橙色SMD LED規格書 - 0.55mm超薄高度 - 1.8V典型正向電壓 - 75mW功耗 - 粵語技術文檔

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高性能表面貼裝橙色LED嘅規格。呢款器件嘅特點係外形極之纖薄，適合垂直空間係關鍵限制嘅應用。LED採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料，呢種材料喺橙紅色光譜中以提供高發光效率同出色嘅色彩純度而聞名。作為符合RoHS標準嘅環保產品，佢遵循當代環保標準。元件以業界標準嘅8mm載帶包裝，捲喺7英吋直徑嘅捲盤上供應，方便兼容高速自動貼片組裝設備同紅外線迴流焊接製程。

2. 深入技術參數分析

除非另有說明，所有參數均喺環境溫度（Ta）為25°C下指定。理解呢啲參數對於可靠嘅電路設計同性能預測至關重要。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能受到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，為咗長期可靠性應該避免。

• 功耗（Pd）：75 mW。呢個係LED封裝可以以熱量形式散發嘅最大功率。超過呢個限制會對半導體結同環氧樹脂透鏡造成熱損壞嘅風險。
• 直流正向電流（IF）：30 mA。可以施加嘅最大連續正向電流。
• 峰值正向電流：80 mA。呢個只允許喺脈衝條件下，佔空比為1/10，脈衝寬度為0.1ms。對於短暫、高強度嘅閃光好有用。
• 反向電壓（VR）：5 V。施加超過呢個額定值嘅反向電壓會導致LED結立即同災難性嘅故障。
• 工作溫度範圍：-30°C 至 +85°C。器件設計用於運作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +85°C。
• 紅外線焊接條件：可承受260°C持續10秒，呢個係無鉛（Pb-free）迴流焊接溫度曲線嘅典型要求。

2.2 電光特性

呢啲參數定義咗正常操作條件下（通常喺IF = 2 mA）嘅光輸出同電氣行為。

• 發光強度（Iv）：範圍從最小2.80 mcd到最大18.00 mcd。實際數值取決於特定嘅分級代碼（見第3節）。強度係使用經過濾波以匹配明視覺（CIE）人眼響應曲線嘅感測器測量嘅。
• 視角（2θ_1/2）：130度。呢個係發光強度下降到軸上（0度）測量值一半時嘅全角。咁闊嘅視角提供咗一個寬闊、擴散嘅照明模式，適合狀態指示燈同背光。
• 峰值發射波長（λ_P）：611.0 nm。呢個係光譜功率輸出達到最大值時嘅波長。
• 主波長（λ_d）：605.0 nm。呢個係一個從CIE色度圖得出嘅色度參數。佢代表最能描述光嘅感知顏色嘅單一波長。對於顏色規格嚟講，呢個係更相關嘅參數。
• 譜線半寬（Δλ）：17 nm。呢個表示光譜純度。數值越細，表示光越單色（顏色越純）。17 nm係橙色範圍AlInGaP LED嘅典型值。
• 正向電壓（V_F）：典型值1.80V，喺2 mA時範圍從1.60V到2.20V。呢個低正向電壓係AlInGaP技術嘅一個關鍵優勢，有助於提高效率。
• 反向電流（I_R）：當施加5V反向偏壓時，最大為10 μA。

3. 分級系統說明

由於半導體製造中固有嘅差異，LED會被分類到唔同嘅性能等級。呢個系統允許設計師為其應用選擇符合特定公差要求嘅元件。

3.1 正向電壓分級

單位為伏特（V），喺IF = 2 mA下測量。每個等級內嘅公差為±0.1V。

• D1：1.60V（最小）至 1.80V（最大）
• D2：1.80V（最小）至 2.00V（最大）
• D3：2.00V（最小）至 2.20V（最大）

選擇更嚴格嘅電壓等級（例如，只選D1）對於直接由低電壓電池供電嘅應用可能好重要，以確保電池放電時亮度一致，或者喺並聯LED陣列中確保電流均分。

3.2 發光強度分級

單位為毫坎德拉（mcd），喺IF = 2 mA下測量。每個等級內嘅公差為±15%。

• H：2.80 mcd（最小）至 4.50 mcd（最大）
• J：4.50 mcd（最小）至 7.10 mcd（最大）
• K：7.10 mcd（最小）至 11.20 mcd（最大）
• L：11.20 mcd（最小）至 18.00 mcd（最大）

呢個分級對於需要多個LED亮度均勻嘅應用至關重要，例如多段顯示器或背光面板。

3.3 主波長分級

單位為納米（nm），喺IF = 2 mA下測量。每個等級嘅公差為±1 nm。

• N：597.0 nm（最小）至 600.0 nm（最大） – 琥珀橙色
• P：600.0 nm（最小）至 603.0 nm（最大） – 橙色
• Q：603.0 nm（最小）至 606.0 nm（最大） – 橙色
• R：606.0 nm（最小）至 609.0 nm（最大） – 橙紅色
• S：609.0 nm（最小）至 612.0 nm（最大） – 紅橙色

咁樣可以實現精確嘅顏色匹配，對於交通信號燈、汽車照明或裝飾照明等需要特定色調嘅應用至關重要。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中參考咗特定圖表，但佢哋嘅含義係標準嘅。正向電流（I_F）對正向電壓（V_F）曲線係指數型嘅。發光強度（I_V）喺正常工作範圍內與電流大致呈線性關係，但喺極高電流下會由於熱效應同效率下降而飽和。主波長具有輕微嘅負溫度係數，意味住隨著結溫升高，顏色可能會稍微向長波長方向偏移（紅移）。適當嘅散熱同電流管理對於喺器件壽命期間保持顏色同光輸出嘅一致性係必要嘅。

5. 機械與包裝資訊

5.1 封裝尺寸與極性

器件採用業界標準嘅EIA封裝外形。陰極通常由封裝上嘅綠色標記或透鏡上嘅凹口表示。0.55mm嘅超薄外形係一個定義性嘅機械特徵。規格書中提供咗詳細嘅尺寸圖，用於PCB焊盤圖案設計。

5.2 載帶與捲盤規格

LED以8mm寬嘅凸版載帶供應，用頂部覆蓋帶密封，捲喺7英吋（178mm）直徑嘅捲盤上。標準捲盤數量為5,000件。包裝遵循ANSI/EIA 481-1-A-1994規格。呢種格式針對自動化裝配線進行咗優化，確保高效處理同貼裝。

6. 焊接與組裝指引

6.1 迴流焊接溫度曲線

提供咗無鉛製程嘅建議迴流溫度曲線。關鍵參數包括：

• 預熱：150°C 至 200°C。
• 預熱時間：最多120秒，以允許助焊劑適當活化同溫度穩定。
• 峰值溫度：最高260°C。
• 液相線以上時間：最多10秒（建議用於可靠嘅焊點）。
• 迴流次數：最多兩次。

溫度曲線基於JEDEC標準。針對生產中使用嘅特定PCB設計、焊膏同爐子，對溫度曲線進行表徵係至關重要嘅。

6.2 手動焊接

如果需要手動焊接，請使用溫度控制嘅烙鐵，設定最高300°C。將接觸時間限制為每個焊盤最多3秒。將熱量施加到PCB焊盤，唔好直接施加到LED本體，以防止熱衝擊。

6.3 清潔

如果需要焊後清潔，請只使用指定嘅溶劑。將LED浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。唔好使用超聲波清潔或未指定嘅化學清潔劑，因為佢哋可能會損壞環氧樹脂透鏡或內部鍵合。

7. 儲存與處理

正確儲存對於防止吸濕至關重要，吸濕會導致迴流期間出現爆米花現象（封裝開裂）。

• 密封包裝：儲存於≤30°C同≤90% 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，儲存環境唔應該超過30°C同60% RH。強烈建議喺暴露後672小時（28天）內完成紅外線迴流焊接。
• 長期儲存（已開封）：儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器中或氮氣乾燥器中。
• 烘烤：如果LED暴露時間超過672小時，必須喺焊接前以大約60°C烘烤至少20小時，以驅除吸收嘅水分。

8. 應用備註與設計考量

8.1 典型應用場景

• 狀態指示燈：其寬視角同明亮輸出使其成為消費電子產品、網絡設備同工業控制面板上電源、連接性或活動指示燈嘅理想選擇。
• 背光：可用於汽車儀表板、電器同手持設備中嘅小型面板、圖標或符號嘅邊緣照明。
• 裝飾照明：適合標誌、建築特色或玩具中需要特定橙色調嘅重點照明。
• 感測器系統：可以作為光學感測器、遮斷器或反射物體檢測器中嘅光源。

8.2 電路設計考量

• 限流：LED係電流驅動器件。務必使用串聯限流電阻或恆流驅動電路。電阻值可以使用歐姆定律計算：R = (V_電源- V_F) / I_F。為咗保守設計，請使用規格書中嘅最大V_F。
• 熱管理：雖然功耗低，但確保散熱焊盤（如果有）周圍有足夠嘅PCB銅面積，並避免放置喺其他發熱元件附近，將有助於保持較低嘅結溫，從而延長使用壽命同穩定性能。
• ESD保護：雖然無明確標明為敏感器件，但喺連接到LED嘅信號線上實施基本嘅ESD保護係一個良好嘅設計實踐，以增強穩健性。

9. 技術比較與優勢

與GaAsP（磷化鎵砷）等舊技術相比，呢款AlInGaP LED提供顯著優勢：

• 更高效率：AlInGaP提供每瓦更多流明，從而喺相同驅動電流下實現更亮嘅輸出，或者喺相同亮度下實現更低嘅功耗。
• 更好嘅色彩純度：光譜半寬更窄，產生更飽和同視覺上更分明嘅橙色。
• 更低嘅熱衰減：與舊技術相比，AlInGaP喺溫度同時間上能更好地保持其光輸出同顏色穩定性。
• 超薄外形：0.55mm嘅高度係一個關鍵區別因素，使得設計能夠應用於日益纖薄嘅消費同移動設備。

10. 常見問題（FAQ）

10.1 峰值波長同主波長有咩分別？

峰值波長（λ_P)係LED發射最多光功率嘅物理波長。主波長（λ_d)係一個基於人眼如何感知顏色嘅計算值。對於像LED呢類單色光源，佢哋通常好接近，但λ_d係用於顏色規格同分級嘅參數。

10.2 我可唔可以連續用20mA驅動呢粒LED？

可以。絕對最大直流正向電流係30 mA。喺20 mA下操作喺指定限制內。然而，你必須確保功耗（V_F* I_F）唔超過75 mW。喺典型V_F為1.8V同20mA時，功耗係36 mW，係安全嘅。

10.3 點解儲存濕度咁重要？

環氧樹脂包裝材料會從空氣中吸收水分。喺迴流焊接嘅快速加熱過程中，呢啲被困住嘅水分會蒸發同膨脹，產生巨大嘅內部壓力。呢個可能導致分層（環氧樹脂從引線框架分離）或封裝開裂，稱為爆米花現象，從而損壞器件。

11. 設計案例研究：低電量指示燈

場景：設計一款使用3.0V鈕扣電池嘅緊湊型手持醫療設備。當電池電壓降至2.7V以下時，一個清晰可見嘅橙色LED必須亮起。

設計選擇：

1. 元件選擇：呢款LED係理想選擇，因為佢外形纖薄（適合纖薄外殼）、正向電壓低（約1.8V）同亮度高。
2. 分級：選擇主波長等級P或Q以獲得標準橙色。選擇發光強度等級K或L以獲得高可見度。更嚴格嘅正向電壓等級D1確保LED喺電池電壓下降時能一致地亮起。
3. 電路：一個簡單嘅比較器電路監測電池電壓。當觸發時，佢會啟用一個晶體管，通過一個限流電阻驅動LED。R = (2.7V - 1.8V) / 0.002A = 450Ω。會使用一個470Ω嘅標準電阻，提供I_F≈ 1.9mA，對於指示嚟講已經足夠。
4. 佈局：LED放置喺前面板上。超薄封裝允許佢安裝喺非常纖薄嘅邊框或擴散器後面。

12. 技術原理介紹

呢款LED基於AlInGaP半導體技術。有源區係一個喺襯底上外延生長嘅多量子阱結構。當施加正向電壓時，電子同空穴被注入到有源區，喺度佢哋輻射複合，發射光子。晶格中鋁、銦、鎵同磷嘅特定比例決定咗帶隙能量，從而決定咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係橙色。光通過一個圓頂形嘅環氧樹脂透鏡提取出嚟，該透鏡同時保護半導體晶片同鍵合線。

13. 行業趨勢與發展

指示燈同小信號LED嘅趨勢繼續朝向：

1. 微型化：更薄更細嘅封裝（例如，0.3mm高度），以實現可穿戴設備同超緊湊電子產品中嘅新穎設計。
2. 更高效率：外延生長同光提取技術嘅持續改進推動每毫安培更多嘅光輸出，降低系統功耗。
3. 改善顏色一致性：更嚴格嘅分級公差同先進嘅晶圓級測試確保大規模生產中更好嘅顏色同亮度均勻性。
4. 集成化：多芯片封裝（RGB、雙色）嘅發展，以及將驅動器或控制邏輯集成喺單一封裝內嘅LED模組。

呢款元件代表咗AlInGaP SMD LED技術演進中一個成熟同優化嘅點，為廣泛嘅通用照明同指示應用平衡咗性能、尺寸同可製造性。