目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數：深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統解釋
- 3.1 正向電壓 (VF) 分級
- 3.2 發光強度 (Iv) 分級
- 3.3 主波長 (WD) 分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
- 4.2 發光強度 vs. 正向電流
- 4.3 溫度依賴性
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 推薦嘅紅外回流焊溫度曲線
- 6.2 儲存條件
- 6.3 清潔
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 零件編號解讀
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同區分
- 10. 常見問題 (基於技術參數)
- 10.1 我可唔可以直接用3.3V或者5V微控制器引腳驅動呢個LED？
- 10.2 點解發光強度範圍咁闊 (140-450 mcd)？
- 10.3 如果我使用標準有鉛焊接溫度曲線焊接呢個LED會點？
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 工作原理介紹
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款微型0603封裝嘅表面貼裝器件 (SMD) 發光二極管 (LED) 嘅規格。呢款器件專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝流程而設計，適合大批量生產。佢嘅細小尺寸對於電路板空間有限嘅應用嚟講係理想選擇。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED嘅主要優勢包括佢兼容自動化貼片設備同紅外 (IR) 回流焊接流程，呢啲都係現代電子製造嘅標準。佢符合相關行業標準，包括RoHS (有害物質限制)。器件以帶裝同捲盤形式包裝，方便生產線高效處理。
目標應用非常廣泛，涵蓋電訊 (例如路由器、電話嘅狀態指示燈)、辦公室自動化 (例如鍵盤背光、面板指示燈)、家用電器、工業設備，以及各種用於信號、符號同室內標牌嘅照明應用。佢嘅主要功能係作為狀態指示燈或者低亮度照明光源。
2. 技術參數：深入客觀解讀
呢個部分提供咗喺標準測試條件 (Ta=25°C) 下，對LED關鍵性能參數嘅詳細客觀分析。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅極限。佢哋唔係用於連續操作嘅。
- 功耗 (Pd)：72 mW。呢個係LED封裝可以以熱量形式散發而唔會降低性能或可靠性嘅最大功率。
- 連續正向電流 (IF)：30 mA DC。可以施加嘅最大穩態電流。
- 峰值正向電流：80 mA，但僅限於脈衝條件下 (1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度)。呢個允許短暫嘅高強度閃光。
- 反向電壓 (VR)：5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致即時故障。
- 工作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。保證LED喺規格範圍內工作嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。非工作狀態下嘅儲存溫度範圍。
2.2 電光特性
呢啲係喺正向電流 (IF) 為20 mA時測量嘅典型性能參數。
- 發光強度 (Iv)：範圍從最小140.0 mcd到最大450.0 mcd。實際值取決於生產分級 (見第3節)。呢個係對人眼感知亮度嘅量度。
- 視角 (2θ1/2)：大約110度。呢個係發光強度下降到其峰值 (軸上) 值一半時嘅全角。110度角表示一個相對較寬嘅視角模式。
- 峰值波長 (λP)：通常為591 nm，將佢置於可見光譜嘅黃色區域。
- 主波長 (λd)：指定喺584.5 nm至594.5 nm之間。呢個係人眼感知到嘅、最匹配LED顏色嘅單一波長。
- 頻譜帶寬 (Δλ)：大約15 nm。呢個定義咗圍繞峰值發射嘅波長範圍，影響顏色純度。
- 正向電壓 (VF)：喺20 mA時介乎1.8 V至2.4 V之間。呢個係LED工作時嘅壓降。任何特定單元嘅容差為其分級值 +/-0.1V。
- 反向電流 (IR)：喺VR=5V時最大為10 μA。呢個係反向偏壓條件下嘅漏電流。
3. 分級系統解釋
為確保生產一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。咁樣可以讓設計師選擇符合其應用中顏色同亮度均勻性特定要求嘅零件。
3.1 正向電壓 (VF) 分級
LED分為三個電壓級別 (D2, D3, D4)，每個級別有0.2V範圍。對於設計限流電路，特別係當多個LED串聯時，以確保電流均勻分佈，呢一點至關重要。
3.2 發光強度 (Iv) 分級
強度分為五個級別 (R2, S1, S2, T1, T2)，最小值範圍從140.0 mcd到355.0 mcd。咁樣可以根據所需亮度水平進行選擇。每個級別內適用 +/-11% 嘅容差。
3.3 主波長 (WD) 分級
顏色一致性通過四個波長級別 (H, J, K, L) 管理，涵蓋從584.5 nm到594.5 nm嘅範圍。咁樣確保咗組裝中使用嘅所有LED具有統一嘅黃色色調。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中參考咗具體圖表，但佢哋嘅含義對於設計至關重要。
4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
I-V特性係非線性嘅。電壓稍微超過典型VF值，就可能導致電流大幅增加，甚至可能造成破壞。因此，LED必須由限流源驅動，而唔係恆壓源。
4.2 發光強度 vs. 正向電流
光輸出通常與正向電流成正比，但喺極高電流下，呢種關係可能會變為非線性。喺建議嘅20mA或以下操作可確保穩定性能同使用壽命。
4.3 溫度依賴性
LED性能對溫度敏感。通常，正向電壓隨溫度升高而降低，而發光效率 (每單位電功率嘅光輸出) 亦會降低。對於喺寬廣環境溫度範圍內操作嘅應用，必須考慮呢一點。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸
器件符合標準0603 (1.6mm x 0.8mm) 佔位面積。典型高度約為0.6mm。應參考詳細尺寸圖以進行精確嘅PCB焊盤圖案設計。
5.2 極性識別
陰極通常喺器件上標記，通常係透鏡相應側面嘅綠色色調或封裝上嘅凹口。PCB焊盤圖案應包含極性指示器 (例如，一個點或 "K" 標記) 以防止錯誤放置。
6. 焊接同組裝指引
6.1 推薦嘅紅外回流焊溫度曲線
規格書推薦符合J-STD-020B無鉛工藝嘅溫度曲線。關鍵參數包括：
- 預熱：150-200°C，最長120秒，以逐漸加熱電路板同元件。
- 峰值溫度：最高260°C。
- 液相線以上時間 (TAL)：建議最長10秒，並且回流焊過程不應執行超過兩次。
呢啲參數對於防止熱衝擊、焊點缺陷或損壞LED內部結構至關重要。
6.2 儲存條件
LED係濕度敏感器件 (MSD)。
- 密封包裝：儲存於 ≤30°C 同 ≤70% RH。喺包裝日期後一年內使用。
- 已開封包裝：儲存於 ≤30°C 同 ≤60% RH。如果暴露喺環境空氣中超過168小時，焊接前需要喺60°C下烘烤至少48小時，以防止回流焊期間出現 "爆米花" 現象。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔，只可使用指定溶劑，例如室溫下嘅乙醇或異丙醇，時間少於一分鐘。未指定嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 包裝規格
LED以12mm寬嘅凸紋載帶供應，捲繞喺7英寸 (178mm) 直徑嘅捲盤上。每個捲盤包含4000件。載帶袋用蓋帶密封，以喺運輸同處理過程中保護元件。
7.2 零件編號解讀
零件編號 (例如，LTST-010KSKT) 通常編碼咗封裝尺寸 (010 代表 0603)、透鏡顏色 (K 代表水清) 同芯片材料/顏色 (SKT 可能表示特定嘅AlInGaP黃色配方) 等資訊。確切解碼應參考製造商嘅命名指南進行驗證。
8. 應用建議
8.1 典型應用電路
LED係電流驅動器件。最常見嘅驅動方法係使用串聯限流電阻。電阻值 (R) 使用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc係電源電壓，VF係LED正向電壓 (為可靠性起見，使用分級中嘅最大值)，IF係所需正向電流 (例如，20mA)。為咗喺一定範圍嘅Vcc或溫度下保持恆定亮度，建議使用恆流驅動電路。
8.2 設計考慮因素
- 熱管理：雖然功耗低，但確保焊盤周圍有足夠嘅PCB銅面積可以幫助散熱，特別係喺高環境溫度或喺較高電流驅動時。
- ESD保護：LED可能對靜電放電敏感。組裝期間應遵守標準嘅ESD處理預防措施。
- 光學設計：110度嘅寬視角使其適合需要從多個角度看到指示燈嘅應用。對於更定向嘅光線，可能需要二次光學器件 (透鏡)。
9. 技術比較同區分
同舊式通孔LED相比，呢款SMD類型具有顯著優勢：尺寸細得多、適合自動化組裝 (成本更低)、由於無引腳而可靠性更好，以及兼容雙面PCB組裝。喺SMD LED系列中，0603封裝喺微型化同易於處理/製造之間取得平衡，比0402大但比0805細。使用AlInGaP (磷化鋁銦鎵) 技術生產黃光，通常比舊技術 (如GaP上嘅GaAsP) 提供更高效率同更好嘅溫度穩定性。
10. 常見問題 (基於技術參數)
10.1 我可唔可以直接用3.3V或者5V微控制器引腳驅動呢個LED？
唔可以，唔可以直接驅動。微控制器GPIO引腳係一個電壓源，唔係電流源。直接連接LED會試圖拉取電流，僅受引腳內部電阻同LED動態電阻限制，很可能超過絕對最大電流並損壞LED。務必使用串聯限流電阻或專用LED驅動器。
10.2 點解發光強度範圍咁闊 (140-450 mcd)？
呢個範圍代表咗所有生產分級嘅總體分佈。通過指定特定分級代碼 (例如，T2)，你可以獲得發光強度範圍窄得多 (355-450 mcd) 嘅LED，確保你產品中亮度一致。分級系統允許通過為不同亮度要求使用不同分級來優化成本。
10.3 如果我使用標準有鉛焊接溫度曲線焊接呢個LED會點？
有鉛焊接溫度曲線具有更高嘅峰值溫度 (通常 > 260°C)。超過推薦嘅260°C峰值會導致幾個問題：環氧樹脂透鏡降解 (變黃)、封裝內部焊線損壞，或者熱應力導致早期故障。務必使用推薦嘅無鉛或經過仔細控制嘅低溫曲線。
11. 實用設計同使用案例
案例：為網絡交換機設計狀態指示燈面板
一位設計師需要多個黃色狀態LED用於網絡交換機前面板上嘅端口活動指示燈。面板空間有限，需要細小元件。因此選擇0603封裝。為確保外觀一致，設計師喺物料清單 (BOM) 中為所有LED指定單一波長分級 (例如，K: 589.5-592.0 nm) 同單一強度分級 (例如，S2: 224-280 mcd)。驅動電路使用3.3V電源軌。假設VF為2.2V (分級D3中間值)，目標IF為20mA，限流電阻計算為 R = (3.3V - 2.2V) / 0.020A = 55 歐姆。選擇標準56歐姆電阻。PCB焊盤圖案根據規格書推薦嘅焊盤佈局設計，以確保可靠焊接同回流焊期間正確嘅自對準。
12. 工作原理介紹
LED係一種半導體二極管。當施加正向電壓時，來自n型半導體嘅電子同來自p型半導體嘅空穴被注入到有源區 (結區)。當電子同空穴復合時，能量被釋放。喺LED中，呢啲能量以光子 (光) 嘅形式釋放。光嘅特定波長 (顏色) 由有源區中使用嘅半導體材料嘅帶隙能量決定。對於呢款黃色LED，材料體系係AlInGaP，其帶隙對應黃光 (~590 nm)。水清環氧樹脂透鏡封裝芯片，提供機械保護，並有助於塑造光輸出光束。
13. 技術趨勢
SMD LED嘅總體趨勢朝向幾個關鍵領域：
- 效率提升：持續嘅材料科學改進 (例如更好嘅AlInGaP同InGaN外延) 產生更高嘅每瓦流明 (lm/W)，喺相同光輸出下降低功耗。
- 微型化：封裝持續縮小 (例如，0402, 0201)，以實現更細小嘅終端產品，儘管呢個對熱管理同處理帶來挑戰。
- 更高可靠性同穩定性：封裝材料同工藝嘅改進帶來更長嘅使用壽命同更好嘅性能一致性 (隨溫度同時間變化)。
- 集成解決方案：有趨勢朝向內置限流電阻甚至簡單驅動IC嘅LED，喺同一封裝內簡化終端用戶嘅電路設計。
- 顏色一致性：更嚴格嘅分級容差同改進嘅製造工藝正不斷提高生產批次間嘅顏色均勻性。
呢款特定嘅0603 AlInGaP黃色LED，喺呢個不斷發展嘅技術格局中，代表咗一個成熟、可靠且具成本效益嘅解決方案。
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。 |