1. 产品概述
本文件提供了一款微型表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）的完整技术规格。该元件专为自动化印刷电路板（PCB）组装工艺设计，非常适合大批量生产。其紧凑的外形尺寸满足了广泛现代电子产品中空间受限应用的需求。
1.1 核心优势
该LED为设计工程师和制造商提供了多项关键优势。它符合RoHS（有害物质限制）指令，确保环境安全。该元件以行业标准的12毫米载带、7英寸卷盘形式提供，完全兼容自动化贴片机，可简化装配线流程。此外，其设计可承受红外（IR）回流焊接工艺，这是无铅（Pb-free）PCB组装的标准工艺。其电气特性与集成电路（IC）逻辑电平兼容，简化了驱动电路设计。
1.2 目标市场与应用
这款SMD LED的多功能性使其适用于广泛的电子设备。主要应用领域包括无绳电话和蜂窝电话等电信设备、笔记本和平板电脑等便携式计算设备以及网络系统。它也常用于家电中的状态指示以及各种工业设备中。在这些设备中的具体功能包括状态指示灯、前面板和键盘的背光，以及符号和信号的微光照明。
深入技术参数分析
透彻理解电气与光学参数对于可靠的电路设计和实现一致的性能至关重要。
2.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了应力极限，超出此极限可能导致器件永久性损坏。它们是在环境温度(Ta)为25°C时规定的。最大连续直流正向电流(IF)为30 mA。在占空比为1/10、脉冲宽度为0.1ms的脉冲条件下，允许的峰值正向电流为80 mA。总功耗(Pd)不得超过72 mW。该器件的工作温度额定范围为-40°C至+85°C，并可在-40°C至+100°C的环境下存储。
2.2 光电特性
这些特性是在标准测试条件（Ta=25°C，IF=20mA）下测得，定义了典型性能。发光强度（Iv）的典型值在一个规定的范围内，其具体的最小值和最大值详见分档部分。视角（2θ1/2），即光强为轴向值一半时的角度，为110度，提供了宽广的光束模式。发出的光属于红色光谱，峰值发射波长（λp）为639 nm，主波长（λd）为631 nm。光谱带宽（Δλ）约为20 nm。正向电压（VF）典型值为2.0伏，在20mA时最大为2.4伏。反向电流（IR）在反向电压（VR）为5V时被限制在最大10 μA；请注意，该器件并非设计用于反向偏压工作。
3. 分档系统说明
为确保大规模生产的一致性，LED会根据性能进行分档。这使得设计人员能够为其应用选择满足特定最低性能要求的元器件。
3.1 光强分档
光强被划分为不同的档位，每个档位由一个代码（R1, R2, S1, S2）和在20mA电流下以毫坎德拉（mcd）计量的最小/最大光强范围定义。例如，R1档覆盖112至140 mcd的光强，而S2档覆盖220至280 mcd的光强。每个档位内部允许+/-11%的容差。该系统确保了采购的LED具有有保障的最低亮度水平。
4. 性能曲线分析
图形化数据能更深入地揭示器件在不同条件下的行为，这对于稳健设计至关重要。
4.1 正向电流与发光强度关系
在工作范围内，正向电流（IF）与发光强度（Iv）的关系基本呈线性。增加电流会提高光输出，但设计者必须确保不超过绝对最大电流和功耗限制，以保证器件寿命。
4.2 正向电压与正向电流
该曲线展示了二极管的IV特性。正向电压随电流呈对数增长。理解此曲线对于设计与LED串联的限流电阻至关重要，以便设定所需的工作点并补偿电源电压波动。
4.3 温度依赖性
LED性能对温度敏感。通常，正向电压（VF）会随结温升高而略有下降，同时发光强度（Iv）也会降低。针对高环境温度或高功率运行的设计必须考虑这种降额效应。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
该器件符合行业标准SMD封装外形。关键尺寸包括本体长度2.0毫米、宽度1.25毫米、高度1.1毫米。除非另有说明，所有尺寸公差通常为±0.1毫米。精确的焊盘图形设计应参考详细的机械图纸。
5.2 极性识别与焊盘设计
器件上的阴极通常通过凹口、绿点或不同的引脚长度来标识。所提供的推荐PCB焊盘图形（封装焊盘）可确保回流焊期间形成良好的焊点。此图形对于实现可靠的机械与电气连接、同时防止焊料桥连或立碑现象至关重要。
6. 焊接与组装指南
正确的操作与组装对于维持器件可靠性和性能至关重要。
6.1 推荐的IR回流焊温度曲线
对于无铅焊接工艺，推荐采用符合J-STD-020等标准的特定回流焊温度曲线。该曲线包括预热阶段、升温阶段、液相线以上时间（TAL）、峰值温度不超过260°C以及受控的冷却速率。遵循此曲线可防止热冲击并保护LED封装免受损坏。
6.2 储存条件
SMD LED是湿敏器件（MSD）。当储存在原厂密封的带有干燥剂的防潮袋中时，应保持在≤30°C和≤70%相对湿度（RH）的环境下，并在一年内使用。一旦打开包装袋，“车间寿命”即开始计算。元件应储存在≤30°C和≤60% RH的环境中，并建议在168小时（7天）内完成加工（回流焊接）。如果暴露时间过长，则需要进行烘烤（例如，60°C下烘烤48小时）以去除吸收的湿气，防止回流焊过程中出现“爆米花”现象。
6.3 清洁
若焊接后需进行清洁，仅应使用指定溶剂。将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟是可接受的。使用刺激性或未指定的化学品可能会损坏环氧树脂透镜或封装材料。
7. 包装与操作
元件以压纹载带附保护盖带的形式提供，卷绕在7英寸（178毫米）直径的卷盘上。标准卷盘数量为每盘4000件。包装符合ANSI/EIA-481规范。操作过程中应采取适当的ESD（静电放电）防护措施。
8. 应用说明与设计考量
8.1 驱动电路设计
LED是电流驱动器件。为确保亮度一致并防止电流不均，并联配置中的每个LED都必须配备独立的限流电阻。电阻值可通过欧姆定律计算：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc为电源电压，VF为LED正向电压，IF为期望的正向电流。采用恒流源驱动LED是最稳定的方法。
8.2 热管理
尽管功耗较低，但PCB上有效的热管理可延长使用寿命并保持稳定的光输出。确保LED焊盘周围有足够的铜箔面积有助于散热。对于涉及高环境温度或高驱动电流的应用，热管理考量变得更为关键。
8.3 光学设计
110度的视角提供了宽广的发射模式，适用于状态指示灯。对于需要更聚焦光束的应用，可以采用透镜或导光管等二次光学元件。透镜颜色（本例中为无色透明）的选择会影响感知到的颜色和出射光的扩散效果。
9. 可靠性与注意事项
本产品设计用于标准商业和工业电子设备。对于要求极高可靠性、且故障可能危及安全的应用（例如，航空、医疗生命支持系统），必须进行额外的资格认证并咨询元件制造商。请务必在器件公布的绝对最大额定值和推荐工作条件范围内操作。
10. 技术对比与趋势
与GaAsP等传统技术相比，这款基于AlInGaP的红光LED在效率和色彩稳定性方面具有优势。SMD LED的发展趋势持续朝着更高光效（每瓦特光输出更多）、更小封装尺寸以及在恶劣环境条件下更高的可靠性方向演进。采用无铅和符合RoHS标准的材料与工艺现已成为行业普遍规范。
LED规格术语
LED技术术语完整解析
光电性能
| 术语 | 单位/表示法 | 简要说明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| 发光效能 | lm/W (流明每瓦) | 每瓦电力产生的光输出，数值越高表示能效越高。 | 直接决定能效等级和电费成本。 |
| 光通量 | lm (流明) | 光源发出的总光量，通常称为“亮度”。 | 判断光线是否足够明亮。 |
| Viewing Angle | °（度），例如：120° | 光强降至一半时的角度，决定了光束宽度。 | 影响照明范围与均匀性。 |
| CCT（色温） | K（开尔文），例如：2700K/6500K | 光的冷暖度，数值越低越偏黄/暖，数值越高越偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| CRI / Ra | 无量纲，0–100 | 准确呈现物体颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、博物馆等高要求场所。 |
| SDCM | MacAdam椭圆步长，例如“5步” | 颜色一致性指标，步数越小表示颜色一致性越高。 | 确保同一批次LED的颜色均匀一致。 |
| 主波长 | nm（纳米），例如：620nm（红色） | 对应彩色LED颜色的波长。 | 决定红、黄、绿单色LED的色调。 |
| Spectral Distribution | 波长-强度曲线 | 显示不同波长上的强度分布。 | 影响显色性和质量。 |
Electrical Parameters
| 术语 | Symbol | 简要说明 | 设计考量 |
|---|---|---|---|
| 正向电压 | Vf | 点亮LED所需的最低电压，类似于“启动阈值”。 | 驱动器电压必须≥Vf，串联LED的电压会累加。 |
| 正向电流 | If | 常规LED工作电流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脉冲电流 | Ifp | 短时可耐受的峰值电流，用于调光或闪烁。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED可承受的最大反向电压，超过此值可能导致击穿。 | 电路必须防止反接或电压尖峰。 |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | 芯片到焊点的热传递阻力，数值越低越好。 | 高热阻需要更强的散热能力。 |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | 抗静电放电能力，数值越高表示越不易受损。 | 生产中需采取防静电措施，特别是对于敏感的LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 术语 | 关键指标 | 简要说明 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温 | Tj (°C) | LED芯片内部实际工作温度。 | 每降低10°C可能使寿命翻倍；温度过高会导致光衰、色偏。 |
| Lumen Depreciation | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需的时间。 | 直接定义LED“使用寿命”。 |
| 光通维持率 | %（例如：70%） | 使用一段时间后的亮度保持百分比。 | 表示长期使用下的亮度保持情况。 |
| 色偏移 | Δu′v′ 或 MacAdam 椭圆 | 使用过程中的颜色变化程度。 | 影响照明场景中的色彩一致性。 |
| Thermal Aging | 材料性能退化 | 因长期高温导致的劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路故障。 |
Packaging & Materials
| 术语 | Common Types | 简要说明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC, PPA, Ceramic | 封装材料保护芯片，提供光学/热学界面。 | EMC：耐热性好，成本低；陶瓷：散热更佳，寿命更长。 |
| 芯片结构 | 正面，倒装芯片 | 芯片电极排列。 | 倒装芯片：散热更佳，效能更高，适用于大功率。 |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | 覆盖蓝色芯片，将部分蓝光转换为黄/红光，混合形成白光。 | 不同的荧光粉会影响光效、相关色温和显色指数。 |
| 透镜/光学器件 | 平面透镜、微透镜、全内反射透镜 | 表面光学结构控制光分布。 | 决定视角与光分布曲线。 |
Quality Control & Binning
| 术语 | 分箱内容 | 简要说明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码，例如：2G, 2H | 按亮度分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同批次亮度均匀。 |
| Voltage Bin | 代码，例如 6W, 6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动器匹配，提升系统效率。 |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | 按色坐标分组，确保范围紧密。 | 保证颜色一致性，避免灯具内部颜色不均。 |
| CCT Bin | 2700K、3000K等 | 按相关色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
Testing & Certification
| 术语 | Standard/Test | 简要说明 | 显著性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通维持率测试 | 恒温长期点亮，记录亮度衰减。 | 用于估算LED寿命（采用TM-21标准）。 |
| TM-21 | 寿命估算标准 | 基于LM-80数据估算实际工况下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA | 照明工程协会 | 涵盖光学、电学、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环境认证 | 确保不含有害物质（铅、汞）。 | 国际市场的准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 照明产品的能效与性能认证。 | 用于政府采购、补贴项目，提升竞争力。 |