目录
- 1. 产品概述
- 2. 深度技术参数分析
- 2.1 电气与光学特性
- 2.2 绝对最大额定值
- 3. 分档系统说明
- 3.1 正向电压 (VF) 分档
- 3.2 发光强度 (IV) 分档
- 3.3 色度 (颜色) 分档
- 4. 性能曲线分析
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 封装尺寸
- 5.2 推荐焊盘设计
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 回流焊接参数
- 6.2 手工焊接
- 6.3 存储与操作
- 6.4 清洗
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 编带与卷盘规格
- 8. 应用建议与设计考量
- 8.1 典型应用场景
- 8.2 关键设计考量
- 9. 技术对比与差异化
- 10. 常见问题解答 (基于技术参数)
- 10.1 三种不同分档类别的目的是什么？
- 10.2 我可以持续以20mA驱动这颗LED吗？
- 10.3 为什么有如此严格的存储和烘烤要求？
- 10.4 如何解读色度坐标 (x=0.294, y=0.286)？
- 11. 实际设计与使用案例
- 12. 技术原理介绍
- 13. 行业趋势与发展
1. 产品概述
LTW-C194TS5是一款表面贴装器件 (SMD) 发光二极管 (LED)，专为现代空间受限的电子应用而设计。其主要定位是作为高亮度、微型指示灯或背光组件。该产品的核心优势在于其0.30毫米的超薄外形，使其能够集成到智能手机、平板电脑、可穿戴技术和超便携笔记本电脑等超薄设备中。目标市场包括消费电子、工业控制面板、汽车内饰照明以及需要在小封装内提供可靠、明亮光输出的一般指示应用。
2. 深度技术参数分析
2.1 电气与光学特性
LTW-C194TS5的性能参数在标准环境温度 (Ta) 25°C下规定。关键参数定义了其工作范围：
- 发光强度 (Iv)：在正向电流 (IF) 为5mA驱动时，范围从最小56.0毫坎德拉 (mcd) 到典型值146.0 mcd。此参数使用近似CIE标准明视觉观察者眼睛响应曲线的设备测量，确保与人眼视觉相关。
- 视角 (2θ1/2)：规定为130度的宽视角，提供宽广、漫射的光发射模式，适用于区域照明和广角可见性。
- 色度坐标 (x, y)：白光的色点在CIE 1931色度图上定义。在IF=5mA时，典型坐标为x=0.294和y=0.286，两个坐标的保证容差均为±0.01。这定义了特定色调的白光。
- 正向电压 (VF)：当LED导通5mA电流时，其两端的压降介于2.70伏特 (最小) 和3.15伏特 (最大) 之间。此参数对于电路设计以确保适当的限流至关重要。
- 反向电流 (IR)：当施加5伏特反向偏压时，最大有10微安 (μA) 的电流流过，这指示了二极管的泄漏特性。
2.2 绝对最大额定值
这些额定值定义了可能导致永久损坏的应力极限。它们不适用于正常工作。
- 功耗 (Pd)：最大70 mW。
- 正向电流：连续直流正向电流限制为20 mA。在脉冲条件下 (1/10占空比，0.1ms脉冲宽度)，允许更高的100 mA峰值正向电流。
- 反向电压 (VR)：最大5 V。不建议在反向偏压下工作，否则可能导致故障。
- 温度范围：工作温度：-20°C 至 +80°C。存储温度：-40°C 至 +85°C。
- 焊接条件：可承受峰值温度为260°C、持续时间为10秒的红外回流焊接。
3. 分档系统说明
为确保批量生产的一致性，LED会根据性能进行分档。LTW-C194TS5采用三维分档系统：
3.1 正向电压 (VF) 分档
LED根据其在IF=5mA时的正向电压进行分类。这使得设计人员可以为并联电路中亮度均匀或精确的电源管理选择具有相似压降的LED。
- 档位 A：VF = 2.70V 至 2.85V
- 档位 B：VF = 2.85V 至 3.00V
- 档位 C：VF = 3.00V 至 3.15V
每个档位内的容差为±0.1伏特。
3.2 发光强度 (IV) 分档
此分档根据LED的光输出强度进行排序，对于需要特定亮度水平的应用至关重要。
- 档位 P2：Iv = 56.0 mcd 至 71.0 mcd
- 档位 Q1：Iv = 71.0 mcd 至 90.0 mcd
- 档位 Q2：Iv = 90.0 mcd 至 112.0 mcd
- 档位 R1：Iv = 112.0 mcd 至 146.0 mcd
每个强度档位的容差为±15%。
3.3 色度 (颜色) 分档
白光颜色根据CIE 1931图上的色度坐标 (x, y) 分为六个类别 (S1至S6)。每个档位在色度图上定义一个四边形区域。这确保了组件中多个LED的颜色均匀性。档位内色度坐标的容差为±0.01。通常会提供一张图表，显示叠加在色度图上的这些档位。
4. 性能曲线分析
虽然规格书中引用了具体的图形曲线，但其含义是标准的。设计人员可以预期以下一般关系：
- IV曲线 (电流 vs. 电压)：正向电压 (VF) 随正向电流 (IF) 呈对数增长。在远高于推荐的5mA测试电流下工作将增加VF和功耗。
- 发光强度 vs. 电流：在工作范围内，光输出通常与正向电流成正比，但在非常高的电流下，由于发热，效率可能会下降。
- 温度依赖性：发光强度通常随着结温的升高而降低。宽广的工作温度范围 (-20°C 至 +80°C) 表明其在各种环境条件下性能稳定，但在高温下可能需要降额使用。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
该LED采用行业标准的EIA封装外形。所有关键尺寸，包括长度、宽度、高度 (0.30mm) 和引脚间距，均在以毫米为单位的图纸中提供。图纸中包含极性指示器 (通常是阴极标记或凹口)，以确保组装时方向正确。
5.2 推荐焊盘设计
为PCB设计提供了焊盘图案 (封装尺寸) 建议。这包括LED将要焊接到的铜焊盘的尺寸和形状。遵循此建议对于实现可靠的焊点、回流焊期间适当的自对准以及有效的散热至关重要。注释建议焊膏印刷的钢网最大厚度为0.10mm。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊接参数
该组件完全兼容红外 (IR) 回流焊接工艺。提供了建议的温度曲线：
- 预热：150°C 至 200°C。
- 预热时间：最长120秒。
- 峰值温度：最高260°C。
- 液相线以上时间：最长10秒 (建议最多进行两次回流循环)。
这些参数基于JEDEC标准以确保可靠性。规格书强调，最佳曲线取决于具体的PCB组装设置 (板类型、其他组件、炉子)。
6.2 手工焊接
如果必须进行手工焊接，由于组件尺寸小且对热敏感，应极其小心地进行：
- 烙铁温度：最高300°C。
- 接触时间：每个焊盘最长3秒。
- 频率：仅限一次；避免返工。
6.3 存储与操作
- ESD预防措施：该LED对静电放电 (ESD) 敏感。操作时应使用接地腕带、防静电垫和正确接地的设备。
- 湿度敏感性：作为微型SMD组件，它对湿度敏感。在其密封的原包装 (带干燥剂) 中时，应存储在≤30°C和≤90% RH的条件下，并在一年内使用。一旦防潮袋打开，LED应存储在≤30°C和≤60% RH的条件下，并最好在一周内进行回流焊接。对于更长时间的原包装外存储，应使用带干燥剂的密封容器。在原包装外存储超过一周的组件在焊接前需要烘烤 (约60°C，至少20小时)，以防止回流焊期间出现"爆米花"现象。
6.4 清洗
如果需要进行焊后清洗，应仅使用指定的溶剂，以避免损坏塑料透镜或封装。推荐的清洗剂是常温下的乙醇或异丙醇，浸泡时间少于一分钟。
7. 包装与订购信息
7.1 编带与卷盘规格
LTW-C194TS5以适用于自动贴片机的包装形式提供：
- 载带：8mm宽载带。
- 卷盘尺寸：7英寸 (178mm) 直径卷盘。
- 每卷数量：5,000片。
- 最小订购量 (MOQ)：剩余数量为500片起订。
- 包装标准：符合ANSI/EIA 481-1规范。载带上的空穴用盖带密封。
8. 应用建议与设计考量
8.1 典型应用场景
- 状态指示灯：超薄消费电子产品中的电源、连接或功能状态灯。
- 背光：小型LCD显示屏、键盘或符号的侧光式或直下式背光。
- 装饰照明：汽车内饰、家用电器或游戏外设中的氛围照明。
- 一般照明：紧凑型设备中的低亮度区域照明。
8.2 关键设计考量
- 限流：务必使用串联限流电阻或恒流驱动器。不要直接连接到电压源。推荐的测试电流是5mA，但绝对最大连续电流是20mA。应根据适当的亮度和功耗进行设计。
- 热管理：尽管其功耗低，仍需确保焊盘下方有足够的PCB铜面积或散热过孔，以将热量从LED结传导出去，尤其是在接近最大额定值或高环境温度下工作时。这有助于维持光输出和寿命。
- 光学设计：130度的视角提供了宽光束。对于聚焦光，可能需要外部透镜或导光件。黄色的透镜材料会影响最终感知的颜色。
- 分档选择：对于需要外观均匀的应用 (例如，多LED阵列)，应指定严格的VF、Iv和色度 (颜色) 档位，以最大限度地减少亮度和颜色的差异。
9. 技术对比与差异化
LTW-C194TS5的主要差异化因素是其0.30毫米的超薄外形以及其使用的InGaN (氮化铟镓) 白光芯片。与蓝光芯片加荧光粉等旧技术相比，基于InGaN的白光LED通常在效率、显色潜力和稳定性方面具有优势。其超薄特性是相对于标准SMD LED (通常为0.6mm或更厚) 的关键机械优势，使其能够应用于最新一代的纤薄设备。其与标准红外回流焊和EIA封装外形的兼容性确保了它可以在许多寻求小型化的现有设计中作为直接替换或升级组件。
10. 常见问题解答 (基于技术参数)
10.1 三种不同分档类别的目的是什么？
分档确保了电气和光学的一致性。VF分档有助于电源设计和并联LED电路。Iv分档保证了特定的亮度水平。色度分档对于多LED应用中的颜色匹配至关重要，以避免明显的颜色差异。
10.2 我可以持续以20mA驱动这颗LED吗？
虽然绝对最大额定值是20mA直流，但标准测试条件和典型性能数据是在5mA下给出的。在20mA下工作会产生更高的光输出，但也会产生更多的热量，增加正向电压，并可能降低长期可靠性。必须进行热分析，并根据实际工作环境可能需要对最大电流进行降额。
10.3 为什么有如此严格的存储和烘烤要求？
超薄的塑料封装会从空气中吸收湿气。在高温回流焊接过程中，这些被困住的湿气会迅速蒸发，产生内部压力，可能导致封装破裂或内部键合分层 ("爆米花"现象)。存储和烘烤程序旨在焊接前安全地去除这些湿气。
10.4 如何解读色度坐标 (x=0.294, y=0.286)？
这些坐标在CIE 1931色度图上标绘出一个点，该图映射了所有可感知的颜色。这个特定的点对应一种特定色调的白光，通常被描述为"冷白光"。±0.01的容差定义了该点周围的一个小区域，保证LED的颜色落在此区域内。
11. 实际设计与使用案例
案例：为超薄平板电脑设计状态指示灯条。一位设计师需要五颗均匀的白光LED用于电量指示条。边框后的空间极其有限 (0.4mm)。他们选择了LTW-C194TS5，因为其0.30mm的高度。为确保均匀性，他们指定了VF的B档 (2.85-3.00V)、Iv的R1档 (112-146 mcd) 和色度的S3档。他们严格按照推荐设计PCB焊盘图案，并设计了一个连接到内部接地层的散热焊盘用于散热。使用了一个为每颗LED设置5mA的恒流驱动器。LED以7英寸卷盘订购用于自动组装。工厂遵循规定的回流曲线，并将打开的卷盘存放在干燥柜中，在周末停工后使用前进行烘烤。最终结果是安装了一个明亮、均匀且可靠的指示灯条，符合机械设计的限制。
12. 技术原理介绍
LTW-C194TS5基于InGaN半导体技术。在白光LED中，通常将发蓝光的InGaN芯片与封装内部的黄色荧光粉涂层结合。当芯片发出蓝光时，其中一部分被荧光粉吸收并重新发射为黄光。剩余的蓝光与转换后的黄光的混合被人眼感知为白光。芯片发光和荧光粉成分的具体比例决定了白光光谱上的最终色度坐标 (色点)。超薄封装是通过先进的成型和晶圆级封装技术实现的，这些技术最大限度地减少了半导体芯片上方和下方的材料。
13. 行业趋势与发展
消费电子领域SMD LED的趋势正坚定不移地朝着小型化(更薄、更小的封装尺寸) 和提高效率(每单位电功率和每单位面积输出更多光) 发展。这款LED的0.30mm外形正是这一方向的体现。此外，白光LED领域持续推动着改善颜色一致性和提高显色指数 (CRI)，这通过荧光粉技术和芯片设计的进步来实现。另一个趋势是集成更多功能，例如用于控制的内置IC (制造"智能LED")，尽管LTW-C194TS5似乎是一个标准的分立元件。与无铅 (RoHS) 和高温回流工艺的兼容性仍然是全球环境法规和组装标准驱动的基本要求。
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。 |