SMD LED 黃綠色 120度視角 - 封裝尺寸 - 正向電壓典型值2.0V - 功耗72mW - 粵語技術規格書

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款採用擴散式透鏡同AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料嘅表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED），用嚟產生黃綠色光輸出。呢款器件專為自動化印刷電路板（PCB）組裝工序而設計，適合大批量生產。佢嘅緊湊外形同兼容標準SMD貼裝設備，能夠滿足唔同電子領域中空間受限嘅應用需求。

1.1 核心特點同優勢

• 合規性：產品符合相關環保法規（例如RoHS）。
• 包裝：採用業界標準嘅8mm載帶同7吋直徑捲盤供應，方便自動化取放操作。
• 製程兼容性：完全兼容表面貼裝技術（SMT）組裝線常用嘅自動化貼裝設備同紅外線（IR）回流焊接工序。
• 電氣介面：兼容集成電路（I.C.），可以透過適當限流，直接用標準邏輯電平輸出驅動。
• 可靠性：經過加速至JEDEC Level 3標準嘅預處理測試，確保能夠抵禦焊接期間因濕氣引起嘅應力。

1.2 目標市場同應用

呢款LED專為各種需要可靠、緊湊狀態指示或照明嘅電子設備而設計。主要應用領域包括：

• 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、影印機同掃描器上嘅面板指示燈。
• 消費電子產品同家用電器：電源、模式或功能指示燈。
• 工業設備：機器狀態、故障或操作模式信號指示。
• 通用指示：符號、圖標或通用狀態燈具嘅前面板背光。

2. 深入技術參數分析

以下部分對定義器件性能範圍嘅關鍵電氣、光學同熱參數提供詳細、客觀嘅解讀。

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。為確保可靠性能，唔建議喺呢啲極限或接近極限嘅情況下操作。

• 功耗 (Pd)：72 mW。呢個係LED封裝喺環境溫度（Ta）25°C時，可以作為熱量散發嘅最大允許功率。超過呢個限制會令半導體結點過熱，導致加速老化或失效。
• 直流正向電流 (IF)：30 mA。可以施加喺LED上嘅最大連續正向電流。
• 峰值正向電流：80 mA（脈衝條件下：1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。呢個額定值適用於短暫嘅高電流脈衝，但唔應該用於連續操作。
• 操作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。器件被指定能夠正確操作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。器件未通電時安全儲存嘅溫度範圍。

2.2 電光特性

呢啲參數喺標準測試條件下（Ta=25°C，IF=20mA）量度，代表器件嘅典型性能。

• 光度 (Iv)：範圍由最低56.0 mcd到最高180.0 mcd，典型值喺呢個分級範圍內。光度係使用經過濾波以匹配明視覺（人眼）響應曲線（CIE標準）嘅感測器量度。
• 視角 (2θ1/2)：120度（典型值）。呢個係光度下降到軸上量度值一半時嘅全角。120度角表示一個寬闊、擴散嘅光線發射模式，適合大面積照明或從寬廣角度觀看。
• 峰值發射波長 (λP)：約575 nm。呢個係光學發射光譜最高點嘅波長。
• 主波長 (λd)：約571 nm（典型值）。呢個係人眼感知到、定義LED顏色嘅單一波長，由CIE色度座標計算得出。佢係顏色規格嘅關鍵參數。
• 譜線半寬度 (Δλ)：約15 nm（典型值）。呢個表示光譜純度；15nm嘅數值係基於AlInGaP嘅黃綠色LED嘅特徵。
• 正向電壓 (VF)：2.0V（典型值），20mA時最大值為2.4V。呢個係LED喺指定電流下操作時嘅壓降。對於設計限流電路至關重要。
• 反向電流 (IR)：反向電壓 (VR) 5V時最大10 μA。呢個參數僅供測試用途；器件並非設計用於反向偏壓下操作。

3. 分級系統說明

為確保批量生產嘅一致性，LED會根據性能分級。咁樣設計師就可以選擇符合其應用特定最低要求嘅零件。

3.1 正向電壓 (Vf) 分級

LED根據其喺20mA時嘅正向壓降進行分類。呢個有助於設計電源，並確保多個LED並聯時亮度均勻。

• 分級 D2：Vf = 1.8V 至 2.0V
• 分級 D3：Vf = 2.0V 至 2.2V
• 分級 D4：Vf = 2.2V 至 2.4V

每個分級內嘅公差為 ±0.1V。

3.2 光度 (Iv) 分級

呢個係亮度嘅主要分級。零件會根據定義嘅最小同最大光度值分組。

• 分級 P2：56.0 – 71.0 mcd
• 分級 Q1：71.0 – 90.0 mcd
• 分級 Q2：90.0 – 112.0 mcd
• 分級 R1：112.0 – 140.0 mcd
• 分級 R2：140.0 – 180.0 mcd

每個光度分級嘅公差為 ±11%。

3.3 主波長 (Wd) 分級

呢個分級確保顏色一致性。LED根據其主波長分組，主波長直接關乎感知嘅色調。

• 分級 B：λd = 564.5 – 567.5 nm
• 分級 C：λd = 567.5 – 570.5 nm
• 分級 D：λd = 570.5 – 573.5 nm
• 分級 E：λd = 573.5 – 576.5 nm

每個波長分級嘅公差為 ±1 nm。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中參考咗具體圖表，但佢哋嘅含義對設計至關重要。

4.1 電流對電壓 (I-V) 特性

LED嘅I-V曲線係指數性嘅。典型正向電壓（2.0V）係喺20mA下指定。設計師必須使用限流電阻或恆流驅動器，以確保工作點保持穩定，因為電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化，有可能超過最大額定值。

4.2 光度對正向電流

喺操作範圍內，光度大致同正向電流成正比。喺高於建議直流電流（20mA）下操作可能會增加亮度，但亦會增加結點溫度，可能縮短壽命並導致顏色偏移。

4.3 溫度依賴性

LED性能對溫度敏感。通常，正向電壓會隨溫度升高而降低，而光度亦會降低。喺溫度範圍上限（85°C）操作，相比喺25°C操作，會導致較低嘅光輸出。

5. 機械同封裝資料

5.1 器件尺寸同極性

LED封裝有特定嘅物理尺寸，對PCB焊盤設計至關重要。規格書包含詳細尺寸圖。極性由陰極標記（通常係封裝上嘅凹口、綠點或其他標記）表示。正確方向對電路操作至關重要。

5.2 建議PCB焊盤設計

提供咗PCB嘅焊盤圖形（封裝）。遵循呢個建議嘅焊盤佈局對於喺回流焊接期間實現可靠焊點、確保正確嘅機械連接同散熱至關重要。

5.3 帶裝同捲盤包裝規格

器件以帶有保護蓋帶嘅凸起載帶供應，捲喺7吋（178mm）直徑嘅捲盤上。關鍵規格包括：

• 袋位間距：喺載帶尺寸中定義。
• 每捲盤元件數量：2000件。
• 缺失元件：根據規格，最多允許連續兩個空袋位。
• 包裝符合ANSI/EIA-481元件包裝標準。

6. 焊接同組裝指引

6.1 紅外回流焊接設定 (無鉛)

提供咗符合J-STD-020B嘅建議溫度設定，適用於無鉛焊接工序。關鍵參數包括：

• 預熱：逐漸升溫以激活助焊劑並減少熱衝擊。
• 保溫區：一個平台期，讓整個組裝件達到均勻溫度。
• 回流（液相線）：峰值溫度不得超過260°C，並且高於217°C（典型無鉛焊料嘅液相線溫度）嘅時間應受控制（例如，最多10秒）。
• 冷卻：受控嘅冷卻速率。

注意：必須針對特定PCB組裝件（考慮電路板厚度、元件密度同所用焊膏）來確定確切嘅溫度設定。

6.2 手動焊接

如果需要手動焊接，必須極度小心：

• 烙鐵溫度：最高300°C。
• 焊接時間：每個焊盤最多3秒。
• 限制：焊接只應進行一次，以避免對塑料封裝同內部引線鍵合造成熱損壞。

6.3 清潔

如果需要焊後清潔，只應使用指定溶劑，以避免損壞LED嘅塑料透鏡同封裝。推薦嘅溶劑包括乙醇或異丙醇。LED應喺常溫下浸泡少於一分鐘。

7. 儲存同處理注意事項

7.1 濕度敏感性

LED封裝對濕度敏感。長時間暴露喺環境濕度下，可能會導致回流焊接期間出現爆米花效應（開裂）。

• 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：對於從防潮袋中取出嘅元件，建議儲存環境為 ≤30°C 同 ≤60% RH。
• 車間壽命：建議喺打開原包裝後168小時（7日）內完成紅外回流焊接。
• 延長儲存/烘烤：暴露超過168小時嘅元件，應喺焊接前以約60°C烘烤至少48小時，以去除吸收嘅濕氣。

7.2 驅動方法

LED係電流驅動器件。為確保連接多個LED時亮度均勻，應使用恆流源驅動。唔建議將LED直接並聯到單一電壓源同電阻上，因為個別器件之間正向電壓（Vf）存在差異，可能導致電流同亮度出現顯著差異。首選使用適當限流電阻進行串聯，或為每個並聯LED使用獨立電阻。

8. 應用備註同設計考慮

8.1 限流

務必使用串聯電阻或恆流驅動器將正向電流設定為所需值（例如20mA）。電阻值可以使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - LED_Vf) / 所需電流。為穩健設計，應使用規格書中嘅最大Vf（2.4V）進行計算，以確保即使使用低Vf嘅LED，電流亦唔會超過限制。

8.2 熱管理

雖然功耗較低（72mW），但PCB上有效嘅熱管理有助於保持性能同壽命，特別係喺高環境溫度環境或喺較高電流驅動時。確保LED焊盤到PCB銅箔之間有良好嘅熱連接，有助於散熱。

8.3 光學設計

120度視角同擴散式透鏡提供寬闊、柔和嘅光線發射。呢個令LED適合需要均勻區域照明，或者指示燈需要從多個角度都睇到嘅應用，喺好多情況下無需使用導光管等二次光學元件。

9. 常見問題 (基於技術參數)

9.1 峰值波長同主波長有咩分別？

峰值波長 (λP) 係LED發射光譜中最高強度點嘅物理波長。主波長 (λd) 係基於人眼顏色感知（CIE座標）計算出嘅數值，代表感知顏色嘅單一波長。對於設計目的，特別係關於顏色匹配，主波長同其分級更為相關。

9.2 我可唔可以連續用30mA驅動呢粒LED？

雖然直流正向電流嘅絕對最大額定值係30mA，但電光特性係喺20mA下指定。連續喺30mA下操作會產生更多熱量，可能降低發光效率同壽命。為確保長期可靠操作，建議設計電流喺或低於典型測試條件20mA。

9.3 落單時點樣解讀分級代碼？

您必須根據應用對電壓一致性、亮度水平同色點嘅要求，指定所需嘅Vf、Iv同Wd分級代碼。例如，訂單可能指定分級D3（Vf）、R1（Iv）同D（Wd），以獲得具有中等電壓、高亮度同特定黃綠色調嘅零件。

10. 工作原理同技術背景

10.1 AlInGaP半導體技術

呢款LED使用磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料。呢種材料體系對於產生可見光譜中琥珀色、黃色同綠色區域嘅光線非常高效。相比舊有技術，AlInGaP LED提供更高亮度、更好效率同更佳嘅溫度穩定性。

10.2 擴散式透鏡功能

擴散式（非透明）透鏡含有散射粒子，可以混合從細小半導體芯片發出嘅光線。呢個過程拓寬咗視角（至120度），並通過消除透明透鏡LED中常見嘅明亮"光斑"，創造出更均勻、更柔和嘅外觀。呢個非常適合直接觀看LED嘅應用。