目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款5630封裝格式嘅表面貼裝器件（SMD）LED嘅規格，特點係採用白色擴散透鏡。呢個器件喺單一封裝內整合咗三個獨立發光晶片：一個紅色（AlInGaP）、一個綠色（InGaN）同一個藍色（InGaN）。呢種配置可以透過獨立或組合控制晶片嚟創造唔同顏色。主要設計目標係提供一個細小、可靠同高效嘅照明解決方案，適合自動化組裝流程。
1.1 核心優勢
- 微型化設計：細小嘅外形非常適合印刷電路板（PCB）上空間有限嘅應用。
- 自動化兼容性：封裝設計兼容自動貼片設備同紅外線（IR）回流焊接流程，方便大批量生產。
- 多變顏色輸出：整合嘅RGB晶片能夠產生廣泛嘅顏色光譜，適合狀態指示、背光同裝飾照明。
- 環保合規：產品符合RoHS（有害物質限制）指令。
- 標準化包裝：以12mm寬嘅載帶供應，捲喺7吋直徑嘅捲盤上，符合EIA標準，方便高效處理同儲存。
1.2 目標應用
呢款LED專為需要可靠、細小指示燈光嘅各種電子設備而設計。典型應用領域包括：
- 消費電子產品：無線電話、手提電話、筆記簿電腦同家用電器嘅狀態指示燈。
- 專業及工業設備：網絡系統、辦公室自動化設備同工業控制面板嘅前面板指示燈。
- 顯示及標誌：信號同符號照明應用，以及需要擴散、均勻光輸出嘅前面板背光。
2. 技術參數：深入客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 功耗（Pd）：紅色：130 mW；綠/藍色：114 mW。呢個參數表示LED可以作為熱量散發嘅最大功率。超過呢個限制有熱損壞風險。
- 峰值正向電流（IFP）：所有顏色喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）為100 mA。呢個適用於短暫、高強度閃爍，但唔適合連續操作。
- 直流正向電流（IF）：紅色：50 mA；綠/藍色：30 mA。呢個係建議嘅最大連續正向電流，以確保長期可靠操作。
- 溫度範圍：操作：-40°C 至 +85°C；儲存：-40°C 至 +100°C。呢啲定義咗器件功能同非操作儲存嘅環境極限。
2.2 電氣及光學特性
喺標準測試條件Ta=25°C同IF=20mA下測量，除非另有說明。
- 發光強度（Iv）：感知光輸出嘅關鍵指標。最小/典型/最大值：紅色：560/-/1120 mcd；綠色：1400/-/2800 mcd；藍色：280/-/560 mcd。綠色晶片顯示出最高嘅典型輸出。
- 視角（2θ1/2）：通常為120度。呢個寬闊嘅視角，得益於擴散透鏡，提供廣闊、均勻嘅照明，而唔係窄光束，非常適合指示燈應用。
- 正向電壓（VF）：LED導通時嘅電壓降。範圍：紅色：1.8V 至 2.6V；綠/藍色：2.8V 至 3.8V。紅色晶片較低嘅VF係AlInGaP技術相比InGaN（綠/藍色）嘅特點。設計師必須喺驅動電路設計中考慮呢啲差異。
- 峰值波長（λP）同主波長（λd）： λP係光譜峰值：紅色 ~630nm，綠色 ~518nm，藍色 ~468nm。λd係人眼感知嘅單一波長，綠色（520-530nm）同藍色（465-475nm）有指定嘅分級。
- 反向電流（IR）：喺VR=5V時最大為10 μA。器件唔係為反向偏壓操作而設計；呢個參數僅供測試用途。如果可能出現反向電壓，建議使用電路保護（例如串聯電阻或二極管）。
3. 分級系統說明
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據性能分級。呢個器件採用基於發光強度同主波長嘅二維分級系統。
3.1 發光強度分級
每個顏色晶片根據其喺20mA下嘅光輸出獨立分級。
- 紅色：分級 U2（560-710 mcd）、V1（710-900 mcd）、V2（900-1120 mcd）。
- 綠色：分級 W2（1400-1800 mcd）、X1（1800-2240 mcd）、X2（2240-2800 mcd）。
- 藍色：分級 T1（280-355 mcd）、T2（355-450 mcd）、U1（450-560 mcd）。
- 每個強度分級內嘅公差為 +/-11%。
3.2 主波長分級
應用於綠色同藍色晶片以控制色調。
- 綠色：分級 AP（520-525 nm）、AQ（525-530 nm）。
- 藍色：分級 AC（465-470 nm）、AD（470-475 nm）。
- 每個波長分級內嘅公差為 +/-1 nm。
3.3 組合分級代碼（標籤代碼）
一個單一嘅字母數字代碼（例如A1、B4、D2）印喺產品捲盤標籤上，結合咗所有三種顏色嘅強度分級同綠/藍色嘅波長分級。呢個對照表讓設計師能夠指定同採購光學特性嚴格控制嘅LED，確保其最終產品嘅視覺一致性。例如，代碼 'A1' 指定紅色喺U2級、綠色喺W2級、藍色喺T1級。
4. 機械及包裝資訊
4.1 封裝尺寸
器件符合標準5630佔位面積。關鍵尺寸（單位毫米，除非註明公差為±0.2mm）包括主體長度約5.6mm、寬度3.0mm、高度1.9mm。詳細尺寸圖標明焊盤位置、透鏡形狀同極性標記。
4.2 引腳分配及極性
6焊盤配置允許獨立存取每個晶片：引腳1 & 6：藍色；引腳2 & 5：綠色；引腳3 & 4：紅色。每個晶片嘅陰極通常喺佔位圖中標示。喺PCB佈局同組裝時必須注意正確極性。
4.3 建議PCB焊接焊盤
提供建議嘅焊盤圖案（佔位），以確保回流焊接期間形成正確焊點、機械穩定性同散熱。遵循呢個圖案對於組裝良率同長期可靠性至關重要。
4.4 載帶及捲盤包裝
LED以壓紋載帶（12mm寬）供應，用蓋帶密封。載帶捲喺標準7吋（178mm）直徑嘅捲盤上。每捲包含1000件。包裝符合EIA-481-1-B規範，確保與自動化組裝設備兼容。
5. 焊接及組裝指引
5.1 紅外線回流焊接曲線
提供建議嘅無鉛焊接流程回流曲線，符合J-STD-020B。呢個曲線詳細說明關鍵參數：預熱、保溫、回流峰值溫度（唔可以超過LED嘅最高溫度額定值）同冷卻速率。遵循呢個曲線對於防止熱衝擊同損壞LED封裝或環氧樹脂透鏡至關重要。
5.2 清潔
如果組裝後需要清潔，只應使用指定溶劑。規格書建議喺常溫下浸入乙醇或異丙醇少於一分鐘。使用未指定或強烈化學品可能會損壞透鏡材料或封裝標記。
5.3 儲存條件
密封包裝：LED喺其原有防潮袋內連乾燥劑，應儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度（RH）下。喺呢啲條件下建議嘅保質期為一年。
已開封包裝：一旦防潮袋打開，元件應盡快使用。如果需要儲存，條件唔應超過30°C同60% RH。暴露喺較高濕度下會導致吸濕，可能喺回流焊接期間引起 "爆米花效應"（封裝開裂）。
6. 應用建議及設計考慮
6.1 驅動電路設計
由於紅、綠、藍色晶片嘅正向電壓（VF）唔同，唔建議簡單並聯到一個共同電壓源，因為會導致電流分佈不均同亮度差異。首選方法係用限流電阻獨立驅動每個顏色通道，或者為更好嘅一致性同調光控制，使用恆流驅動器或PWM（脈衝寬度調製）電路。
6.2 熱管理
雖然功耗相對較低，但PCB上適當嘅熱設計對於壽命仍然重要。確保連接散熱焊盤（如有）或器件安裝焊盤嘅足夠銅面積有助於散熱，保持較低結溫並維持發光輸出同壽命。
6.3 光學整合
白色擴散透鏡提供朗伯發射模式（寬視角）。對於需要更定向光嘅應用，可能需要二次光學元件（例如導光板或外部透鏡）。擴散特性有助於最小化熱點，並喺直視時提供均勻外觀。
7. 常見問題（基於技術參數）
問：我可以從單一3.3V電源並聯驅動所有三種顏色（RGB）嗎？
答：效果唔好。藍色同綠色晶片嘅正向電壓（最小2.8V）接近3.3V，留俾限流電阻嘅電壓降非常小，令電流控制唔精確且對電源變化敏感。紅色晶片（VF~2.2V）會接收到不成比例嘅高電流。強烈建議每個通道獨立電流控制。
問：峰值波長同主波長有咩分別？
答：峰值波長（λP）係LED光譜功率分佈中嘅實際最高點。主波長（λd）係一個計算值，代表一個純單色光嘅單一波長，對於標準觀察者嚟講，呢個單色光嘅顏色（色調）同LED嘅顏色一樣。λd對於顏色規格更相關。
問：綠/藍色嘅最大直流電流係30mA，但峰值脈衝電流係100mA。我可以用100mA嘅PWM嗎？
答：可以，但有嚴格限制。100mA額定值僅適用於非常特定嘅條件：0.1ms脈衝寬度同10%佔空比（即LED亮0.1ms，然後熄0.9ms）。平均電流唔可以超過直流額定值。例如，100mA脈衝喺10%佔空比下，平均電流為10mA，係安全嘅。超過脈衝寬度或佔空比規格會導致過熱。
問：我點樣解讀捲盤標籤上嘅分級代碼？
答：字母數字代碼（例如C5、D1）係對應規格書第4.1同4.2節表格嘅對照。你查閱呢個代碼就可以搵到紅、綠、藍色嘅特定發光強度範圍，以及綠色同藍色嘅主波長範圍。咁樣確保你知道嗰捲盤上LED嘅確切性能特徵。
8. 實用設計及使用案例
場景：為網絡路由器設計一個多顏色狀態指示燈。
設備需要LED指示電源（穩定綠色）、網絡活動（閃爍綠色）同錯誤狀態（紅色或藍色）。一個好似LTST-G563EGBW咁樣嘅單一RGB LED可以滿足所有呢啲功能，相比使用三個獨立LED，節省PCB空間。
實施：
1. 微控制器嘅GPIO引腳連接到三個獨立嘅驅動晶體管（或專用LED驅動IC），每個控制RGB LED嘅一個顏色通道。
2. 對於 "開機"，綠色通道以10-15mA驅動（遠低於其30mA最大值），提供清晰、明亮嘅指示。
3. 對於 "網絡活動"，同一個綠色通道透過高頻PWM切換，產生閃爍效果，平均電流仍然喺限制內。
4. 對於 "錯誤" 狀態，可以點亮紅色通道。更特定嘅 "嚴重錯誤" 可以使用藍色通道或組合（例如紅+藍 = 洋紅色）。
5. 擴散透鏡嘅120度寬視角確保從路由器周圍唔同角度都可以睇到狀態。
6. 透過指定嚴格嘅分級代碼（例如要求綠色喺X1級同特定波長級），設計師確保所有生產嘅路由器單元顏色同亮度一致。
9. 技術介紹
呢款LED採用兩種主要半導體材料技術：
磷化鋁銦鎵（AlInGaP）：用於紅色發光晶片。呢種材料系統對於產生光譜中紅色至琥珀色部分嘅光非常高效，通常表現出比InGaN基LED更低嘅正向電壓。
氮化銦鎵（InGaN）：用於綠色同藍色發光晶片。透過改變晶體結構中銦/鎵嘅比例，可以調節帶隙，從而調節發射波長。用InGaN實現高效率綠光歷史上比藍光更具挑戰性，呢點反映喺綠色同藍色晶片之間唔同嘅性能參數（例如正向電壓、效率）上，儘管使用相同基礎材料。
白色擴散透鏡通常由摻雜散射粒子嘅環氧樹脂或矽膠製成。呢種擴散材料隨機化從小晶片發出嘅光嘅方向，將其從窄、定向光束轉變為寬闊嘅朗伯發射模式，令整個透鏡表面看起來均勻明亮。
10. 發展趨勢
SMD LED領域繼續沿住幾個與呢類元件相關嘅關鍵軌跡發展：
效率提升（每瓦流明）：外延生長、晶片設計同光提取技術嘅持續改進，穩步提高特定輸入電流下嘅發光輸出，允許更亮嘅指示燈或更低嘅功耗。
顏色一致性及分級：製造過程控制嘅進步正在減少LED特性嘅自然變化。咁樣允許更嚴格嘅分級規格，甚至 "無分級" 產品，簡化製造商嘅庫存管理，並確保最終產品中優越嘅顏色均勻性。
微型化及集成化：對更細小電子設備嘅推動，要求LED採用更緊湊嘅封裝。此外，集成度不斷提高，更複雜嘅多晶片封裝（例如RGBW、帶集成驅動器嘅可尋址LED）變得普遍，以簡化電路設計。
高可靠性材料：更堅固透鏡材料（如高溫矽膠）同封裝結構嘅發展，提高咗對熱循環、濕度同惡劣環境嘅抵抗力，擴展咗可能嘅應用空間。
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。 |