目录
- 1. 产品概述
- 2. 技术参数与规格
- 2.1 绝对最大额定值 (Ts=25°C)
- 2.2 光电特性 (Ts=25°C, IF=60mA)
- 3. 分档与分级系统
- 3.1 光通量分档
- 3.2 主波长分档
- 4. 性能曲线与图表
- 4.1 正向电压 vs. 正向电流 (IV曲线)
- 4.2 正向电流 vs. 相对光通量
- 4.3 结温 vs. 相对光谱功率分布
- 4.4 光谱能量分布曲线
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 封装尺寸与外形图
- 5.2 推荐PCB焊盘图案与钢网设计
- 6. 组装、操作与应用指南
- 6.1 湿度敏感性与烘烤要求
- 6.2 静电放电 (ESD) 防护
- 6.3 应用电路设计
- 6.4 操作注意事项
- 7. 产品命名与订购信息
- 8. 应用说明与设计考量
- 8.1 热管理
- 8.2 光学设计
- 8.3 可靠性与寿命
- 9. 常见问题解答 (FAQ)
- 9.1 不同光通量分档之间有何区别？
- 9.2 焊接前是否总是需要烘烤？
- 9.3 我可以用3.3V恒压源驱动这颗LED吗？
- 9.4 如何解读波长分档代码 (G5, G6, G7)？
1. 产品概述
SMD5050N系列是一款高亮度表面贴装LED，专为需要可靠、高效绿色照明的应用而设计。该系列以其紧凑的5.0mm x 5.0mm封装尺寸和在一系列工作条件下的稳健性能为特点。它适用于多种照明应用，包括背光、装饰照明和指示灯，这些应用对颜色和亮度的一致性要求很高。
2. 技术参数与规格
2.1 绝对最大额定值 (Ts=25°C)
下表列出了可能对器件造成永久性损坏的最大极限值。不建议在达到或接近这些数值的条件下工作。
- 正向电流 (IF): 90 mA
- 正向脉冲电流 (IFP): 120 mA (脉冲宽度 ≤ 10ms, 占空比 ≤ 1/10)
- 功耗 (PD): 306 mW
- 工作温度 (Topr): -40°C 至 +80°C
- 储存温度 (Tstg): -40°C 至 +80°C
- 结温 (Tj): 125°C
- 焊接温度 (Tsld): 200°C 或 230°C，持续10秒 (回流焊)
2.2 光电特性 (Ts=25°C, IF=60mA)
标准测试条件下的典型性能参数。
- 正向电压 (VF): 3.2 V (典型值), 3.4 V (最大值)
- 反向电压 (VR): 5 V
- 主波长 (λd): 525 nm (典型值)
- 反向电流 (IR): 10 µA (最大值)
- 视角 (2θ1/2): 120° (典型值)
3. 分档与分级系统
3.1 光通量分档
LED根据其在60mA正向电流下的光通量输出被分入不同的档位。这确保了应用内部颜色和亮度的一致性。
- B4: 6.0 - 6.5 lm
- B5: 6.5 - 7.0 lm
- B6: 7.0 - 7.5 lm
- B7: 7.5 - 8.0 lm
- B8: 8.0 - 8.5 lm
- B9: 8.5 - 9.0 lm
- C1: 9.0 - 10.0 lm
- C2: 10.0 - 11.0 lm
- C3: 11.0 - 12.0 lm
- C4: 12.0 - 13.0 lm
- C5: 13.0 - 14.0 lm
3.2 主波长分档
为了保持精确的颜色输出，LED也根据其主波长进行分档。
- G5: 519.0 - 522.5 nm
- G6: 522.5 - 526.0 nm
- G7: 526.0 - 530.0 nm
4. 性能曲线与图表
本规格书包含了对设计工程师至关重要的几个关键性能图表。
4.1 正向电压 vs. 正向电流 (IV曲线)
此图表说明了施加的正向电压与产生的正向电流之间的关系。对于设计适当的限流电路以确保稳定运行并防止热失控至关重要。
4.2 正向电流 vs. 相对光通量
此曲线显示了光输出如何随驱动电流的增加而变化。它有助于针对特定应用在亮度与效率/功耗之间进行优化权衡。
4.3 结温 vs. 相对光谱功率分布
此图表展示了结温对LED光谱输出的影响。对于颜色稳定性随温度变化很重要的应用，理解这种关系至关重要。
4.4 光谱能量分布曲线
此曲线提供了在整个可见光谱范围内发射光的详细视图，显示了峰值波长和光谱宽度，这定义了绿色的纯度。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸与外形图
SMD5050N封装的标称尺寸为5.0mm (长) x 5.0mm (宽) x 1.6mm (高)。提供了带公差（例如，.X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm）的详细机械图纸，用于PCB布局。
5.2 推荐PCB焊盘图案与钢网设计
为确保可靠的焊接和最佳的热性能，推荐使用特定的焊盘布局和焊膏钢网开孔设计。遵循这些指南有助于防止立碑现象并确保形成良好的焊点。
6. 组装、操作与应用指南
6.1 湿度敏感性与烘烤要求
SMD5050N系列具有湿度敏感性（根据IPC/JEDEC J-STD-020C进行MSL分级）。如果原装的防潮袋被打开，且元件暴露在环境湿度中，则必须在回流焊之前进行烘烤，以防止爆米花效应开裂或其他由湿气引起的故障。
- 烘烤条件：60°C，持续24小时。
- 烘烤后：元件应在1小时内焊接或在干燥环境（<20% RH）中储存。
- 储存（未开封）：温度：5-30°C，湿度：<85% RH。
- 储存（已开封）：在12小时内使用或在干燥柜中储存（<60% RH，最好有干燥剂或氮气）。
6.2 静电放电 (ESD) 防护
作为半导体器件，这些LED容易受到静电放电的损坏。
- ESD来源：摩擦、感应和传导。
- 潜在损坏：漏电流增加（亮度/寿命降低）或灾难性故障（LED失效）。
- 防护措施：使用接地的防静电工作站、腕带、离子风机和导电地板。使用防静电工具和包装进行操作。
6.3 应用电路设计
正确的电路设计对于LED的寿命和性能至关重要。
- 驱动方式：强烈建议使用恒流驱动器而非恒压源，以确保稳定的光输出并保护LED免受电流尖峰冲击。
- 限流：在每个LED串中串联一个电阻，以提供额外的电流调节和保护，特别是在使用恒压电源时。
- 极性：连接电源前务必验证极性，以防止反向偏压损坏。
- 上电顺序：先将LED负载连接到驱动器输出端，然后再给驱动器施加输入电源，以避免电压瞬变。
6.4 操作注意事项
避免用手或金属镊子直接接触LED透镜。
- 手部接触：皮肤油脂会污染硅胶透镜，降低光输出。过大的手指压力会损坏键合线或芯片。
- 镊子接触：如果不小心使用，金属镊子可能会划伤透镜或芯片。尽可能使用真空吸笔或专用的塑料镊子。
7. 产品命名与订购信息
产品型号遵循特定的编码系统，定义了关键属性。代码结构为：T [形状代码] [芯片数量] [透镜代码] [颜色代码] - [光通量分档] [波长分档]。
- 形状代码 (5A)：表示5050N封装外形。
- 芯片数量：表示封装内的LED芯片数量（例如，1, 2, 3）。
- 透镜代码 (00/01)：00表示无二次透镜，01表示带透镜。
- 颜色代码 (G)：指定为绿色发光。
- 光通量分档：对应光通量范围的代码（例如，B4, C1）。
- 波长分档：对应主波长范围的代码（例如，G5, G6）。
8. 应用说明与设计考量
8.1 热管理
虽然该封装具有良好的热性能，但有效的散热对于维持LED寿命和颜色稳定性至关重要，尤其是在高电流或高环境温度下工作时。确保PCB有足够的连接到LED散热焊盘的热过孔和铜面积。
8.2 光学设计
120度的宽视角使这款LED适用于需要宽泛照明的应用。对于聚焦光束，则需要二次光学器件（反射器或透镜）。在选择兼容的粘合剂或封装材料时，应考虑硅胶透镜材料。
8.3 可靠性与寿命
LED寿命受工作条件影响显著。在低于其最大额定电流下驱动LED并保持较低的结温，将最大化其工作寿命。必须遵守规定的储存和工作温度范围，以确保可靠的性能。
9. 常见问题解答 (FAQ)
9.1 不同光通量分档之间有何区别？
分档（B4到C5）代表根据实测光输出分组的类别。在产品中使用同一分档的LED可确保亮度均匀。对于关键应用，指定更窄的分档以最小化差异。
9.2 焊接前是否总是需要烘烤？
不是。只有在湿度敏感元件在原装密封袋打开后、回流焊之前暴露在潮湿环境中时，才需要烘烤。在干燥条件下正确储存的元件不需要烘烤。
9.3 我可以用3.3V恒压源驱动这颗LED吗？
不建议这样做。正向电压存在公差且随温度变化。接近典型Vf（3.2V）的恒压源可能导致电流过大并迅速失效。始终使用恒流驱动器或带有串联限流电阻的恒压源。
9.4 如何解读波长分档代码 (G5, G6, G7)？
这些代码定义了LED主波长的范围。G5 LED的发光峰值在519nm至522.5nm之间（略带蓝色的绿色），而G7 LED的峰值在526nm至530nm之间（偏黄的绿色）。选择与您目标色点匹配的分档。
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。 |