SMD LED 規格書 - 0.35mm 超薄高度 - 1.7-2.3V 順向電壓 - 橙色發光 - 75mW 功率 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述一款超薄型表面黏著晶片 LED 的規格。此元件專為需要高亮度且低剖面元件之應用而設計。其主要特色包括極薄的封裝高度、與自動化組裝製程相容，以及採用 AlInGaP 半導體技術以實現高效的橙色光發射。

此 LED 以捲帶包裝，適用於大量、自動化的貼裝作業。它被歸類為綠色產品，並符合相關的環保標準。

2. 技術參數深入解析

2.1 絕對最大額定值

元件的操作極限定義於環境溫度 (Ta) 25°C 下。超過這些額定值可能導致永久性損壞。

• 功率消耗：75 mW - 元件可安全以熱能形式消散的最大功率。
• 峰值順向電流：80 mA - 在脈衝條件下允許（1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度）。
• 直流順向電流：30 mA - 最大連續順向電流。
• 逆向電壓：5 V - 可施加於逆向方向的最大電壓。
• 操作溫度範圍：-30°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +85°C。
• 紅外線焊接條件：可承受 260°C 達 10 秒，適用於無鉛迴焊製程。

2.2 電氣與光學特性

除非另有說明，所有特性均在 Ta=25°C 及標準測試電流 (IF) 5mA 下量測。

• 發光強度 (Iv)：範圍從最小值 11.2 mcd 到最大值 71.0 mcd。典型值落在這個寬廣的分級範圍內。
• 視角 (2θ1/2)：130 度。這是發光強度降至其軸向峰值一半時的全角，表示具有寬廣的視角模式。
• 峰值發射波長 (λP)：典型值為 611 nm。這是光譜功率分佈達到最大值時的波長。
• 主波長 (λd)：在 IF=5mA 下，典型值為 605 nm。這是人眼感知到的單一波長，定義了 LED 的橙色，源自 CIE 色度圖。
• 光譜線半寬度 (Δλ)：典型值為 17 nm。此參數表示光譜純度；數值越小表示光源越接近單色光。
• 順向電壓 (VF)：在 IF=5mA 下，範圍從 1.7 V 到 2.3 V。實際電壓取決於特定的分級代碼。
• 逆向電流 (IR)：當施加 5V 逆向電壓 (VR) 時，最大值為 10 μA。

量測注意事項：發光強度是使用近似 CIE 明視覺（人眼響應）曲線的感測器與濾光片組合進行量測。強烈建議注意防範靜電放電 (ESD)，因其可能損壞 LED。建議在操作時確保正確接地並使用防靜電設備。

3. 分級系統說明

LED 根據關鍵參數進行分級，以確保同一生產批次內的一致性。定義了兩個主要的分級類別：

3.1 順向電壓分級

在順向電流 5mA 下量測。每個分級的容差為 +/-0.1 伏特。

• 分級代碼 E2：1.70 V (最小) 至 1.90 V (最大)
• 分級代碼 E3：1.90 V (最小) 至 2.10 V (最大)
• 分級代碼 E4：2.10 V (最小) 至 2.30 V (最大)

3.2 發光強度分級

在順向電流 5mA 下量測。每個分級的容差為 +/-15%。

• 分級代碼 L：11.20 mcd (最小) 至 18.00 mcd (最大)
• 分級代碼 M：18.00 mcd (最小) 至 28.00 mcd (最大)
• 分級代碼 N：28.00 mcd (最小) 至 45.00 mcd (最大)
• 分級代碼 P：45.00 mcd (最小) 至 71.00 mcd (最大)

理解這些分級對於設計至關重要，尤其是在並聯使用多個 LED 時，以最小化亮度或順向電壓降的可見差異。

4. 性能曲線分析

規格書參考了在 25°C 環境溫度下量測的典型性能曲線。雖然具體圖表未在文中重現，但通常包括：

• 相對發光強度 vs. 順向電流：顯示光輸出如何隨電流增加，通常是非線性關係，在較高電流時會飽和。
• 順向電壓 vs. 順向電流：展示二極體的 I-V 特性，對於設計限流電路至關重要。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：說明隨著接面溫度升高，光輸出會下降，這是熱管理的重要考量。
• 光譜功率分佈：顯示圍繞 611 nm 峰值在不同波長下發射光相對強度的圖表。

這些曲線對於預測在與標準測試點不同條件下的實際性能至關重要。

5. 機械與封裝資訊

5.1 關鍵封裝尺寸

此 LED 採用 EIA 標準封裝。其主要特點是其超薄外型。

• 封裝高度 (H)：0.35 mm。這是空間受限應用中的關鍵尺寸。
• 一般公差：±0.10 mm (0.004")，除非尺寸圖上另有規定。

5.2 極性識別與焊墊設計

規格書包含建議的焊接焊墊佈局。正確的焊墊設計對於實現可靠的焊點、防止墓碑效應以及在迴焊過程中確保正確對位至關重要。陰極通常在封裝上有標記或識別，焊墊佈局反映了此極性以防止錯誤放置。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊溫度曲線

提供了適用於無鉛焊接製程的建議紅外線 (IR) 迴焊溫度曲線。關鍵參數包括：

• 預熱：120-150°C，最長 120 秒，以逐漸加熱組裝件並活化助焊劑。
• 峰值溫度：最高 260°C。
• 液相線以上時間：元件可承受峰值溫度最長 5 秒，以防止環氧樹脂透鏡和半導體晶粒受到熱損傷。

6.2 手動焊接

若需進行手工焊接：

• 烙鐵溫度：最高 300°C。
• 焊接時間：每個接腳最長 3 秒。
• 此操作應僅執行一次以避免熱應力。

6.3 清潔

應僅使用指定的清潔劑。推薦的溶劑包括乙醇或異丙醇。LED 應在常溫下浸泡少於一分鐘。未指定的化學品可能會損壞封裝材料。

6.4 儲存條件

為保持可焊性並防止吸濕：

• 環境儲存：不應超過 30°C 和 60% 相對濕度。
• 開袋後使用壽命：從原始防潮包裝中取出的 LED 應在 672 小時（28 天）內進行迴焊。
• 長期儲存：若儲存時間超過 672 小時，應儲存在帶有乾燥劑的密封容器或氮氣乾燥櫃中。
• 烘烤：開袋儲存超過 672 小時的元件，在焊接前需要在大約 60°C 下烘烤至少 20 小時，以去除吸收的濕氣。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 捲帶規格

此元件以業界標準包裝供應，適用於自動化取放機。

• 捲盤尺寸：直徑 7 英吋。
• 載帶寬度：8 mm。
• 每捲數量：5000 顆。
• 最小訂購量 (MOQ)：剩餘數量為 500 顆。
• 上蓋帶：空的元件凹槽用上蓋帶密封。
• 缺件：根據規格，最多允許連續兩個缺失的 LED（"缺燈"）。
• 標準：包裝符合 ANSI/EIA-481 規範。

8. 應用建議

8.1 預期用途

此 LED 專為普通電子設備設計，包括辦公設備、通訊裝置和家用電器。未經事先諮詢和資格認證，不建議用於安全關鍵系統（例如航空、醫療生命維持、交通控制），因為故障可能危及生命或健康。

8.2 驅動電路設計

LED 是電流驅動元件。為達到最佳性能和一致性：

• 推薦電路（模型 A）：當並聯連接多個 LED 時，應與每個LED 串聯一個限流電阻。這可以補償不同 LED 之間順向電壓 (Vf) 的自然差異，確保電流均勻，從而使所有元件亮度一致。
• 不推薦電路（模型 B）：不建議將多個 LED 直接並聯到電壓源並使用單一限流電阻。個別 LED 的 I-V 特性微小差異可能導致顯著的電流不平衡，造成亮度明顯不同，並可能使某些元件過電流。

8.3 靜電放電 (ESD) 防護

LED 對 ESD 和電源突波敏感。預防措施至關重要：

• 操作時使用導電腕帶或防靜電手套。
• 確保所有設備、工作站和儲物架正確接地。
• 使用離子產生器來中和因操作摩擦可能在塑膠透鏡上積累的靜電荷。
• ESD 損壞症狀：包括高逆向漏電流、異常低的順向電壓 (Vf)，或在低電流下無法點亮（"不亮"）。可透過檢查是否點亮並在低測試電流下量測 Vf 來測試可疑的 LED。

9. 技術比較與差異化

此 LED 的主要差異化因素包括：

• 超薄外型 (0.35mm)：適用於 Z 軸高度嚴重受限的極薄裝置，如現代智慧型手機、平板電腦和超薄顯示器。
• AlInGaP 技術：與 GaAsP 等舊技術相比，為橙/紅色提供更高的效率和更好的溫度穩定性，從而實現更亮的輸出以及在溫度和驅動電流下更一致的顏色。
• 專為高速自動化貼裝、視覺系統識別和標準紅外線迴焊而設計，可無縫整合到現代電子製造生產線中。廣泛的分級選項：
• 為設計人員提供靈活性，可根據其特定應用選擇適當的亮度（發光強度）和電壓（順向電壓）分級，以進行成本優化或性能匹配。10. 常見問題 (FAQ)

10.1 為什麼每個並聯的 LED 都需要一個串聯電阻？

由於製造差異，沒有兩個 LED 具有完全相同的順向電壓 (Vf) 特性。若沒有個別電阻，在並聯配置中，Vf 略低的 LED 將不成比例地汲取更多電流，變得更亮並可能過熱，而其他 LED 則保持較暗。串聯電阻作為鎮流器來平衡電流。

10.2 如果我超過 260°C 10 秒的迴焊條件會發生什麼？

過高的溫度或時間可能導致多種故障：環氧樹脂透鏡劣化（變黃、開裂）、內部打線損壞，或半導體晶粒上的熱應力導致壽命縮短或立即失效。請務必遵守建議的溫度曲線。

10.3 我可以在戶外使用此 LED 嗎？

操作溫度範圍為 -30°C 至 +85°C。雖然它可以在寒冷環境中運作，但戶外使用需要仔細考慮完整的應用環境，包括濕度、紫外線照射（可能使透鏡劣化）以及是否需要披覆塗層。規格書指定用於普通電子設備；惡劣環境可能需要額外保護或不同等級的產品。

10.4 如何解讀發光強度值？

發光強度（以毫坎德拉 mcd 量測）是在特定方向上發射的可見光量。在 5mA 下 11.2-71.0 mcd 的值是軸向強度（正前方）。寬廣的 130 度視角意味著光線分佈在廣闊的區域，因此軸向強度數值雖然重要，但並不能完全說明總光輸出。對於需要寬廣、均勻發光的應用，這是有益的。

11. 設計實例研究

情境：

為一款超薄手持式醫療掃描器設計狀態指示燈。外殼深度僅允許 0.5mm 的元件空間。元件選擇：

此 LED 的 0.35mm 高度完美符合機械限制。橙色提供高可見度和對比度。電路設計：

使用四個 LED 來指示不同的操作模式（待機、掃描、錯誤、充電）。它們由微控制器 GPIO 腳位驅動。遵循規格書建議，每個 LED 都有自己的 100 歐姆串聯電阻連接到共用的 3.3V 電源。這確保了所有四個 LED 無論 Vf 微小差異如何，都具有相同的亮度。組裝：

PCB 採用建議的焊墊佈局設計。組裝廠使用提供的無鉛紅外線迴焊溫度曲線。元件在生產運行前一直保存在密封袋中，以符合 672 小時的車間壽命要求。結果：

可靠、均勻的指示燈，滿足超薄外型和性能要求。12. 技術原理介紹

此 LED 基於 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料。當順向電壓施加於 p-n 接面時，電子和電洞被注入到主動區域並在此復合。此復合過程以光子（光）的形式釋放能量。AlInGaP 合金的特定成分決定了半導體的能隙能量，這直接決定了發射光的波長（顏色）——在本例中為橙色（約 605-611 nm）。"水清"透鏡由對該波長透明的環氧樹脂或矽膠製成，使光能有效逸出。超薄設計是透過先進的封裝成型和晶粒黏著技術實現的，這些技術最小化了材料的垂直堆疊。

13. 產業趨勢

指示燈和背光 LED 的趨勢持續朝向：

微型化：

• 更薄更小的封裝，以實現更薄的終端產品。更高效率：
• 提高每瓦流明數 (lm/W)，以在較低電流下達到所需亮度，節省電力並減少熱量產生。改善顏色一致性：
• 更嚴格的分級規格和先進的半導體生長技術，以減少批次間的顏色差異。增強可靠性：
• 提供更長壽命並在高溫高濕條件下具有更好性能的材料和設計。拓寬光譜：
• 開發覆蓋更多可見光譜以及紫外線 (UV) 和紅外線 (IR) 範圍的高效 LED，用於專業感測和照明應用。此特定產品專注於薄型外觀和自動化組裝相容性，符合電子產業持續的微型化和製造效率趨勢。

This particular product, with its focus on thin profile and automated assembly compatibility, aligns with the ongoing miniaturization and manufacturing efficiency trends in the electronics industry.