65-11系列微型頂視SMT LED規格書 - SMT封裝 - 藍光468nm - 120°視角 - 典型3.2V - 20mA - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

65-11系列代表一個微型頂視表面黏著技術（SMT）LED產品家族。這些元件的特點在於其緊湊的白色封裝以及獨特的由上而下發光設計，光線是透過印刷電路板（PCB）本身發射的。此特定型號發射藍光，其典型主波長為468奈米。

本系列的核心優勢包括非常寬廣的視角，專為高效耦合至導光條或導光管而優化。其設計融合了提升光學性能的特點，並完全符合無鉛（Pb-free）與RoHS環保標準。內建的靜電放電（ESD）保護功能，可在處理與組裝過程中保護元件。

2. 技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。在此條件下操作不保證正常運作。

• 逆向電壓（V_R）：5 V
• 順向電流（I_F）：25 mA（連續）
• 峰值順向電流（I_FP）：100 mA（工作週期 1/10 @ 1 kHz）
• 功率消耗（P_d）：110 mW
• ESD保護（HBM）：2000 V
• 操作溫度（T_opr）：-40°C 至 +100°C
• 儲存溫度（T_stg）：-40°C 至 +110°C
• 焊接溫度：迴焊：最高260°C，持續時間最長10秒；手焊：最高350°C，每支接腳最長3秒。

2.2 電氣與光學特性

除非另有說明，否則測量條件為標準環境溫度25°C、順向電流20mA。公差對設計至關重要。

• 發光強度（I_v）：112 至 285 mcd（毫燭光）。公差為 ±11%。
• 視角（2θ_1/2）：120度（典型值）。此定義了發光強度至少為峰值一半的角度範圍。
• 峰值波長（λ_p）：468 nm（典型值）。
• 主波長（λ_d）：464.5 至 476.5 nm。公差為 ±1 nm。
• 頻譜頻寬（Δλ）：20 nm（典型值）。這表示藍光的頻譜純度。
• 順向電壓（V_F）：2.90 至 3.60 V。公差為 ±0.1 V。
• 逆向電流（I_R）：在逆向電壓5V下，最大50 µA。

3. 分級系統說明

LED會根據關鍵參數進行分級，以確保生產批次的一致性。設計師可以指定分級，以符合應用對顏色和亮度均勻性的要求。

3.1 主波長分級（A組）

定義精確的藍色色調。分級標示為A9至A12，其中A9代表最短波長範圍（464.5-467.5 nm），A12代表最長波長範圍（473.5-476.5 nm）。

3.2 發光強度分級

定義亮度等級。分級範圍從R1（最低，112-140 mcd）到S2（最高，225-285 mcd）。

3.3 順向電壓分級（B2組）

定義電氣特性。分級編號為36至42，對應的電壓範圍從2.90-3.00 V（分級36）到3.50-3.60 V（分級42）。

4. 機械與包裝資訊

4.1 封裝外型尺寸

本元件具有緊湊的SMT佔位面積。關鍵尺寸包括本體尺寸、接腳間距和總高度。所有未指定的公差為±0.1 mm。極性由封裝上的特定標記或接腳配置指示，在PCB佈局和組裝時必須注意。

4.2 捲帶包裝

LED以載帶和捲盤形式供應，適用於自動化取放組裝。規定了捲盤尺寸和載帶凹槽設計，以確保與標準SMT設備相容。標準每捲裝載數量為2000顆。

4.3 濕度敏感度與儲存

元件包裝在帶有乾燥劑的防潮鋁箔袋中。注意事項至關重要：在準備使用元件之前，切勿打開袋子。開封前，應儲存在≤30°C且≤90% RH的環境中。開封後，為防止迴焊過程中因濕氣造成損壞，建議在≤30°C且≤60% RH的條件下，元件可使用期限為一年。

5. 焊接與組裝指南

主要推薦的焊接方法是紅外線（IR）迴焊。允許的最高溫度曲線峰值為260°C，持續時間不超過10秒。允許手焊，但每支接腳必須限制在350°C，最長3秒，以防止對塑膠封裝和半導體晶片造成熱損傷。

6. 應用建議

6.1 典型應用場景

• 光學指示器：消費性電子產品、工業控制設備和汽車儀表板上的狀態指示燈。
• 導光條/導光管耦合：頂視、廣角發光特性非常適合用於側光式照明或將光注入壓克力或聚碳酸酯導光條，常用於按鍵背光、面板指示器和裝飾照明。
• 背光照明：適用於小型LCD顯示器、鍵盤、開關照明以及一般裝飾或重點照明。
• 汽車內裝照明：例如儀表板開關背光等應用，其中可靠性和一致的顏色至關重要。

6.2 設計考量

• 限流：外部限流電阻是絕對必要的。LED的順向電壓具有負溫度係數，意味著電壓的微小增加可能導致電流大幅、甚至可能造成損壞的增加。電阻值應根據電源電壓和所需的順向電流（通常為20 mA或更低）計算。
• 熱管理：雖然功率消耗低，但確保PCB提供足夠的散熱，特別是在高環境溫度下或以最大連續電流驅動時，將有助於提升長期可靠性。
• ESD預防措施：儘管元件具有內建ESD保護，在組裝和安裝過程中仍應遵循標準的ESD處理程序。

7. 可靠性測試

本產品經過一系列全面的可靠性測試，測試置信水準為90%，批次容許不良率（LTPD）為10%。主要測試包括：

• 迴焊耐受力
• 溫度循環（-40°C 至 +100°C）
• 熱衝擊
• 高低溫儲存
• 直流操作壽命（20mA下1000小時）
• 高溫高濕（85°C/85% RH下1000小時）

這些測試驗證了元件在電子產品中遇到的典型環境和操作壓力下的穩健性。

8. 常見問題（基於技術資料）

問：頂視設計的主要優點是什麼？

答：它垂直於PCB平面發光，光線穿過電路板本身。這對於使用導光管直接置於LED上方的應用是最佳的，因為它能最大化耦合效率，並以寬廣的視角提供均勻的照明。

問：我可以不接電阻，直接將此LED連接到5V電源嗎？

答：No.這幾乎肯定會損壞LED。其順向電壓約為3.2V。直接連接5V將迫使電流遠超過最大額定值，導致立即失效。串聯電阻是必不可少的。

問：如何解讀發光強度值？

答：發光強度（以毫燭光，mcd為單位）表示從特定方向人眼感知的亮度。寬廣的120°視角意味著此亮度在非常寬廣的區域內得以維持，但峰值強度值是沿中心軸（0°）測量的。

問：標籤上的分級資訊代表什麼意思？

答：標籤包含發光強度等級（CAT）、色度座標（HUE）和順向電壓等級（REF）的代碼。這允許追溯性，並確保您收到的元件具有您在訂單中指定的特定光學和電氣特性，這對於多LED應用中的顏色匹配至關重要。

9. 工作原理

本元件是一種半導體光源。它基於氮化銦鎵（InGaN）晶片，這是一種直接能隙半導體材料。當施加超過元件閾值的順向電壓時，電子和電洞在晶片的主動區域內復合。在此特定的材料系統（InGaN）中，此復合過程主要以藍光波長頻譜（約468 nm）的光子形式釋放能量。水清透鏡材料封裝了晶片，並有助於將發射的光塑造成所需的廣角圖案。

10. 設計與使用案例研究

情境：薄膜開關面板背光

一位設計師正在創建一個使用者介面板，該面板具有多個薄膜開關，需要在低光條件下以藍色背光提高可見度。該面板為每個開關圖示使用獨立的導光管，從中央PCB引出。

元件選擇：選擇65-11系列藍光LED，因為其頂視發光能有效地耦合到導光管的基部。寬廣的120°視角確保即使對位不完全精確，圖示區域也能獲得均勻的照明。

電路設計：系統電源為5V。為每個LED計算限流電阻。使用典型的V_F值3.2V和目標I_F值20mA，電阻值為 R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ω。選擇標準的91 Ω電阻。電阻上的功率消耗為 (1.8V)^2 / 91Ω ≈ 36 mW，完全在標準1/8W電阻的額定值內。

PCB佈局：LED的焊盤位置精確地放置在導光管安裝孔的下方。PCB絲印上的極性標記與LED的陽極/陰極指示器相匹配。在連接到LED陰極（如有散熱焊盤）的焊盤上使用小的散熱連接，以幫助焊接同時提供一些散熱。

結果：最終產品為所有開關實現了均勻、明亮的藍色背光，功耗極低且可靠性高，並通過了元件規定的可靠性測試驗證。