橘光 SMD LED 1206 封裝規格書 - 尺寸 3.2mm x 1.6mm x 0.7mm - 電壓 1.8-2.3V - 功率 72mW - 繁體中文技術文件

1. 產品描述

本文件提供一款採用 1206 型封裝外型的表面黏著橘光發光二極體 (LED) 之完整技術規格與操作指引。

1.1 概述

本元件為發出橘色光之單色LED。其光源基於封裝於緊湊表面黏著封裝內的橘色半導體晶片。封裝實體尺寸為長 3.2mm、寬 1.6mm、高 0.7mm，適合高密度PCB設計。

1.2 產品特性

• 極寬廣的視角。
• 完全相容於標準表面黏著技術 (SMT) 組裝與迴焊製程。
• 濕度敏感等級 (MSL) 為第 3 級。
• 符合有害物質限制 (RoHS) 指令規範。

1.3 應用領域

• 電子裝置中的狀態與電源指示燈。
• 開關、按鍵及符號的背光照明。
• 消費性電子產品、工業控制裝置及汽車內裝中的通用指示應用。

1.4 封裝尺寸

機械外型與建議焊墊佈局對PCB設計至關重要。LED封裝為矩形本體，底部有兩個陽極/陰極端子。極性由頂部或底部表面的標記指示（通常為綠色圓點或切角）。建議的焊墊圖案可確保迴焊時焊點形成正確及機械穩定性。所有尺寸單位均為毫米 (mm)，除非另有說明，否則標準公差為±0.2mm。關鍵尺寸包括總長度3.20mm、寬度1.60mm及高度0.70mm。

1.5 產品參數

1.5.1 電氣與光學特性 (Ts=25°C)

這些參數是在標準測試條件下測得（順向電流 IF=20mA；逆向電壓 VR=5V）。產品提供多種順向電壓 (VF) 與發光強度 (IV) 分級，以利設計彈性及生產一致性。

• 光譜半高寬 (Δλ):典型值為 15nm，定義了橘色光的色彩純度。
• 順向電壓 (VF):範圍自 1.8V 至 2.3V，劃分為多個分級 (B1, B2, C1, C2, D1)。
• 主波長 (λD):定義人眼感知之色調。提供兩種分級：E00 (620-625nm) 及 F00 (625-630nm)，均位於橘色/紅橘色光譜範圍。
• 發光強度 (IV):光輸出量，以毫燭光 (mcd) 為單位。在 20mA 驅動電流下，提供多種分級，範圍自 1AQ (100-130 mcd) 至 1GW (220-250 mcd)。
• 視角 (2θ1/2):極寬廣的 140 度，確保從多角度皆可清晰可見。
• 逆向電流 (IR):在 5V 逆向偏壓下，最大值為 10μA。
• 熱阻 (RΘJ-S):接面至焊點的熱阻為 450°C/W，是熱管理的重要參數。

1.5.2 絕對最大額定值 (Ts=25°C)

此為壓力極限，超出此限可能導致永久性損壞。操作應維持在此極限範圍內。

• 功耗 (Pd):72 mW
• 最大連續順向電流 (IF):30 mA
• 峰值順向電流 (IFP):60 mA (脈衝模式，工作週期 1/10，脈衝寬度 0.1ms)
• 靜電放電耐受度 (ESD) HBM:2000V
• 工作溫度 (Topr):-40°C 至 +85°C
• 儲存溫度 (Tstg):-40°C 至 +85°C
• 最高接面溫度 (Tj):95°C

設計注意事項:接面溫度不得超過其最大額定值。工作電流應在考量應用中實際封裝溫度後決定，以確保可靠的長期效能。

1.6 典型光學特性曲線

這些圖表顯示了關鍵參數間的關係，對電路設計與效能預測至關重要。

• 順向電壓 vs. 順向電流:展示二極體的非線性 IV 特性。電壓隨電流增加而上升，曲線形狀取決於特定的 VF 分級。
• 相對發光強度 vs. 順向電流:展示光輸出如何隨驅動電流增加，通常在較高電流時因發熱與效率下降而呈次線性增長。
• 相對發光強度 vs. 元件溫度 / 環境溫度:說明熱衰減效應，即當 LED 溫度上升時，光輸出會下降。這對高溫環境下的應用至關重要。
• 順向電流 vs. 主波長:展示峰值發射波長隨驅動電流變化而產生的輕微偏移。
• 相對發光強度 vs. 波長:發光光譜圖，顯示不同波長下的強度分佈，圍繞主波長（例如約 610nm）為中心。
• 輻射場型圖:極座標圖，可視化 140 度寬視角，確認其接近朗伯 (Lambertian) 輻射特性。

2. 包裝

LED 以供自動化 SMT 組裝的產業標準包裝形式供應。

2.1 包裝規格

2.1.1 載帶尺寸

元件置於壓紋載帶中。載帶尺寸（凹槽大小、節距、寬度）均符合標準自動化取放設備供料器的相容性規範。

2.1.2 捲盤尺寸

載帶捲繞於捲盤上。捲盤尺寸（直徑、軸心大小、邊緣寬度）決定了每捲供貨數量以及與貼片機供料器的相容性。

2.1.3 標籤格式規格

每個捲盤均附有標籤，記載關鍵資訊：料號、數量、批號、生產日期代碼及濕度敏感等級 (MSL 3)。

2.2 防潮包裝

因其 MSL 3 等級，LED 包裝袋內含乾燥劑及濕度指示卡，並封裝於防潮袋中。該防潮袋經密封，以保護元件在儲存與運輸過程中免受環境濕氣影響。一旦開啟防潮袋，元件必須在規定的車間壽命內使用完畢（在工廠條件 30°C/60%RH 下，MSL 3 等級通常為 168 小時），或需依據指引進行重新烘烤。<°C/60%RH) or be re-baked according to guidelines.

2.3 紙箱包裝

密封的防潮袋包裝於紙箱中，以供運送及儲存，提供實體保護。

2.4 可靠度測試項目與條件

產品經過一系列可靠度測試，以確保其在各種環境壓力下的性能。典型測試項目可能包括（根據產業標準推斷）:

• 高溫儲存壽命測試:於最高儲存溫度下長時間暴露。
• 溫度循環測試:承受高低溫極值之間的重複循環。
• 耐濕測試:於高濕度與高溫條件下測試。
• 耐焊熱測試:承受多次迴焊循環，以模擬重工條件。
• 靜電放電 (ESD) 敏感度測試:依據人體放電模型 (HBM) 測試，以驗證 2000V 等級。

2.5 損壞判定標準

本節定義可靠度測試後的目視與功能性檢測標準。失效標準通常包括災難性故障（不亮）、顯著參數偏移（例如：發光強度下降 > 50%、VF 變化 > ±0.2V）或可見物理損壞，如裂痕、變色或分層。

3. SMT 迴焊焊接指引

正確的焊接對於可靠性至關重要。本元件設計用於無鉛 (Pb-free) 迴焊製程。

3.1 SMT 迴焊溫度曲線

必須遵循建議的迴焊溫度曲線，以防止熱損傷。關鍵參數包括:

• 預熱區 / 保溫區:緩慢升溫以活化助焊劑並均勻PCB溫度，通常介於 150°C 至 200°C 之間。
• 迴焊區:LED 本體所經歷的峰值溫度不得超過最大允許上限（通常短時間內為 260°C，例如 10 秒）。液相線以上時間 (TAL) 亦需加以控制。
• 冷卻區:控制冷卻速率，以固化焊點並最小化熱應力。

建議在仍能形成可靠焊點的前提下，使用盡可能低的峰值溫度及最短的液相線以上時間。過度加熱可能導致環氧樹脂變色、內部金線接合失效或晶片性能劣化。

4. 操作注意事項

4.1 操作與儲存指南

• 靜電防護:儘管額定耐受 2000V HBM，操作時仍需採用標準 ESD 防護措施（接地工作站、靜電手環），以防潛在損傷。
• 濕度敏感性:嚴格遵守 MSL 3 操作要求。開啟防潮袋後，請在規定的車間壽命內使用元件。若超過時限，應在迴焊前依據建議程序（例如：125°C、24 小時）進行烘烤。
• 機械應力:避免對 LED 透鏡施加直接的機械力或振動，以免損壞內部結構。
• 清潔:若需進行焊後清潔，請使用相容且不腐蝕環氧樹脂透鏡或封裝標記的溶劑。避免使用超音波清洗，因其可能導致微裂痕。
• 儲存:將未開封的防潮袋儲存於陰涼、乾燥的環境中。避免陽光直射或腐蝕性氣體。

5. 應用與設計考量

5.1 電流限制

LED 為電流驅動元件。務必使用串聯的限流電阻或定電流驅動器。電阻值可使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - LED_VF) / IF。請選擇適當功率額定的電阻。為延長使用壽命並提升可靠性，可考慮以低於其絕對最大電流的數值驅動 LED，例如使用 20mA 而非 30mA。

5.2 熱管理

儘管尺寸小，此 LED 仍會散發熱量。450°C/W 的熱阻意味著在較高電流下，其接面溫度將顯著高於 PCB 溫度。請確保 LED 焊墊下方及周圍的 PCB 銅箔面積足夠，以作為散熱片。這在環境溫度較高的應用中或驅動電流 >20mA 時尤為重要。

5.3 光學設計

140 度的視角提供了寬廣的漫射照明。對於需要更集中光束的應用，可使用外部透鏡或導光柱。橘色光對於警告或狀態指示非常有效，且具有高可見度。

5.4 極性與放置方向

極性錯誤將導致 LED 無法點亮。在組裝與檢查過程中，請務必根據 PCB 絲印確認極性標記（例如陰極側的綠色圓點）。確保焊墊設計符合建議的佈局圖案，以防立碑或不良焊點。