目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 特性
- 1.2 應用
- 2. 技術參數 - 深入分析
- 2.1 電氣/光學特性（在Ts=25°C，IF=20mA條件下）
- 2.2 絕對最大額定值
- 3. 分檔系統
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械與包裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 回流焊溫度曲線
- 6.2 儲存與處理注意事項
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤資訊
- 7.3 防潮包裝
- 8. 應用指南
- 9. 技術比較
- 10. 常見問題
- 11. 設計範例
- 12. 工作原理
- 13. 發展趨勢
- 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
本規格說明書描述一款緊湊型黃色表面黏著發光二極體（LED），封裝尺寸為1.6mm x 0.8mm x 0.7mm。採用黃色晶片製成，設計用於通用光學指示、開關、符號和顯示器。此元件具有極寬的視角（140度），非常適合需要均勻光線分佈的應用。它相容於所有標準SMT組裝和焊接製程，符合RoHS規範，且濕度敏感等級為3級。
1.1 特性
- 極寬視角（2θ1/2 = 140° 典型值）
- 適用於所有SMT組裝和焊接製程
- 濕度敏感等級：Level 3
- 符合RoHS規範
1.2 應用
- 光學指示器
- 開關、符號和顯示器
- 一般照明和信號指示
2. 技術參數 - 深入分析
2.1 電氣/光學特性（在Ts=25°C，IF=20mA條件下）
| 參數 | 符號 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 光譜半頻寬 | Δλ | IF=20mA | -- | 15 | -- | nm |
| 順向電壓 | VF | IF=20mA | 1.8 | -- | 2.4 | V |
| 主波長 | λD | IF=20mA | 585 | -- | 595 | nm |
| 發光強度 | IV | IF=20mA | 80 | -- | 230 | mcd |
| 視角 | 2θ1/2 | IF=20mA | -- | 140 | -- | 度 |
| 逆向電流 | IR | VR=5V | -- | -- | 10 | μA |
| 熱阻（接點至焊接點） | RTHJ-S | IF=20mA | -- | -- | 450 | °C/W |
順向電壓分為三個檔位：B0（1.8–2.0V）、C0（2.0–2.2V）和D0（2.2–2.4V）。主波長提供兩個檔位：2K（585–590nm）和2L（590–595nm）。發光強度分為五個檔位：F20（80–100mcd）、G10（100–120mcd）、G20（120–150mcd）、H10（150–180mcd）和H20（180–230mcd）。請注意，若未指定檔位代碼，則表示涵蓋全範圍。所有測量均在標準化條件下進行。
2.2 絕對最大額定值
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率消耗 | Pd | 72 | mW |
| 順向電流 | IF | 30 | mA |
| 峰值順向電流（1/10工作週期，0.1ms脈衝） | IFP | 60 | mA |
| 靜電放電（HBM） | ESD | 2000 | V |
| 工作溫度 | Topr | -40 至 +85 | °C |
| 儲存溫度 | Tstg | -40 至 +85 | °C |
| 接面溫度 | Tj | 95 | °C |
必須注意不要超過這些額定值。順向電壓測量容差為±0.1V，主波長容差±2nm，發光強度容差±10%。在操作時，應在測量封裝溫度後決定最大電流，以確保接面溫度不超過95°C。
3. 分檔系統
此LED依照順向電壓、主波長和發光強度進行分檔，以便在需要嚴格容差的應用中獲得一致性能。檔位代碼印在標籤上，用於訂購識別。提供以下檔位：
- 順向電壓：B0（1.8-2.0V）、C0（2.0-2.2V）、D0（2.2-2.4V）
- 主波長：2K（585-590nm）、2L（590-595nm）
- 發光強度：F20（80-100mcd）、G10（100-120mcd）、G20（120-150mcd）、H10（150-180mcd）、H20（180-230mcd）
客戶在訂購時應指定所需的檔位代碼，以確保一致的顏色和亮度。
4. 性能曲線分析
提供典型光學特性曲線，以幫助設計人員了解LED在各種條件下的行為。主要曲線包括：
- 順向電壓與順向電流關係（圖1-6）：顯示VF與IF之間的指數關係。在20mA時，VF典型值約為2.0V（取決於檔位）。
- 順向電流與相對發光強度關係（圖1-7）：相對光輸出隨順向電流增加而近乎線性增加，最高可達30mA。
- 接腳溫度與相對發光強度關係（圖1-8）：隨著焊接點溫度升高，光輸出降低。在85°C接腳溫度時，相對強度可能降至25°C時的約80%。
- 接腳溫度與順向電壓關係（圖1-9）：順向電壓隨溫度升高而略微下降，約為-2mV/°C。
- 順向電流與主波長關係（圖1-10）：增加電流會引起主波長輕微偏移（紅移）。在30mA時，偏移量通常為1-2nm。
- 相對發光強度與波長關係（圖1-11）：光譜分佈顯示峰值約在590nm，半頻寬約為15nm。
- 輻射圖案（圖1-12）：LED以寬朗伯型圖案發光，半角約為70°（140°視角）。在70°處的強度約為0°處的一半。
5. 機械與包裝資訊
5.1 封裝尺寸
LED封裝尺寸為1.6mm × 0.8mm × 0.7mm。俯視圖顯示發光區域（LED晶片）居中。底部視圖顯示兩個焊接墊：墊1（陽極）較大，墊2（陰極）較小。極性由封裝上的倒角或標記指示。建議的焊接圖案（足跡）為0.8mm × 2.4mm，墊間距0.8mm。所有尺寸單位為毫米，容差±0.2mm，除非另有說明。
5.2 極性識別
陰極一側通常標有小切口或圓點。在底部視圖中，陰極墊較小，且位於極性標記的同一側。正確的方向對於正常操作至關重要。
6. 焊接與組裝指南
6.1 回流焊溫度曲線
建議的回流焊溫度曲線如下：
- 平均升溫速率：最大3°C/s（從Tsmin到Tp）
- 預熱：150°C至200°C，60-120秒
- 溫度高於217°C（TL）的時間：最大60秒
- 峰值溫度（Tp）：260°C，最長10秒
- 在Tp的5°C範圍內的時間：最長30秒
- 冷卻速率：最大6°C/s
- 從25°C到Tp的時間：最長8分鐘
回流焊接不得超過兩次。如果兩次焊接操作間隔超過24小時，則必須烘烤LED以去除濕氣。手動焊接（使用烙鐵）應在≤300°C下進行，時間少於3秒，且僅限一次。
6.2 儲存與處理注意事項
在打開防潮袋之前，儲存於≤30°C和≤75% RH的環境中，自製造日起最長一年。打開後，LED必須在168小時內使用，儲存條件為≤30°C和≤60% RH。如果暴露時間超過或乾燥劑已變色，則應在60±5°C下烘烤至少24小時。避免機械應力、快速冷卻以及焊接後彎曲PCB。請勿將LED焊接在彎曲的PCB上。冷卻時請勿施加外力或振動。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 包裝規格
標準包裝：每卷4,000顆。承載帶寬度8.0mm，間距4.0mm，並包含上帶。捲盤尺寸：直徑178±1mm，寬度8.0±0.1mm，輪轂直徑60±1mm，主軸孔直徑13.0±0.5mm。
7.2 標籤資訊
捲盤和防潮袋上的標籤包含以下欄位：零件編號、規格編號、批號、檔位代碼（針對通量、色度、順向電壓、波長）、數量及日期。規格書中顯示了範例標籤格式。
7.3 防潮包裝
將捲盤放入防潮袋中，內含乾燥劑和濕度指示卡，然後密封。使用外層紙箱進行運輸。紙箱上貼有產品資訊和靜電敏感元件處理注意事項的標籤。
8. 應用指南
此黃色LED的典型應用包括：
- 消費性電子產品的狀態指示燈（例如，電源開啟、網路活動）
- 開關和符號的背光照明
- 工業控制面板中的信號燈
- 汽車內部照明（非關鍵應用）
- 一般裝飾照明
設計考量：
- 始終使用限流電阻，以防止超過最大順向電流。
- 熱管理很重要；確保足夠的散熱或PCB銅箔面積，以保持接面溫度低於95°C。
- 避免逆向電壓（VR > 5V），因為可能導致遷移和損壞。
- 環境中硫化物應限制在<100ppm，鹵素含量（
- 請勿使用會釋放揮發性有機化合物（VOC）的黏合劑或材料，這些VOC會侵蝕有機矽封裝膠並導致光輸出衰減。
9. 技術比較
與標準0603（1.6×0.8mm）黃色LED相比，此元件提供更寬的視角（140° vs 典型120°）和更嚴格的波長分檔（±2.5nm），以獲得更一致的顏色。封裝高度0.7mm適合薄型設計。熱阻為450°C/W，屬於中等水準；設計人員應提供足夠的銅箔面積以利散熱。ESD額定值2kV（HBM）確保了良好的操作穩固性。
10. 常見問題
- Q：建議的最佳效率順向電流是多少？A：典型測試條件為20mA。在20mA下工作可在亮度和功耗之間取得良好平衡。
- Q：我可以連續以30mA驅動此LED嗎？A：可以，30mA是最大連續順向電流，但需確保接面溫度不超過95°C。在高環境溫度下可能需要降額使用。
- Q：如何解讀標籤上的檔位代碼？A：檔位代碼指定了順向電壓（B0、C0、D0）、波長（2K、2L）和發光強度（F20、G10等）。典型標籤可能顯示：VF=B0, WLD=2K, IV=G10。
- Q：打開防潮袋後的保質期是多少？A：如果儲存於≤30°C和≤60% RH的環境中，LED必須在168小時（7天）內使用。否則需要烘烤。
- Q：此LED能否承受波峰焊？A：規格書僅指定回流焊。不建議使用波峰焊，因為存在熱衝擊和機械應力的風險。
11. 設計範例
案例1：使用恆定電流的狀態指示燈。在5V電源串聯一個電阻。對於IF=20mA和VF=2.0V（典型值），電阻值為(5-2)/0.02 = 150Ω。電阻的功率消耗為0.02²×150 ≈ 60mW，請使用0805或更大尺寸的電阻。
案例2：多個LED並聯。每個LED必須有自己的串聯電阻，以確保電流平衡。請勿在沒有獨立電阻的情況下直接並聯連接。
案例3：熱設計。如果環境溫度為60°C，總功率消耗為72mW，則接面溫度相對於環境的上升量為 Pd × Rth = 0.072W × 450°C/W = 32.4°C。接面溫度 = 60 + 32.4 = 92.4°C，低於95°C的最大值。足夠的PCB銅箔面積對於達到指定的熱阻至關重要。
12. 工作原理
此黃色LED基於砷化鎵磷（GaAsP）或類似材料製成的半導體晶片，摻雜氮以產生黃光。當在PN接面施加順向電壓時，電子和電洞進行輻射複合，發射出對應於能隙的光子。峰值波長約為590nm，對人眼呈現黃色。窄光譜頻寬（~15nm）有助於良好的色彩飽和度。
13. 發展趨勢
表面黏著LED在保持或提升發光效率的同時，尺寸持續縮小。對於0603封裝，在20mA下發光強度超過200mcd已屬常見。未來發展包括透過改進晶片結構（例如多量子井設計）和更好的熱管理來提高效率。在可穿戴設備和便攜式電子產品的驅動下，小型化和更高亮度的趨勢將持續。
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。 |