白色漫射双色（绿/黄）SMD LED规格书 - 封装尺寸 - 正向电压1.8-3.4V - 功耗72-102mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了一款专为自动化印刷电路板（PCB）组装设计的白色漫射表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）的规格。该元件具有紧凑的尺寸，适用于空间受限的应用场景。其设计兼容大批量自动化贴装系统和标准的红外（IR）回流焊接工艺，并符合无铅组装的行业标准。

1.1 核心特性与目标市场

该LED设计具备多项增强其在现代电子产品中适用性的关键特性。它符合RoHS（有害物质限制）指令。产品以行业标准的8毫米载带、7英寸卷盘形式供货，便于贴片机高效取用。器件兼容集成电路电平，并已按JEDEC Level 3湿度敏感等级进行预处理，确保焊接过程中的可靠性。其主要目标市场包括电信设备、办公自动化设备、家用电器和工业控制系统。典型应用涵盖状态指示灯、前面板背光、信号及符号照明等。

2. 技术参数：深入客观解读

LED的性能由一套在环境温度（Ta）为25°C下测量的全面电气和光学参数定义。

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性损坏的极限条件。对于黄色LED，最大功耗为72 mW；对于绿色LED，则为102 mW。两种颜色共享的最大连续直流正向电流（IF）均为30 mA。在脉冲条件下（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms），允许高达80 mA的更高峰值正向电流。器件的工作温度范围为-40°C至+85°C，存储环境温度范围为-40°C至+100°C。

2.2 电气与光学特性

核心性能指标在测试条件IF = 20mA下规定。黄色LED的发光强度（Iv）范围从最小值710 mcd到最大值1800 mcd。绿色LED提供更高的输出，范围从1120 mcd到2800 mcd。视角（2θ1/2）定义为光强降至轴向值一半时的全角，两者典型值均为120度，表明其具有宽泛的漫射发光模式。峰值发射波长（λP）为590 nm（黄）和524 nm（绿），主波长（λd）分别在585-595 nm和518-528 nm范围内。正向电压（VF）因颜色而异：黄色LED的VF在1.8V至2.4V之间，而绿色LED在20mA下的工作电压在2.6V至3.4V之间。在反向电压（VR）为5V时，最大反向电流（IR）为10 μA，需注意该器件并非为反向偏置操作而设计。

3. 分档等级系统说明

为确保发光输出的一致性，LED按光强进行分档。每个档位都有定义的最小和最大发光强度值，档位内公差为±11%。

3.1 发光强度分档

对于黄色LED，档位代码为V1（710-900 mcd）、V2（900-1120 mcd）、W1（1120-1400 mcd）和W2（1400-1800 mcd）。对于绿色LED，档位为W1（1120-1400 mcd）、W2（1400-1800 mcd）、X1（1800-2240 mcd）和X2（2240-2800 mcd）。这种分档方式使设计人员能够选择满足其应用特定亮度要求的元件。

4. 性能曲线分析

虽然源文档中引用了具体的图形数据，但此类器件的典型性能曲线通常说明了正向电流与发光强度之间的关系（I-V曲线）、正向电压随温度的变化，以及显示峰值波长和光谱半宽度的光谱功率分布。这些曲线对于理解器件在非标准工作条件下的行为以及进行精确的电路设计至关重要。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与引脚分配

该LED采用标准SMD封装。白色漫射透镜内封装有两个半导体芯片。引脚分配定义明确：引脚1和2用于绿色（InGaN）LED，引脚3和4用于黄色（AlInGaP）LED。所有尺寸图均以毫米为单位标注尺寸，除非另有说明，一般公差为±0.2 mm。此信息对于PCB焊盘设计至关重要。

5.2 推荐的PCB焊接焊盘布局

文档提供了针对红外或气相回流焊接推荐的PCB铜焊盘图案示意图。遵循此布局可确保组装后焊点形成良好、热管理得当以及元件机械稳定性。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊接温度曲线

提供了一个符合J-STD-020B无铅工艺建议的回流焊接温度曲线。关键参数包括预热温度150-200°C、预热时间最长120秒、峰值温度不超过260°C、以及液相线以上（或峰值）时间最长限制为10秒。需要强调的是，最佳曲线取决于具体的PCB设计、焊膏和炉子，所提供的曲线应作为通用目标，并在特定组装线上进行验证。

6.2 手工焊接

如需使用烙铁进行手工焊接，推荐的烙铁头最高温度为300°C，每个焊点的焊接时间不超过3秒。此操作应仅进行一次，以防止对LED封装造成热损伤。

6.3 存储条件

正确的存储对于保持可焊性至关重要。未开封的防潮袋（内含干燥剂）应存储在温度≤30°C、相对湿度≤70%的环境中，保质期为一年。开封后，LED应存储在温度≤30°C、相对湿度≤60%的环境中。从原包装中取出的元件应在168小时内进行红外回流焊接。如果超过此时间窗口，建议在焊接前进行约60°C、至少48小时的烘烤，以去除吸收的湿气，防止回流焊接过程中发生“爆米花”效应。

6.4 清洗

如果焊接后需要清洗，只能使用指定的醇类溶剂，如乙醇或异丙醇。LED应在常温下浸泡少于一分钟。使用未指定的化学品可能会损坏封装材料或透镜。

7. 包装与订购信息

7.1 载带与卷盘规格

LED包装在8毫米宽的凸起载带上，卷绕在直径为7英寸（178毫米）的卷盘上。每卷包含2000片。载带用顶盖密封。包装遵循ANSI/EIA 481规范，该规范规定了口袋间距和卷盘尺寸等参数，以确保与自动化设备的兼容性。对于尾数订单，最小包装数量为500片。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

这款双色LED非常适合需要单一元件占位实现多状态指示的应用。例如，电源/充电状态指示灯（如绿色表示“开机”或“充满电”，黄色表示“待机”或“充电中”）、消费电子产品上的模式选择反馈，以及控制面板上符号或图标的背光照明。其宽视角特性使其适用于离轴角度可见性很重要的应用。

8.2 设计注意事项

电流驱动：LED是电流驱动器件。当使用电压源驱动时，必须为每个颜色通道串联一个限流电阻。电阻值可根据欧姆定律计算：R = (电源电压 - VF_LED) / IF，其中VF_LED是特定LED颜色在所需电流（例如20mA）下的正向电压。使用数据手册中的最大VF值进行计算，可确保即使存在元件差异，电流也不会超过限制。

热管理：虽然功耗较低，但确保散热焊盘（如有）周围或一般走线宽度有足够的PCB铜面积有助于散热，从而维持LED的性能和寿命，尤其是在高环境温度下。

电路布局：保持两个颜色的电流驱动路径独立，以便实现独立控制。

9. 技术对比与差异化

该元件的关键差异化特点是将两种不同的LED颜色（绿色和黄色）集成在一个紧凑的白色漫射封装内。与使用两个独立的单色LED相比，这节省了PCB空间。漫射透镜提供的120度宽视角，为面板指示灯提供了理想的均匀照明。器件与标准SMD组装工艺（JEDEC Level 3 MSL，无铅回流）的兼容性，确保其可以直接应用于现有的大批量生产线，无需特殊处理或工艺变更。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以同时以最大电流驱动两个LED颜色吗？

答：不可以。绝对最大额定值分别规定了每种颜色的功耗限制（黄色72mW，绿色102mW）。同时以30mA直流驱动两者，总功率很可能超过封装的热承受能力，可能导致过热并缩短寿命。如需同时使用，请参考降额曲线（如有）或在较低电流下工作。

问：峰值波长和主波长有什么区别？

答：峰值波长（λP）是发射光功率最高的波长。主波长（λd）是单色光的波长，对于标准人眼观察者而言，其颜色与LED的输出颜色相同。λd源自CIE色度图，通常与颜色规格更相关。

问：正向电压范围相当宽（例如，绿色为2.6V-3.4V）。这如何影响我的电路设计？

答：由于半导体制造公差，这种变化在LED中很典型。您的限流电路必须设计为能处理最坏情况。在计算电阻时使用最大VF（3.4V），以确保即使您收到VF最高的LED，电流也永远不会超过期望值（例如20mA）。这会导致VF较低的LED工作亮度稍暗，但这是安全的设计方法。

11. 实际应用案例分析

场景：为便携式设备设计双状态充电指示灯。

一个常见的用例是指示灯在充电时显示红色，接近充满时显示黄色，充满时显示绿色。虽然这款特定LED不包含红色，但设计原理类似。两个独立的驱动电路（例如，来自微控制器的GPIO引脚串联电阻）将分别控制黄色和绿色LED。固件将按顺序控制颜色：充电时绿色灭/黄色亮，充电完成后切换为绿色亮/黄色灭。白色漫射透镜确保光线均匀混合并从宽角度可见，提供清晰的用户反馈。SMD封装使得此功能可以在设备密集的PCB上占用最小的空间。

12. 工作原理简介

发光二极管（LED）是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光。当在p-n结上施加正向电压时，来自n型材料的电子与来自p型材料的空穴复合，以光子（光）的形式释放能量。光的特定颜色由所用半导体材料的能带隙决定。在该元件中，绿光由氮化铟镓（InGaN）芯片产生，黄光由磷化铝铟镓（AlInGaP）芯片产生。白色漫射环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护，将光输出光束塑造成宽角度，并漫射光线以减少眩光并形成均匀的外观。

13. 行业趋势与发展

用于指示灯应用的SMD LED趋势持续朝着更高效率（每单位电功率产生更多光输出）、更小封装尺寸以适应日益密集的电子产品以及更高的集成度发展。单封装内的多色和RGB LED越来越普遍，实现了全彩可编程性。同时，行业也致力于提高颜色一致性并收紧分档规格，以满足对颜色匹配要求苛刻的应用需求。此外，封装材料的进步旨在提高其在更高温度回流曲线下的可靠性，并改善长期光通维持率。所述元件通过提供标准化的、可靠的双色SMD格式，适合自动化、高可靠性制造，契合了这些更广泛的行业趋势。