目录
1. 产品概述
本文档详细阐述了一款高亮度、反向贴装的表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）的规格。该器件采用铝铟镓磷（AlInGaP）半导体芯片产生黄光，并封装于水清透镜内。其主要设计适用于自动化组装工艺，以8毫米编带形式供应，卷绕在7英寸卷盘上。主要特性包括符合RoHS指令、兼容红外和气相回流焊接，并适用于各种需要可靠、明亮指示照明的电子应用。
2. 技术参数深度解读
2.1 绝对最大额定值
器件的操作极限定义在环境温度（Ta）为25°C的条件下。最大连续直流正向电流为30 mA。在脉冲条件下（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）允许的峰值正向电流为80 mA。最大功耗为75 mW。当环境温度超过50°C时，允许的正向电流必须以每摄氏度0.4 mA的速率线性降额。可施加的最大反向电压为5 V。器件可在-30°C至+85°C的环境温度范围内工作，并可在-40°C至+85°C之间存储。红外焊接条件规定为峰值温度260°C，最长持续5秒。
2.2 光电特性
在Ta=25°C、正向电流（IF）为20 mA的条件下测量，关键性能参数如下。发光强度（Iv）具有典型值，但按最小28.0 mcd至最大450.0 mcd进行分档。视角（2θ1/2）定义为强度降至轴向值一半时的全角，为70度。峰值发射波长（λP）为588.0 nm。决定感知颜色的主波长（λd）为587.0 nm。光谱线半宽（Δλ）为17 nm。正向电压（VF）典型值为2.4 V，在测试条件下最大为2.4 V。在反向电压（VR）为5 V时，反向电流（IR）最大为10 µA。在零偏压和1 MHz下测量的结电容（C）为40 pF。
3. 分档系统说明
LED的发光输出被分类为不同档位，以确保应用中的一致性。分档基于在20 mA下测量的最小和最大发光强度。档位代码及其对应范围如下：N（28.0-45.0 mcd）、P（45.0-71.0 mcd）、Q（71.0-112.0 mcd）、R（112.0-180.0 mcd）、S（180.0-280.0 mcd）和T（280.0-450.0 mcd）。每个强度档位应用+/-15%的容差。此系统允许设计人员根据设计中所需的亮度水平选择合适的元件。
4. 性能曲线分析
规格书引用了对设计分析至关重要的典型性能曲线。这些曲线（除非另有说明，均以环境温度为变量）通常描绘了正向电流与发光强度的关系、正向电压随温度的变化以及相对辐射功率与波长（光谱分布）的关系。分析IV曲线有助于设计限流电路，而温度降额曲线对于确保在不同热条件下的可靠性至关重要。光谱分布曲线确认了以588 nm为中心的单色光输出特性。
5. 机械与包装信息
5.1 封装尺寸与极性
该LED符合标准的EIA封装外形。关键尺寸包括总长、宽和高。阴极通常通过封装上的视觉标记（如凹口或绿色标记）来识别。规格书中提供了详细的尺寸图，所有尺寸均以毫米为单位，除非另有规定，标准公差为±0.10 mm。
5.2 编带与卷盘规格
为便于自动化贴片组装，元件以压纹载带形式供应。载带宽度为8毫米。元件装入料袋并用顶盖带密封。它们卷绕在直径为7英寸（178毫米）的卷盘上。每个满盘包含3000个元件。对于少于满盘的数量，剩余部分的最小包装数量为500个。包装符合ANSI/EIA 481-1-A-1994规范，允许载带中最多连续缺失两个元件。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊接曲线
提供了两种建议的红外（IR）回流曲线：一种用于标准（锡铅）焊接工艺，另一种用于无铅（Pb-free）焊接工艺。无铅曲线特别推荐与SnAgCu焊膏一起使用。这些曲线定义了关键参数，包括预热温度和时间、液相线以上时间、峰值温度和冷却速率。遵守这些曲线，特别是峰值温度260°C持续5秒的限制，对于防止LED封装和半导体芯片受到热损伤至关重要。
6.2 清洁与存储
如果焊接后需要清洁，应仅使用指定的溶剂。在常温下将LED浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟是可以接受的。未指定的化学品可能会损坏环氧树脂透镜。对于存储，LED应保存在不超过30°C和70%相对湿度的环境中。从原装防潮袋中取出的元件应在一周内进行回流焊接。对于在原包装外更长时间的存储，必须将其存放在带有干燥剂的密封容器中或在氮气环境中，并在组装前进行烘烤程序（约60°C，24小时）以去除吸收的水分。
7. 应用建议
7.1 典型应用电路
LED是电流驱动器件。为确保驱动多个LED时亮度均匀，强烈建议为每个LED使用一个串联限流电阻，如规格书中的“电路模型A”所示。不建议直接从电压源并联驱动多个LED（“电路模型B”），因为单个LED正向电压（Vf）特性的微小差异可能导致电流和亮度的显著不同。串联电阻可独立稳定流过每个LED的电流。
7.2 静电放电（ESD）防护
LED对静电放电敏感。ESD损伤可能表现为高反向漏电流、低正向电压或在低电流下无法点亮。在操作和组装过程中必须采取预防措施：人员应佩戴导电腕带或防静电手套；所有设备、工作站和存储架必须正确接地。可以使用离子发生器来中和可能积聚在塑料透镜上的静电荷。检查ESD损伤涉及在低电流水平下检查是否点亮并测量Vf。
8. 设计考量与注意事项
本器件适用于通用电子设备。对于需要极高可靠性的应用，特别是故障可能危及生命或健康的应用（例如航空、医疗设备），需要事先咨询。驱动方法必须遵守电流和功率的绝对最大额定值，并在环境温度升高时进行必要的降额。如果在接近最大额定值的情况下工作，应考虑PCB上的热管理。焊盘布局必须遵循建议的尺寸，以确保在回流焊接过程中正确的机械对准和焊点形成。
9. 技术介绍与发展趋势
这款LED采用AlInGaP技术，该技术以在产生红、橙、黄光方面的高效率和稳定性而闻名。“反向贴装”设计意味着发光面位于安装焊盘的对面，这对于需要侧面发光的特定光学设计或空间受限的布局可能是有利的。SMD LED的发展趋势继续朝着更高的发光效率（每瓦电能产生更多光输出）、通过更严格的分档提高颜色一致性以及在恶劣环境条件下（包括无铅组装所需的高温焊接曲线）增强可靠性方向发展。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |