資訊

• 載帶及捲盤：以8mm寬嘅凸紋載帶包裝，捲喺7吋（178mm）直徑嘅捲盤上供應。
• 每捲數量：3000件。
• 最小訂購量（MOQ）：剩餘數量為500件。
• 包裝標準：符合ANSI/EIA 481-1-A-1994規格。空位用蓋帶密封。

8. 應用設計建議

8.1 驅動電路設計

LED係電流驅動器件。為確保並聯驅動多個LED時亮度均勻，強烈建議為每個LED使用一個串聯限流電阻（電路模型A）。唔建議直接並聯驅動LED而唔使用獨立電阻（電路模型B），因為各個LED之間正向電壓（V_F）特性嘅微小差異會導致電流分配同亮度出現顯著差異。

8.2 靜電放電（ESD）保護

呢款器件對靜電放電敏感。ESD損壞可能表現為高反向漏電流、低正向電壓，或喺低電流下唔發光。預防措施包括：

• 使用導電腕帶或防靜電手套。
• 確保所有設備、工作站同儲物架妥善接地。
• 使用離子發生器中和LED透鏡上嘅靜電荷。

要檢查潛在嘅ESD損壞，請驗證LED會發光，並喺低電流（例如0.1mA）下測量其正向電壓（V_F）。一個良好嘅AlInGaP LED喺呢個條件下通常應該有V_F> 1.4V。

8.3 熱管理

雖然功耗相對較低（最大75mW），但適當嘅PCB佈局同必要時嘅散熱過孔有助於散熱，特別係喺高環境溫度或接近最大額定電流下操作時。請遵循高於50°C環境溫度時嘅電流降額曲線。

9. 技術比較及差異化

同舊有技術（如標準GaAsP（砷化鎵磷）LED）相比，呢款基於AlInGaP嘅LED為橙色光譜提供咗顯著更高嘅發光效率同亮度。水清透鏡（相對於擴散或有色透鏡）最大化咗光輸出。其與標準SMT組裝同回流焊工藝嘅兼容性，相比需要手動焊接或特殊處理嘅器件，提供咗成本優勢。

10. 常見問題（FAQs）

10.1 我可以直接用3.3V或5V邏輯輸出驅動呢款LED嗎？

唔可以，必須使用限流電阻。典型正向電壓約為2.3V。將佢直接連接到高於V_F嘅電壓源會導致過大電流，可能損壞LED。務必使用串聯電阻，計算公式為 R = (V_supply- V_F) / I_F.

10.2 點解發光強度要有分檔系統？

製造差異會導致光輸出有輕微差異。分檔將LED按相似性能分組，允許設計師為其產品選擇一致嘅亮度級別，避免相鄰LED之間出現可見差異。

10.3 峰值波長同主波長有咩區別？

峰值波長（λ_P）係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長（典型值611 nm）。主波長（λ_d）係從CIE色度圖推導出來，代表與LED感知顏色相匹配嘅純光譜色嘅單一波長（典型值605 nm）。主波長對於顏色規格更為相關。

11. 實用設計案例分析

場景：設計一個由5V電源供電、包含10個亮度均勻嘅橙色LED嘅狀態指示面板。
設計步驟：
1. 選擇分檔：選擇分檔M以獲得18-28 mcd嘅中等強度。
2. 設定工作電流：選擇 I_F= 5mA（分檔測試條件，確保指定亮度）。
3. 計算串聯電阻：R = (5V - 2.3V) / 0.005A = 540 歐姆。使用最接近嘅標準值（例如560歐姆）。
4. 每個LED功率：P = V_F* I_F≈ 2.3V * 0.005A = 11.5 mW，遠低於75mW限制。
5. PCB佈局：遵循建議嘅焊盤尺寸。將所有10個LED連同各自嘅560歐姆電阻並聯喺5V電源同地之間。
6. 組裝：遵循推薦嘅紅外回流焊溫度曲線。如果唔立即使用，請將打開嘅捲盤存放喺乾燥櫃中。

12. 技術原理介紹

呢款LED基於生長喺基板上嘅AlInGaP半導體材料。當施加正向電壓時，電子同空穴被注入到有源區，喺度復合並以光子（光）形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接對應於發出光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下，係橙色光譜（約605 nm）。水清環氧樹脂透鏡封裝住晶片並有助於光提取。

13. 行業趨勢

SMD LED嘅總體趨勢係朝向更高效率（每瓦更多流明）、通過更嚴格嘅分檔提高顏色一致性，以及喺更高溫度和電流條件下提高可靠性。同時亦專注於增強與無鉛、高溫回流焊工藝嘅兼容性。小型化持續進行，但對於標準指示器應用，像呢款EIA標準嘅封裝由於其堅固性、易於處理同成熟嘅組裝基礎設施而仍然流行。