目錄
- 1. 產品概述
- 2. 技術參數與規格
- 2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
- 2.2 電光特性 (Ts=25°C, IF=60mA)
- 3. 分級與分類系統
- 3.1 光通量分級
- 3.2 主波長分級
- 4. 性能曲線與圖表
- 4.1 順向電壓 vs. 順向電流 (IV 曲線)
- 4.2 順向電流 vs. 相對光通量
- 4.3 接面溫度 vs. 相對光譜功率分佈
- 4.4 光譜能量分佈曲線
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸與外觀圖
- 5.2 建議的 PCB 焊墊圖案與鋼板設計
- 6. 組裝、操作與應用指南
- 6.1 濕度敏感性與烘烤要求
- 6.2 靜電放電 (ESD) 防護
- 6.3 應用電路設計
- 6.4 操作注意事項
- 7. 產品命名規則與訂購資訊
- 8. 應用備註與設計考量
- 8.1 熱管理
- 8.2 光學設計
- 8.3 可靠性與使用壽命
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 9.1 不同光通量分級之間有何差異？
- 9.2 焊接前是否總是需要烘烤？
- 9.3 我可以用 3.3V 恆壓源驅動這顆 LED 嗎？
- 9.4 如何解讀波長分級代碼 (G5, G6, G7)？
1. 產品概述
SMD5050N 系列是一款高亮度表面黏著 LED，專為需要可靠且高效綠色照明的應用而設計。此系列的特點在於其緊湊的 5.0mm x 5.0mm 佔位面積，以及在各種操作條件下均能保持穩健的性能。它適用於多種照明應用，包括背光、裝飾照明和指示燈，這些應用對顏色與亮度的穩定性要求極高。
2. 技術參數與規格
2.1 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
下表列出了可能導致元件永久損壞的最大極限值。不建議在接近或達到這些數值的條件下操作。
- 順向電流 (IF): 90 mA
- 順向脈衝電流 (IFP): 120 mA (脈衝寬度 ≤ 10ms, 工作週期 ≤ 1/10)
- 功率消耗 (PD): 306 mW
- 操作溫度 (Topr): -40°C 至 +80°C
- 儲存溫度 (Tstg): -40°C 至 +80°C
- 接面溫度 (Tj): 125°C
- 焊接溫度 (Tsld): 200°C 或 230°C，持續 10 秒 (迴焊)
為確保可靠的焊接和最佳的熱性能，建議使用特定的焊墊佈局和錫膏鋼板開孔設計。遵循這些指南有助於防止墓碑效應並確保形成良好的焊點。
標準測試條件下的典型性能參數。
- 順向電壓 (VF): 3.2 V (典型值), 3.4 V (最大值)
- 逆向電壓 (VR): 5 V
- 主波長 (λd): 525 nm (典型值)
- 逆向電流 (IR): 10 µA (最大值)
- 視角 (2θ1/2): 120° (典型值)
3. 分級與分類系統
3.1 光通量分級
LED 會根據其在順向電流 60mA 下的光通量輸出進行分級。這確保了應用中顏色與亮度的一致性。
- B4: 6.0 - 6.5 lm
- B5: 6.5 - 7.0 lm
- B6: 7.0 - 7.5 lm
- B7: 7.5 - 8.0 lm
- B8: 8.0 - 8.5 lm
- B9: 8.5 - 9.0 lm
- C1: 9.0 - 10.0 lm
- C2: 10.0 - 11.0 lm
- C3: 11.0 - 12.0 lm
- C4: 12.0 - 13.0 lm
- C5: 13.0 - 14.0 lm
3.2 主波長分級
為維持精確的顏色輸出，LED 也會根據其主波長進行分級。
- G5: 519.0 - 522.5 nm
- G6: 522.5 - 526.0 nm
- G7: 526.0 - 530.0 nm
4. 性能曲線與圖表
本規格書包含數個對設計工程師至關重要的關鍵性能圖表。
4.1 順向電壓 vs. 順向電流 (IV 曲線)
此圖表說明施加的順向電壓與產生的順向電流之間的關係。對於設計適當的限流電路以確保穩定操作並防止熱失控至關重要。
4.2 順向電流 vs. 相對光通量
此曲線顯示光輸出如何隨著驅動電流的增加而變化。它有助於針對特定應用，在亮度與效率/功耗之間進行最佳化權衡。
4.3 接面溫度 vs. 相對光譜功率分佈
此圖表展示了接面溫度對 LED 光譜輸出的影響。對於顏色穩定性隨溫度變化至關重要的應用，理解此關係至關重要。
4.4 光譜能量分佈曲線
此曲線提供了在可見光譜範圍內所發射光線的詳細視圖，顯示了峰值波長和光譜寬度，這定義了綠色的純度。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸與外觀圖
SMD5050N 封裝的標稱尺寸為 5.0mm (長) x 5.0mm (寬) x 1.6mm (高)。提供了帶有公差（例如，.X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm）的詳細機械圖，供 PCB 佈局使用。
5.2 建議的 PCB 焊墊圖案與鋼板設計
To ensure reliable soldering and optimal thermal performance, specific pad layout and solder paste stencil aperture designs are recommended. Adhering to these guidelines helps prevent tombstoning and ensures proper solder joint formation.
6. 組裝、操作與應用指南
6.1 濕度敏感性與烘烤要求
SMD5050N 系列具有濕度敏感性（根據 IPC/JEDEC J-STD-020C 進行 MSL 分級）。如果原廠的防潮袋被打開，且元件暴露於環境濕度中，則必須在迴焊前進行烘烤，以防止爆米花效應或其他濕氣引起的故障。
- 烘烤條件：60°C，持續 24 小時。
- 烘烤後處理：元件應在 1 小時內完成焊接，或儲存在乾燥環境中（相對濕度 <20%）。
- 儲存（未開封）：溫度：5-30°C，濕度：<85% RH。
- 儲存（已開封）：在 12 小時內使用，或儲存在乾燥櫃中（相對濕度 <60%，最好有乾燥劑或氮氣）。
6.2 靜電放電 (ESD) 防護
作為半導體元件，這些 LED 容易受到靜電放電的損壞。
- ESD 來源：摩擦、感應和傳導。
- 潛在損害：漏電流增加（亮度/壽命降低）或災難性故障（LED 損壞）。
- 防護措施：使用接地的防靜電工作站、腕帶、離子風扇和導電地板。使用防靜電工具和包裝進行操作。
6.3 應用電路設計
正確的電路設計對於使用壽命和性能至關重要。
- 驅動方式：強烈建議使用恆流驅動器而非恆壓源，以確保穩定的光輸出並保護 LED 免受電流尖峰影響。
- 電流限制：在每個 LED 串聯中串聯一個電阻，以提供額外的電流調節和保護，尤其是在使用恆壓電源時。
- 極性：連接電源前務必確認極性，以防止逆向偏壓損壞。
- 電源順序：先將 LED 負載連接到驅動器輸出端，然後再對驅動器施加輸入電源，以避免電壓瞬變。
6.4 操作注意事項
避免徒手或使用金屬鑷子直接接觸 LED 透鏡。
- 手部接觸：皮膚油脂會污染矽膠透鏡，降低光輸出。過大的手指壓力可能會損壞焊線或晶片。
- 鑷子接觸：如果不小心使用，金屬鑷子可能會刮傷透鏡或晶片。盡可能使用真空吸取工具或專用塑膠鑷子。
7. 產品命名規則與訂購資訊
產品型號遵循特定的編碼系統，定義了關鍵屬性。代碼結構為：T [形狀代碼] [晶片數量] [透鏡代碼] [顏色代碼] - [光通量分級] [波長分級]。
- 形狀代碼 (5A)：表示 5050N 封裝外觀。
- 晶片數量：表示封裝內的 LED 晶片數量（例如，1, 2, 3）。
- 透鏡代碼 (00/01)：00 表示無二次透鏡，01 表示帶透鏡。
- 顏色代碼 (G)：指定為綠色發光。
- 光通量分級：對應光通量範圍的代碼（例如，B4, C1）。
- 波長分級：對應主波長範圍的代碼（例如，G5, G6）。
8. 應用備註與設計考量
8.1 熱管理
雖然此封裝具有良好的熱性能，但有效的散熱對於維持 LED 壽命和顏色穩定性至關重要，尤其是在高電流或高環境溫度下操作時。確保 PCB 有足夠的散熱孔和銅箔面積連接到 LED 的散熱焊墊。
8.2 光學設計
120 度的寬視角使這款 LED 適合需要廣泛照明的應用。對於聚焦光束，則需要二次光學元件（反射器或透鏡）。選擇相容的黏著劑或封裝材料時，應考慮矽膠透鏡的材料特性。
8.3 可靠性與使用壽命
LED 的使用壽命受操作條件影響顯著。在低於其最大額定電流的條件下驅動 LED，並保持較低的接面溫度，將能最大化其操作壽命。必須遵守指定的儲存和操作溫度範圍，以確保可靠的性能。
9. 常見問題 (FAQ)
9.1 不同光通量分級之間有何差異？
分級（B4 到 C5）代表根據測量到的光輸出所分成的組別。在產品中使用同一分級的 LED 可確保亮度均勻。對於關鍵應用，可指定更嚴格的分級以最小化差異。
9.2 焊接前是否總是需要烘烤？
不需要。僅當濕度敏感元件在原廠密封袋打開後、迴焊前暴露於潮濕環境時才需要烘烤。正確儲存在乾燥條件下的元件無需烘烤。
9.3 我可以用 3.3V 恆壓源驅動這顆 LED 嗎？
不建議這樣做。順向電壓具有公差且會隨溫度變化。接近典型 Vf (3.2V) 的恆壓源可能導致過大電流並迅速損壞。請務必使用恆流驅動器或帶有串聯限流電阻的恆壓源。
9.4 如何解讀波長分級代碼 (G5, G6, G7)？
這些代碼定義了 LED 主波長的範圍。G5 LED 發光的峰值波長在 519nm 至 522.5nm 之間（略偏藍的綠色），而 G7 LED 的峰值波長在 526nm 至 530nm 之間（略偏黃的綠色）。請選擇符合您目標色點的波長分級。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需的最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED晶片內部的實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落在極小範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 在恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |