目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 一般說明
- 1.2 特點
- 1.3 應用
- 1.4 封裝尺寸
- 1.5 產品參數
- 1.6 典型光學特性曲線
- 2. 包裝
- 2.1 包裝規格
- 2.2 防濕包裝
- 2.3 紙箱
- 2.4 可靠性測試項目與條件
- 2.5 損壞判定標準
- 3. SMT迴焊焊接說明
- 3.1 迴焊曲線
- 3.1.1 烙鐵焊接
- 3.1.2 維修
- 3.1.3 注意事項
- 4. 操作注意事項
- 4.1 儲存與操作
- 5. 分檔系統
- 6. 應用建議
- 7. 技術比較
- 8. 常見問題
- 9. 實用設計範例
- 10. 工作原理
- 11. 產業趨勢
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
1.1 一般說明
此黃色SMD LED採用高效率黃色晶片製造，封裝於常見的0603尺寸（1.6mm x 0.8mm x 0.25mm）。LED的主波長範圍為585nm至595nm，發出純淨黃光。設計用於低功耗與小尺寸為關鍵要求的通用指示與背光應用。元件支援標準SMT組裝製程，並符合RoHS規範。
1.2 特點
- 極寬的140°視角，提供均勻的光線分佈。
- 適用於所有SMT組裝與焊接製程。
- 濕度敏感等級：依照JEDEC標準為Level 3 (MSL 3)。
- 符合RoHS規範，不含有害物質。
- 提供多種電壓、波長與強度分檔，便於設計靈活性。
- 低熱阻（典型值450 K/W），有助於散熱。
1.3 應用
- 消費性電子、家電及工業設備中的光學指示燈。
- 開關與符號背光，用於使用者介面。
- 通用顯示與狀態指示。
- 車內照明（非關鍵應用）。
1.4 封裝尺寸
LED封裝外形緊湊：長1.60mm、寬0.80mm、高0.25mm。底部視圖顯示兩個陽極/陰極焊墊，帶有極性標記。頂部視圖顯示發光面。建議焊接佈局為2.4mm x 0.8mm焊墊，間距0.8mm。所有尺寸單位為毫米，公差±0.2mm（除非另有標註）。封裝上標有極性，以確保組裝時方向正確。
1.5 產品參數
除非另有標註，所有電氣與光學參數均指定在環境溫度25°C（Ts=25°C）下。
| 參數 | 符號 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 順向電壓 (Bin A0) | VF | IF=20mA | 1.6 | -- | 1.8 | V |
| 順向電壓 (Bin B0) | VF | IF=20mA | 1.8 | -- | 2.0 | V |
| 順向電壓 (Bin C0) | VF | IF=20mA | 2.0 | -- | 2.2 | V |
| 順向電壓 (Bin D0) | VF | IF=20mA | 2.2 | -- | 2.4 | V |
| 主波長 (Bin 2K) | λD | IF=20mA | 585 | -- | 590 | nm |
| 主波長 (Bin 2L) | λD | IF=20mA | 590 | -- | 595 | nm |
| 發光強度 (Bin F00) | IV | IF=20mA | 65 | -- | 100 | mcd |
| 發光強度 (Bin G00) | IV | IF=20mA | 100 | -- | 150 | mcd |
| 發光強度 (Bin H00) | IV | IF=20mA | 150 | -- | 230 | mcd |
| 發光強度 (Bin I00) | IV | IF=20mA | 230 | -- | 350 | mcd |
| 光譜半頻寬 | Δλ | IF=20mA | -- | 15 | -- | nm |
| 視角 | 2θ1/2 | IF=20mA | -- | 140 | -- | 度 |
| 反向電流 | IR | VR=5V | -- | -- | 10 | μA |
| 熱阻 (接點至焊點) | RTHJ-S | IF=20mA | -- | -- | 450 | K/W |
絕對最大額定值 (Ts=25°C)
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率消耗 | Pd | 48 | mW |
| 順向電流 (直流) | IF | 20 | mA |
| 峰值順向電流 (脈衝) | IFP | 60 | mA |
| 靜電放電 (HBM) | ESD | 2000 | V |
| 工作溫度 | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| 儲存溫度 | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| 接面溫度 | Tj | 95 | °C |
1.6 典型光學特性曲線
性能曲線顯示LED在不同條件下的行為。圖1-6為順向電流與順向電壓關係，典型導通電壓在20mA時約為1.8V至2.0V。圖1-7顯示相對強度隨順向電流的變化，在20mA內呈線性增加。圖1-8描繪相對強度與環境溫度的關係，高溫時略有下降。圖1-9提供順向電流相對引腳溫度的減額曲線，建議在60°C以上降低電流。圖1-10顯示主波長隨順向電流的漂移，波長在590nm附近幾乎保持穩定。圖1-11說明光譜分佈，峰值約590nm，半頻寬約15nm。圖1-12為輻射圖案圖，確認寬廣的140°視角與均勻發射。
2. 包裝
2.1 包裝規格
LED以編帶與捲盤形式包裝，每捲4000顆。載帶寬度8.0mm，口袋間距4.0mm，元件方向依進料方向。捲盤尺寸：外徑178mm，寬度8.0mm，輪轂直徑60mm，心軸孔徑13.0mm。每捲標有料號、規格號碼、批號、分檔代碼（用於光通量、色度、順向電壓、波長）、數量及日期代碼。
2.2 防濕包裝
捲盤密封於防濕袋中，內含乾燥劑與濕度指示卡，以維持濕度低於MSL 3要求。袋子真空密封並標有靜電放電注意標記。
2.3 紙箱
多個捲盤裝入標準紙箱進行運輸。紙箱標有產品資訊與運輸標記。
2.4 可靠性測試項目與條件
LED已依JEDEC標準進行認證：迴焊（260°C，10秒，2次）、溫度循環（-40°C至100°C，100次循環）、熱衝擊（-40°C至100°C，300次循環）、高溫儲存（100°C，1000小時）、低溫儲存（-40°C，1000小時）及壽命測試（25°C，20mA，1000小時）。驗收標準：22個樣品中0失敗。
2.5 損壞判定標準
可靠性測試後，適用以下限制：20mA時順向電壓不得超過規格上限(USL)的1.1倍。5V時反向電流不得超過USL的2.0倍。20mA時發光強度不得低於規格下限(LSL)的0.7倍。
3. SMT迴焊焊接說明
3.1 迴焊曲線
建議的迴焊焊接曲線包含：預熱從150°C至200°C持續60-120秒；升溫速率≤3°C/s；高於217°C(TL)的時間60-150秒；峰值溫度(TP)260°C持續最多10秒；冷卻速率≤6°C/s。從25°C到峰值的總時間應≤8分鐘。迴焊焊接不得超過兩次，若兩次焊接間隔超過24小時，LED須先烘烤。
3.1.1 烙鐵焊接
手焊時，使用溫度低於300°C的烙鐵，接觸時間小於3秒。每顆LED僅能進行一次手焊。
3.1.2 維修
不建議在焊接後進行維修。若無法避免，請使用雙頭烙鐵，並事先確認不會損壞LED特性。
3.1.3 注意事項
請勿將LED安裝於翹曲的PCB區域。焊接後，避免冷卻期間的機械應力或震動。請勿快速冷卻元件。
4. 操作注意事項
4.1 儲存與操作
- 打開防濕袋前：儲存於<30°C，<75%RH條件下，自日期代碼起可存放1年。
- 打開後：儲存於<30°C，<60%RH，並在168小時（7天）內使用完畢。若濕度指示顯示>60%RH，則需烘烤（60°C±5°C，24小時）。
- LED對靜電放電敏感（HBM 2000V）。操作與組裝時必須採取適當的靜電放電防護措施。
- 環境相容性：配合材料硫含量應小於100PPM；溴<900PPM；氯<900PPM；總鹵素<1500PPM。來自夾具材料的揮發性有機物可能導致變色；請在最終應用中測試相容性。
- 散熱設計至關重要：確保接面溫度不超過95°C。若環境溫度超過60°C，請降低順向電流。
- 電路設計時，使用限流電阻以防止因順向電壓變化導致的過電流。請勿施加反向電壓。
5. 分檔系統
LED分為多個檔位，以提供關鍵參數的緊密公差：
- 順向電壓分檔：A0（1.6-1.8V）、B0（1.8-2.0V）、C0（2.0-2.2V）、D0（2.2-2.4V）。讓設計者可選擇特定電壓範圍，以在串聯或並聯電路中獲得一致亮度。
- 主波長分檔：2K（585-590nm）及2L（590-595nm）。可在需要多顆LED的應用中實現色彩均勻性。
- 發光強度分檔：F00（65-100mcd）、G00（100-150mcd）、H00（150-230mcd）、I00（230-350mcd）。為不同亮度需求提供靈活性。
6. 應用建議
對於指示燈等典型應用，使用適當電阻將順向電流設計為20mA。若LED在高環境溫度下工作，請考慮減額使用。寬廣的140°視角非常適合需要從多個角度可見的前面板指示燈。對於顯示器背光，可使用多顆LED串並聯搭配適當的電流共享。確保PCB焊墊設計符合建議的焊接佈局（0.8mm焊墊，間距2.4mm）。避免使LED暴露於腐蝕性化學品或高硫環境中。
7. 技術比較
與市面上其他0603黃色LED相比，此元件提供極寬視角（140°對比典型120°）、多種電壓及波長分檔選擇，以及有助於熱管理的低熱阻。MSL 3等級是濕度敏感度的標準等級，但本元件的穩健封裝可支援標準SMT製程。強度分檔從65mcd到350mcd，讓設計者無需過度規格即可選擇廣泛的亮度範圍。
8. 常見問題
問：如何選擇正確的電壓分檔？答：選擇與您的電源電壓減去限流電阻壓降相匹配的檔位。例如，若使用3.3V電源及20mA，選擇順向電壓約1.8-2.0V（Bin B0或C0），以保持電阻功耗合理。
問：這些LED能否以超過20mA的電流驅動？答：絕對最大直流電流為20mA；脈衝操作最高可達60mA，但需佔空比1/10且脈衝寬度0.1ms。超過這些限制可能造成損壞。
問：為什麼有多個發光強度分檔？答：分檔是為了因應製程自然變異。設計者可訂購特定強度檔位以滿足最低亮度，而不需過度規格，有助於成本控制。
問：若需要烘烤LED，應如何進行？答：若包裝袋打開超過168小時或濕度指示顯示>60%RH，請在60±5°C下烘烤24小時。僅使用一次烘烤循環。
9. 實用設計範例
考慮一個家電指示燈，需要在2米距離內可見，使用5V電源。選用Bin G00（100-150mcd）及Bin B0（1.8-2.0V），限流電阻值計算為(5V - 1.9V)/20mA = 155Ω，選擇標準150Ω電阻。電阻功耗為62mW，遠低於1/8W額定值。若多顆LED並聯，每顆必須有自己的電阻，以避免因順向電壓變化導致的電流不均。包裝提供每捲4000顆，適合中量生產。
10. 工作原理
黃色LED通常使用AlInGaP（鋁銦鎵磷）半導體結構。當電流通過PN接面時，電子與電洞複合，釋放出對應於黃色光譜（約590nm）的光子。發射顏色由主動材料的能隙決定。封裝包含黃色染色透明環氧樹脂或矽膠，提供機械保護並改善光提取效率。寬廣的視角透過精確的透鏡設計與使用擴散封裝材料達成。
11. 產業趨勢
SMD LED的趨勢持續朝向更小封裝（如0402、0201）與更高效率。黃色LED正透過使用藍光晶片加上黃色螢光粉的螢光粉轉換琥珀色來增強，此方法提供更好的色彩穩定性。然而，直接黃色晶片LED因其簡單的驅動電路與飽和色彩仍受歡迎。車內照明與智慧家居裝置的需求推動了對緊湊、可靠的黃色指示燈的需求。本規格書所採用的分檔策略與業界實務一致，以確保量產應用中的一致性能。
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。 |