SMD LED 黃綠光 AlInGaP 120度視角 - 封裝尺寸 - 正向電壓 1.8-2.4V @20mA - 發光強度 56-180mcd - 英文技術規格書

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。呢款器件採用磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料，發出黃綠色光。佢採用標準EIA封裝格式設計，兼容自動貼片組裝設備同標準紅外線（IR）迴流焊接製程。LED以業界標準12毫米載帶供應，安裝喺7吋直徑嘅捲盤上，方便大批量生產。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款LED嘅主要優勢包括其微型尺寸、適合自動組裝，以及符合無鉛（Pb-free）迴流焊接溫度曲線。佢專為空間有限、需要可靠性能同高效組裝嘅應用而設計。目標市場涵蓋廣泛嘅消費同工業電子產品，包括但不限於電訊設備（例如無線電話同手提電話）、便攜式計算設備（例如手提電腦）、網絡硬件、家用電器，以及室內標誌或顯示器背光。其主要功能係作為狀態指示燈、信號燈或前面板照明。

2. 深入技術參數分析

除非另有說明，所有電氣同光學特性均喺環境溫度（Ta）為25°C下指定。理解呢啲參數對於正確設計電路同確保長期可靠性至關重要。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或接近呢啲極限操作並唔保證，設計時應避免。

• 功耗（Pd）：72 mW。呢個係封裝可以作為熱量散發嘅最大功率。
• 連續正向電流（IF）：30 mA DC。可靠操作嘅最大穩態電流。
• 峰值正向電流：80 mA，僅允許喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。
• 反向電壓（VR）：5 V。器件並非為反向偏壓操作而設計；超過此電壓可能導致擊穿。
• 操作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。正常功能嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。器件未通電時嘅安全溫度範圍。

2.2 喺Ta=25°C（IF=20mA）下嘅電光特性

呢啲係標準測試條件下嘅典型性能參數。

• 光通量（Φv）：範圍從最小0.17 lm到最大0.54 lm。總可見光輸出。
• 發光強度（Iv）：對應光通量，範圍從56 mcd（毫坎德拉）到180 mcd。呢個係特定方向上感知亮度嘅量度。
• 視角（2θ1/2）：120度（典型值）。定義為發光強度係中心（0°）強度一半時嘅全角。呢個表示一個寬闊、擴散嘅光型。
• 峰值發射波長（λp）：574 nm（典型值）。光譜輸出最強嘅波長。
• 主波長（λd）：指定為564.5 nm至576.5 nm。呢個係人眼感知、定義顏色（黃綠色）嘅單一波長。
• 譜線半寬度（Δλ）：15 nm（典型值）。峰值強度一半時嘅發射光譜帶寬，表示顏色純度。
• 正向電壓（VF）：喺20mA下，範圍從1.8 V（最小）到2.4 V（最大）。LED導通時兩端嘅電壓降。
• 反向電流（IR）：喺VR=5V下，最大為10 μA。施加反向電壓時嘅小漏電流。

3. 分級系統說明

為確保生產一致性，LED會根據性能分級。咁樣設計師就可以選擇符合特定亮度、電壓同顏色要求嘅部件。

3.1 光通量/發光強度分級

光輸出分為五個級別（A2, B1, B2, C1, C2）。例如，C2級提供最高輸出，光通量介乎0.42 lm至0.54 lm之間，對應強度為140-180 mcd。A2級係最低輸出等級。設計師必須查閱規格書，了解所訂購部件編號嘅具體分級，以準確預測光輸出。

3.2 正向電壓分級

正向電壓分為三個類別（D2, D3, D4），每個級別內公差為±0.1V。

• D2級：VF = 1.8V - 2.0V
• D3級：VF = 2.0V - 2.2V
• D4級：VF = 2.2V - 2.4V

3.3 色調（主波長）分級

通過將主波長分為四組（B, C, D, E）來控制色調，每組公差為±1 nm。

• B級：λd = 564.5 nm - 567.5 nm
• C級：λd = 567.5 nm - 570.5 nm
• D級：λd = 570.5 nm - 573.5 nm
• E級：λd = 573.5 nm - 576.5 nm

4. 性能曲線分析

圖形數據提供咗器件喺不同條件下行為嘅更深入見解。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

I-V曲線係非線性嘅，具有二極管特性。正向電壓隨電流對數增加。喺典型操作電流20mA下，VF落喺指定嘅分級範圍內。設計師必須使用呢條曲線來確保驅動電路提供足夠電壓，特別係喺低溫下VF會增加嘅情況。

4.2 相對發光強度 vs. 正向電流

呢條曲線顯示，喺標準操作範圍內，光輸出大致與正向電流成正比。然而，唔建議將LED驅動到超過其絕對最大直流電流（30mA），因為咁樣會導致加速老化、壽命縮短，以及因過熱而可能失效。

4.3 相對發光強度 vs. 環境溫度

AlInGaP LED嘅發光強度會隨著環境溫度升高而降低。呢條曲線對於喺高溫環境下操作嘅應用至關重要。如果需要在寬溫度範圍內保持亮度一致，設計師可能需要降低預期光輸出或實施熱管理。

4.4 光譜分佈

光譜圖顯示一個圍繞574 nm（黃綠色）嘅窄峰，典型半寬度為15 nm。呢個證實咗顏色純度同發射光嘅特定波長區域。

5. 機械同封裝信息

5.1 器件封裝尺寸

LED符合標準SMD封裝外形。所有關鍵尺寸均以毫米提供，一般公差為±0.2 mm。圖紙包括本體長度、寬度、高度，以及焊盤/端子嘅位置同尺寸。透鏡指定為"水清"。

5.2 推薦PCB貼裝焊盤佈局

提供咗一個焊盤圖案圖用於設計印刷電路板（PCB）。呢個顯示咗推薦嘅銅焊盤尺寸同間距，以確保迴流期間形成正確嘅焊點、良好嘅機械附著力，以及從LED端子有效散熱。

5.3 極性識別

規格書應標明器件封裝上嘅陰極/陽極識別，通常通過標記、凹口或不同嘅焊盤尺寸來實現。組裝時必須注意正確極性，以防損壞。

6. 焊接同組裝指引

6.1 IR迴流焊接溫度曲線

提供咗詳細嘅迴流溫度曲線，符合J-STD-020B無鉛（Pb-free）製程標準。關鍵參數包括：

• 預熱/保溫：升溫至150-200°C。
• 液相線以上時間（TAL）：建議維持時間。
• 峰值溫度：不得超過260°C。
• 峰值溫度±5°C內時間：應予限制（例如，最多10秒）。

6.2 手動焊接（電烙鐵）

如果需要手動返工，烙鐵頭溫度不應超過300°C，每個引腳嘅焊接時間應限制喺最多3秒。每個焊盤只應焊接一次，以避免損壞封裝或內部晶片粘接。

6.3 清潔

如果需要焊後清潔，只應使用指定嘅酒精類溶劑，如乙醇或異丙醇。LED應喺常溫下浸泡少於一分鐘。未指定嘅化學清潔劑可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

6.4 儲存同濕度敏感性

LED對濕度敏感。當密封喺原裝帶乾燥劑嘅防潮袋中時，應儲存喺≤30°C同≤70% RH嘅環境中，並喺一年內使用。一旦打開袋子，"車間壽命"就開始計算。元件應儲存喺≤30°C同≤60% RH嘅環境中，並建議喺168小時（7日）內進行IR迴流焊接。對於超過此期限嘅儲存，應將佢哋存放喺帶乾燥劑嘅密封容器中或氮氣環境中。超過車間壽命嘅元件需要喺焊接前進行烘烤程序（約60°C，至少48小時），以去除吸收嘅水分，防止迴流期間發生"爆米花"現象。

7. 包裝同訂購信息

7.1 載帶同捲盤規格

器件以帶有保護蓋帶嘅壓紋載帶供應。提供咗載帶凹槽、間距同捲盤嘅詳細尺寸，符合ANSI/EIA-481標準。標準捲盤直徑為7吋，包含3000件。剩餘訂單可提供最少500件嘅包裝數量。載帶確保與高速自動組裝設備兼容。

8. 應用說明同設計考慮

8.1 典型應用電路

LED需要串聯一個限流元件，例如電阻。電阻值（R）可以使用歐姆定律計算：R = (Vsupply - VF) / IF，其中VF係LED喺所需電流IF下嘅正向電壓。使用分級中嘅最大VF可以確保即使考慮元件公差，電流也不會超過極限。對於精確或可變亮度，推薦使用恆流驅動器。

8.2 熱管理

雖然功耗較低（最大72mW），但PCB上有效嘅熱設計對於壽命仍然重要，特別係喺高環境溫度或高電流驅動時。確保連接LED散熱焊盤嘅足夠銅面積有助於散熱並保持穩定嘅光輸出。

8.3 可製造性設計（DFM）

遵守推薦嘅PCB焊盤佈局同指定嘅迴流溫度曲線。確保貼片機吸嘴與封裝尺寸兼容。驗證送料器設置與載帶同捲盤規格匹配。

9. 技術比較同差異化

與磷化鎵（GaP）LED等舊技術相比，AlInGaP LED提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同電流下產生更亮嘅輸出。120度視角相比窄視角LED提供更寬闊、更擴散嘅光型，使其成為需要從多個角度可見嘅狀態指示燈嘅理想選擇。標準EIA封裝確保與龐大嘅組裝工具生態系統同現有PCB設計嘅即插即用兼容性。

10. 常見問題（FAQ）

10.1 光通量同發光強度有咩區別？

光通量（以流明lm計量）係光源向所有方向發射嘅總可見光量。發光強度（以坎德拉或毫坎德拉mcd計量）係特定方向上發射嘅光量。呢款LED嘅規格書提供兩者，強度係沿中心軸（0°）測量嘅。

10.2 我可以唔用限流電阻驅動呢款LED嗎？

唔可以。LED係電流驅動器件。將其直接連接到電壓源會導致過大電流流過，迅速將其損壞。務必使用串聯電阻或恆流驅動器。

10.3 點解高溫下光輸出會降低？

呢個係半導體材料嘅基本特性。溫度升高會影響發光結嘅內部量子效率，減少每個電子產生嘅光子數量。規格書中嘅性能曲線量化咗呢種效應。

10.4 訂購時點樣解讀分級代碼？

完整部件編號可能包含表示特定分級嘅後綴，例如發光強度（例如C2）、正向電壓（例如D3）同主波長（例如E）。請查閱製造商嘅訂購指南。如果無指定特定分級，您將收到來自標準生產分佈、跨越指定分級嘅部件。

11. 實用設計同使用示例

11.1 低功耗狀態指示燈

喺電池供電嘅IoT傳感器節點中，LED可以用作低功耗"心跳"指示燈。使用微控制器GPIO引腳，可以以低佔空比（例如，開啟10ms，關閉990ms）脈衝驅動LED，以指示設備活動，同時消耗最少平均電流，從而延長電池壽命。

11.2 鍵盤前面板背光

將呢啲LED陣列放置喺漫射器後面，可以為薄膜鍵盤或控制面板上嘅圖例提供均勻背光。寬闊嘅120度視角有助於實現面板表面嘅均勻照明。設計師必須確保適當嘅間距同電流驅動，以達到所需嘅亮度水平。

12. 技術原理介紹

呢款LED基於磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體技術。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同空穴被注入有源區。佢哋復合，以光子形式釋放能量。晶格中鋁、銦、鎵同磷嘅特定比例決定咗帶隙能量，直接定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係黃綠色（約574 nm）。"水清"環氧樹脂透鏡封裝住半導體晶片，提供環境保護，並塑造光輸出圖案。

13. 行業趨勢同發展

SMD LED嘅總體趨勢係朝向更高嘅發光效能（每瓦電輸入產生更多光輸出）、通過更嚴格嘅分級提高顏色一致性，以及喺惡劣環境條件下增強可靠性。同時，微型化（更細封裝尺寸）同集成化（例如，帶內置控制IC嘅LED）方面亦持續發展。對於指示燈應用，重點仍然係成本效益、可靠性，以及與雙面迴流等先進組裝製程嘅兼容性。呢份規格書中描述嘅技術代表咗滿足標準指示燈需求嘅成熟且廣泛採用嘅解決方案。