SMD5050N 蓝色LED规格书 - 封装尺寸5.0x5.0x1.6mm - 电压3.2V - 功率0.306W - 中文技术文档

1. 产品概述

SMD5050N系列是一款表面贴装LED，采用紧凑的5.0mm x 5.0mm封装，专为需要高亮度和可靠性的应用而设计。本文档提供了蓝色型号T5A003BA的完整技术规格。该器件采用标准SMD封装，适用于自动化组装工艺，主要用于背光、标识、装饰照明及通用照明领域。

2. 技术参数详解

2.1 绝对最大额定值

以下参数定义了可能导致器件永久损坏的极限值。所有值均在环境温度（T_s）为25°C的条件下指定。

• 正向电流（I_F）：90 mA（连续）
• 正向脉冲电流（I_FP）：120 mA（脉冲宽度≤10ms，占空比≤1/10）
• 功耗（P_D）：306 mW
• 工作温度（T_opr）：-40°C 至 +80°C
• 存储温度（T_stg）：-40°C 至 +80°C
• 结温（T_j）：125°C
• 焊接温度（T_sld）：回流焊温度最高200°C或230°C，持续时间不超过10秒。

2.2 电气与光学特性

典型工作参数在T_s=25°C、正向电流（I_F）为60mA（推荐测试条件）下测得。

• 正向电压（V_F）：典型值3.2V，最大值3.4V（容差：±0.08V）
• 反向电压（V_R）：5 V
• 反向电流（I_R）：在V_R=5V时，最大10 µA
• 主波长（λ_d）：460 nm（具体分档值参见第2.4节）
• 视角（2θ_1/2）：120°（宽视角，无透镜设计）

3. 分档系统说明

3.1 光通量分档

为确保一致性，光通量输出被分为不同档位。测量条件为I_F=60mA，容差±7%。

• 代码A4：最小值1.5 lm，典型值2.0 lm
• 代码A5：最小值2.0 lm，典型值2.5 lm
• 代码A6：最小值2.5 lm，典型值3.0 lm
• 代码A7：最小值3.0 lm，典型值3.5 lm
• 代码A8：最小值3.5 lm，典型值4.0 lm

3.2 主波长分档

蓝色光色通过波长分档进行精确控制。

• 代码B1：445 nm – 450 nm
• 代码B2：450 nm – 455 nm
• 代码B3：455 nm – 460 nm
• 代码B4：460 nm – 465 nm

4. 性能曲线分析

本规格书包含多个对电路设计和热管理至关重要的关键性能图表。

4.1 正向电压与正向电流关系曲线（I-V曲线）

此图展示了电压与电流之间的非线性关系。正向电压随电流增加而升高，并且具有温度依赖性。设计人员必须利用此曲线计算功耗（V_F* I_F），并确保驱动器能提供所需电压，尤其是在低温下V_F increases.

4.2 相对光通量与正向电流关系曲线

此曲线说明了光输出如何随驱动电流变化。虽然输出随电流增加而增加，但由于热效应加剧，在较高电流下效率通常会降低。在远高于推荐的60mA测试点下工作可能会缩短寿命并导致色偏。

4.3 相对光谱功率与结温关系曲线

对于蓝色LED，峰值波长会随结温变化（典型值为0.1-0.3 nm/°C）。此图对于要求颜色输出稳定的应用至关重要。较高的结温会导致红移（波长变长），必须在热设计中予以考虑。

4.4 光谱功率分布

此图展示了蓝色LED的完整发射光谱，在主波长（例如460nm）附近呈现一个窄峰。基于InGaN的蓝色LED的半高全宽（FWHM）通常为20-30nm。了解光谱对于混色应用或使用荧光粉转换产生白光至关重要。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

SMD5050N封装的标称尺寸为5.0mm（长）x 5.0mm（宽）x 1.6mm（高）。提供了带公差的详细机械图纸：.X尺寸公差为±0.10mm，.XX尺寸公差为±0.05mm。

5.2 推荐焊盘布局与钢网设计

为确保焊接可靠性，推荐使用特定的焊盘图案。焊盘设计可确保形成良好的焊点圆角并提供足够的机械强度。同时提供了相应的钢网开孔设计，以控制锡膏量，这对于实现可靠焊点、避免桥连或锡量不足至关重要。

5.3 极性标识

LED的阴极通常在封装上标有标记。组装时必须确保极性正确，以防止反向偏置，其耐压限制为5V。

6. 焊接与组装指南

6.1 湿度敏感性与烘烤

SMD5050N封装对湿度敏感（根据IPC/JEDEC J-STD-020C进行MSL分级）。

• 存储：应存放于原装密封袋中，内置干燥剂，环境温度<30°C，相对湿度<85%。
• 车间寿命：打开密封袋后，若存放于<30°C/<60% RH条件下，应在12小时内使用。
• 需要烘烤的情况：密封袋打开超过12小时，或湿度指示卡显示湿度偏高。
• 烘烤程序：在60°C下烘烤24小时。温度不得超过60°C。烘烤后应在1小时内使用，或存放于干燥柜中（相对湿度<20%）。

6.2 回流焊温度曲线

该LED可承受无铅回流焊工艺，峰值温度为200°C或230°C，持续时间不超过10秒。请参考具体的温度曲线建议，以最大限度地减少对硅胶封装和键合线的热应力。

7. 静电放电（ESD）防护

蓝色LED对静电放电敏感。失效模式包括漏电流增加（亮度降低、色偏）或灾难性失效（LED损坏）。

• 预防措施：使用接地的防静电工作站、地垫和腕带。
• 人员：操作人员必须穿着防静电服和手套。
• 设备：使用离子风机，并确保电烙铁正确接地。
• 包装：使用导电或防静电材料进行搬运和运输。

8. 应用电路设计

8.1 驱动方式

强烈推荐使用恒流驱动。LED是电流驱动器件；其光输出与电流成正比，而非电压。恒流源可提供稳定的亮度，并保护LED免于热失控。

8.2 限流电阻（用于恒压源）

如果必须使用恒压源（例如稳压直流电源），则必须串联一个限流电阻。电阻值可根据欧姆定律计算：R = (V_supply- V_F) / I_F。电阻的额定功率必须足够：P_R= (I_F)² * R。由于V_F随温度变化，此方法效率较低且稳定性不如恒流驱动。

8.3 连接顺序

将LED模块连接到驱动器时，请遵循以下顺序以避免电压尖峰：1) 识别LED和驱动器的极性。2) 将驱动器输出端连接到LED模块。3) 最后，将驱动器输入端连接到电源。这可以防止将带电的驱动器连接到LED。

9. 操作与存储注意事项

• 避免直接接触：请勿用手直接触摸LED透镜。皮肤油脂等污染物可能会永久污染硅胶，导致光输出降低。
• 使用合适工具：使用真空吸笔或软头镊子。避免对透镜施加过大的机械压力，以免损坏键合线或芯片。
• 长期存储：对于已开封的包装，应存放于带氮气吹扫或干燥剂的干燥柜中，温度5-30°C，相对湿度<60%。

10. 产品命名规则与订购信息

型号遵循结构化编码：T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□。关键元素包括：

• 封装代码（5A）：表示5050N封装尺寸。
• 芯片数量：表示封装内的LED芯片数量（例如1、2、3）。
• 颜色代码（B）：B代表蓝色。其他代码：R（红）、Y（黄）、G（绿）等。
• 光学代码（00）：00表示无二次透镜（仅主透镜）。
• 光通量分档代码（例如A6）：指定光通量输出档位。
• 波长分档代码（例如B3）：指定主波长档位。

11. 典型应用场景

• 背光：液晶电视和显示器侧光式背光、广告灯箱。
• 装饰照明：建筑重点照明、灯槽照明、标识。
• 通用照明：作为采用荧光粉转换的白光LED模块的组成部分。
• 汽车内饰照明：仪表盘、脚坑和环境氛围灯。
• 消费电子：状态指示灯、键盘背光。

12. 设计考量与常见问题解答

12.1 如何选择合适的驱动电流？

建议在或低于推荐的60mA测试电流下工作，以实现亮度、效率和寿命的最佳平衡。更高的电流会增加光输出，但会产生更多热量，加速光衰并可能导致色偏。

12.2 为何热管理至关重要？

LED的性能和寿命与结温成反比。高T_j会降低光输出（光衰），导致色偏（对于蓝色和白色LED），并可能引发过早失效。确保充分的散热，尤其是在高功率或封闭式应用中。

12.3 能否将多个LED串联或并联？

串联连接是首选方案当使用恒流驱动器时，因为所有LED流过相同的电流。确保驱动器的顺从电压高于串联链中所有LED的V_F之和。通常不推荐并联连接由于V_F存在分档差异，可能导致电流不平衡和亮度不均/过热。如果必须并联，请为每个并联支路使用独立的限流电阻。

13. 技术对比与发展趋势

SMD5050N采用5.0x5.0mm封装，相比3528或3014等更小的封装，提供了更大的发光面积和更高的潜在光输出。对于不需要新型更小封装超高密度的应用，它是一种成熟且经济高效的解决方案。行业趋势是追求更高的效率（每瓦流明）和更好的颜色一致性（更严格的分档）。未来的发展可能包括芯片级封装（CSP）以及用于基于蓝色发光体的白光LED的改进荧光粉技术。