SMD LED 0603 蓝色规格书 - 尺寸 1.6x0.8x0.6mm - 电压 2.8-3.8V - 功率 76mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款采用0603封装尺寸的表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）的完整技术规格。该器件采用透明透镜，并利用氮化铟镓（InGaN）半导体结构发射蓝光。其设计适用于自动化组装工艺，兼容多种回流焊接技术，非常适合大批量电子产品制造。

1.1 核心特性与优势

这款LED具备多项关键特性，提升了其在现代电子应用中的可用性和可靠性。它符合RoHS（有害物质限制）指令，属于环保产品。元件以行业标准的8mm载带、7英寸直径卷盘形式供应，便于与自动化贴片设备兼容。这种包装标准确保了高效处理，并降低了组装过程中的损坏风险。该器件设计可承受红外（IR）和气相回流焊接工艺的热曲线，这些工艺在无铅（Pb-free）组装线中很常见。其封装符合EIA（电子工业联盟）标准，电气特性与标准集成电路（IC）驱动电平兼容。

1.2 目标应用与市场

这款蓝色贴片LED旨在用于广泛的普通电子设备。典型应用包括状态指示灯、小型显示器背光、面板照明以及消费电子、办公自动化设备、通信设备和家用电器中的装饰照明。其小巧的外形和可靠性使其成为寻求紧凑高效照明解决方案的设计师们的通用组件。需要注意的是，此LED并非专门针对需要极高可靠性、且故障可能危及生命或健康的应用（如航空、医疗生命支持系统或安全关键型交通控制）进行评级。对于此类应用，需咨询制造商以获取专用产品。

2. 技术参数：深入客观解读

透彻理解电气和光学参数对于成功的电路设计和可靠运行至关重要。

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限。不建议在超出这些值的条件下操作LED。绝对最大额定值在环境温度（Ta）为25°C时指定。

• 功耗（Pd）：76 mW。这是LED封装可以耗散为热量的最大功率。
• 峰值正向电流（I_F(峰值)）：100 mA。此电流只能在占空比为1/10、脉冲宽度为0.1ms的脉冲条件下施加。在直流操作中超过此值将导致损坏。
• 直流正向电流（I_F）：20 mA。这是正常操作时推荐的连续正向电流。
• 降额：在环境温度超过50°C时，最大允许直流正向电流以每°C 0.25 mA的速率线性下降。这对于热管理至关重要。
• 反向电压（V_R）：5 V。施加高于此值的反向电压会损坏LED结。规格书明确指出，反向电压操作不能是连续的。
• 工作温度范围：-20°C 至 +80°C。保证器件在此环境温度范围内正常工作。
• 存储温度范围：-30°C 至 +100°C。
• 焊接条件：LED可承受260°C波峰焊5秒、260°C红外回流焊5秒以及215°C气相回流焊3分钟。

2.2 电气与光学特性

这些是典型性能参数，测量条件为Ta=25°C且I_F=20mA，除非另有说明。

• 发光强度（I_V）：28.0 至 180.0 mcd（毫坎德拉）。宽泛的范围表明该器件有不同的亮度分档（见第3节）。测量使用近似CIE明视觉响应曲线的滤光片进行。
• 视角（2θ_1/2）：130度。这是发光强度为中心轴（0°）测量值一半时的全角。对于采用透明非扩散透镜的LED来说，宽视角是典型特征。
• 峰值发射波长（λ_P）：468 nm。这是光谱功率分布达到最大值时的波长。
• 主波长（λ_d）：465.0 至 475.0 nm。这是人眼感知到的、定义光色的单一波长，源自CIE色度图。
• 光谱线半宽（Δλ）：25 nm。这表示光谱带宽；数值越小表示光源单色性越好。
• 正向电压（V_F）：2.80 至 3.80 V。在20mA驱动下LED两端的电压降。此参数也进行了分档（见第3节）。
• 反向电流（I_R）：10 μA（最大值）。施加5V反向电压时的漏电流。

3. 分档系统说明

为确保批量生产的一致性，LED根据关键参数被分拣到不同的档位。这使得设计师能够选择满足其应用中特定颜色和亮度均匀性要求的器件。

3.1 正向电压分档

LED根据其在20mA下的正向电压（V_F）进行分类。档位代码（D7至D11）代表电压范围，每个档位内的容差为±0.1V。例如，D8档包含V_F在3.00V至3.20V之间的LED。当多个LED并联连接时，选择相同电压档的LED有助于实现更均匀的电流分配。

3.2 发光强度分档

这是确保亮度一致性的关键分档。档位（N, P, Q, R）定义了最小和最大发光强度值，每个档位的容差为±15%。N档覆盖28.0-45.0 mcd，而R档覆盖最高亮度范围112.0-180.0 mcd。对于感知亮度均匀性很重要的应用，使用相同强度档的LED至关重要。

3.3 主波长分档

此分档确保颜色一致性。两个档位AC（465.0-470.0 nm）和AD（470.0-475.0 nm）具有±1 nm的严格容差。AC档代表稍短、更纯的蓝色，而AD档是稍长、略带绿色的蓝色。对于颜色要求严格的指示灯应用或混色时，选择一致的波长档是关键。

4. 性能曲线分析

虽然规格书引用了典型特性曲线，但提供的数据允许分析性能趋势。

4.1 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

基于指定的在20mA下V_F范围为2.8-3.8V，LED表现出典型的二极管指数型I-V曲线特性。正向电压具有负温度系数，这意味着在给定电流下，随着结温升高，正向电压会略微下降。

4.2 发光强度 vs. 正向电流

在正常工作范围（最高至20mA）内，发光强度大致与正向电流成正比。然而，在极高电流下，由于结温升高和其他非线性效应，效率可能会下降。超过50°C的降额规格直接关系到管理这种热效应，以维持光输出和寿命。

4.3 光谱分布

峰值波长为468 nm，主波长范围为465-475 nm，该LED发射可见光谱的蓝色区域。25 nm的光谱半宽表明发射带相对较窄，这是基于InGaN的蓝色LED的特征。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

LED采用行业标准的0603封装尺寸，标称长度为1.6mm，宽度为0.8mm，高度为0.6mm。除非另有规定，所有尺寸公差均为±0.10mm。封装采用透明环氧树脂透镜。

5.2 极性识别与焊盘设计

阴极通常有标记，例如封装相应侧的绿色色调或载带凹槽处的缺口。规格书包含建议的焊接焊盘尺寸，以确保可靠的焊点和回流过程中的正确对位。遵循这些焊盘图案建议对于获得良好的焊接良率和机械稳定性至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接曲线

规格书提供了两种建议的红外（IR）回流曲线：一种用于普通（锡铅）工艺，另一种用于使用SnAgCu焊膏的无铅工艺。无铅曲线通常具有更高的峰值温度（最高260°C），但液相线以上时间相似。遵守这些曲线对于防止LED环氧树脂或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，应仅使用指定溶剂（如乙醇或异丙醇）在常温下清洗不超过一分钟。未指定的化学品可能会损坏封装。对于存储，从原始防潮袋中取出的LED应在一周内进行回流焊接。对于在原始包装外更长时间的存储，必须将其存放在干燥环境中（例如，带有干燥剂），并且在组装前可能需要进行烘烤处理（例如，60°C下24小时），以去除吸收的水分并防止回流焊接过程中发生“爆米花”效应。

7. 包装与订购信息

LED以8mm宽压纹载带形式供应，卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。每卷包含3000片。载带和卷盘规格符合ANSI/EIA 481-1-A-1994标准。载带中的空位用盖带密封。允许的最大连续缺失元件（跳位）数量为两个。对于少于整卷的数量，剩余批次的最小包装数量规定为500片。

8. 应用建议与设计考量

8.1 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。驱动多个LED最可靠的方法是为每个LED串联一个限流电阻（规格书中的电路模型A）。这确保了即使单个LED的正向电压（V_F）存在差异，也能获得均匀的亮度。不建议将多个LED直接并联而不使用单独的电阻（电路模型B），因为V_F的微小差异会导致显著的电流不平衡，从而导致亮度不均，并使V_F.

最低的LED可能过流。

8.2 静电放电（ESD）防护

LED对静电放电敏感。为防止在处理和组装过程中发生ESD损坏，必须采取以下预防措施：人员必须佩戴接地腕带或防静电手套；所有工作站、设备和存储架必须正确接地；建议使用离子发生器来中和工作环境中的静电荷。

9. 技术对比与差异化

与较旧的LED技术相比，这款基于InGaN的蓝色LED在微型0603封装中提供了高效率和亮度。其与无铅、高温回流工艺的兼容性使其符合现代环保法规和制造趋势。严格的电气和光学分档使其适用于一致性至关重要的高精度应用。130度的宽视角使其适用于需要宽泛照明而非聚焦光束的应用。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以用3.3V直接驱动这个LED吗？

答：可能可以，但不可靠。正向电压范围为2.8V至3.8V。在3.3V下，来自D11档（3.6-3.8V）的LED可能根本不亮，而来自D7档（2.8-3.0V）的LED则会严重过驱动。无论电源电压如何，都应始终使用串联电阻将电流精确设定为20mA（或更低）。

问：为什么发光强度范围这么大（28到180 mcd）？

答：这是总的生产分布范围。对于特定订单，您选择一个档位（N, P, Q, R）以获得更窄的范围。这种分档过程确保您为项目获得亮度一致的LED。

问：如何在我的产品中实现颜色均匀？

答：订购相同主波长档（AC或AD）的LED。混合不同档位可能导致明显不同的蓝色色调。

11. 实际设计与使用案例

1. 场景：设计一个包含10个蓝色LED的状态指示灯面板。亮度要求：

2. 确定所需亮度。对于高环境光环境，选择Q档或R档（71-180 mcd）。对于昏暗环境，N档或P档可能就足够了。颜色一致性：

3. 指定单一的主波长档（例如AC），以确保所有指示灯都是相同的蓝色调。电路设计：_{使用5V电源。为每个LED计算串联电阻：R = (V}电源_F- V_F) / I_F。使用您所选电压档的最坏情况V_F（例如，D9档最大3.4V），R = (5V - 3.4V) / 0.020A = 80欧姆。使用最接近的标准值（82欧姆）。这确保了即使某个LED的V

4. 处于该档位的低端，也不会超过20mA。布局：

5. 遵循规格书中的建议焊盘布局，以确保可靠的焊接。组装：

如果适用，请遵循推荐的无铅回流曲线。如果不立即使用，请将打开的卷盘存放在干燥柜中。

12. 工作原理简介

这款LED基于氮化铟镓（InGaN）制成的半导体异质结构。当施加正向电压时，电子和空穴被注入到有源区，并在那里复合。这种复合过程以光子（光）的形式释放能量。InGaN合金的具体成分决定了带隙能量，这直接对应于发射光的波长（颜色）。对于蓝光发射，需要具有相对较宽带隙（约2.7 eV）的材料。透明环氧树脂透镜用于保护半导体芯片并塑造光输出，从而形成宽视角。

13. 技术趋势与发展