目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣及光學特性
- 2.3 熱特性
- 3. 分級系統解釋 產品根據發光強度進行分級,以確保應用亮度嘅一致性。對於綠色LED,分級代碼由N到S,最小強度由28.0 mcd(N)到180.0 mcd(S),最大強度由45.0 mcd(N)到280.0 mcd(S)。黃色LED使用分級代碼K到P,最小強度由7.1 mcd(K)到45.0 mcd(P),最大強度由11.2 mcd(K)到71.0 mcd(P)。每個強度級別有+/-15%嘅公差。呢個系統容許設計師根據特定需求,揀選具有可預測亮度水平嘅LED。 4. 性能曲線分析 雖然提供嘅文本冇詳細圖形曲線,但給出嘅參數容許推斷關鍵性能趨勢。正向電壓(VF)值表示每種顏色嘅IV特性曲線。VF嘅差異(綠色2.80V vs 黃色1.90V @ 5mA)對於電路設計非常重要,特別係當從同一個電壓源驅動兩種顏色時。光譜半寬數據(綠色35nm,黃色15nm)表明,黃色LED相比更寬嘅綠色發射,具有更單色、更窄嘅發射光譜。降額因子直接描述咗最大允許正向電流嘅負溫度依賴性。 5. 機械及封裝資訊
- 6. 焊接及組裝指南
- 6.1 回流焊接曲線
- 6.2 清潔
- 6.3 儲存條件
- 7. 包裝及訂購資訊
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮事項
- 9. 技術比較及差異化
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 11. 實用設計及使用案例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 行業趨勢及背景
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款雙色、側發光表面貼裝器件(SMD)LED嘅技術規格。呢個組件專為需要緊湊、直角光源嘅應用而設計,其主要目標市場係LCD背光模組。其核心優勢包括符合環保法規、採用先進半導體材料實現高亮度輸出,以及兼容現代自動化組裝同焊接製程。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
器件嘅操作極限定義喺環境溫度(Ta)為25°C。對於綠色LED(InGaN晶片),最大連續正向電流為20 mA,脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)允許嘅峰值正向電流為100 mA。其功耗額定值為76 mW。黃色LED(AlInGaP晶片)具有更高嘅連續正向電流額定值30 mA,峰值80 mA,功耗為75 mW。兩種顏色共享最大反向電壓5V。操作溫度範圍為-20°C至+80°C,儲存範圍更寬,為-30°C至+100°C。器件可以承受260°C紅外回流焊接5秒鐘。
2.2 電氣及光學特性
喺Ta=25°C同測試電流(IF)為5 mA下測量,關鍵性能參數如下。綠色LED嘅發光強度(Iv)最小值為28.0 mcd,典型值未指定,最大值為280.0 mcd。黃色LED嘅發光強度範圍從最小值7.1 mcd到最大值71.0 mcd。兩種LED都具有典型值130度嘅寬視角(2θ1/2)。綠色LED嘅典型峰值發射波長(λP)為530 nm,典型主波長(λd)為528 nm,光譜半寬(Δλ)為35 nm。黃色LED嘅相應值分別為591 nm、588 nm同15 nm。正向電壓(VF)喺5 mA下,綠色典型值為2.80V(最大3.20V),黃色典型值為1.90V(最大2.30V)。兩者喺VR=5V下嘅反向電流(IR)最大值為10 μA。
2.3 熱特性
正向電流嘅降額因子從25°C開始線性指定。對於綠色LED,降額為0.25 mA/°C,即允許嘅直流正向電流每高於25°C一度就減少0.25 mA。對於黃色LED,降額因子為0.4 mA/°C。呢個係確保應用中長期可靠性同防止熱失控嘅關鍵參數。
3. 分級系統解釋
產品根據發光強度進行分級,以確保應用亮度嘅一致性。對於綠色LED,分級代碼由N到S,最小強度由28.0 mcd(N)到180.0 mcd(S),最大強度由45.0 mcd(N)到280.0 mcd(S)。黃色LED使用分級代碼K到P,最小強度由7.1 mcd(K)到45.0 mcd(P),最大強度由11.2 mcd(K)到71.0 mcd(P)。每個強度級別有+/-15%嘅公差。呢個系統容許設計師根據特定需求,揀選具有可預測亮度水平嘅LED。
4. 性能曲線分析
雖然提供嘅文本冇詳細圖形曲線,但給出嘅參數容許推斷關鍵性能趨勢。正向電壓(VF)值表示每種顏色嘅IV特性曲線。VF嘅差異(綠色2.80V vs 黃色1.90V @ 5mA)對於電路設計非常重要,特別係當從同一個電壓源驅動兩種顏色時。光譜半寬數據(綠色35nm,黃色15nm)表明,黃色LED相比更寬嘅綠色發射,具有更單色、更窄嘅發射光譜。降額因子直接描述咗最大允許正向電流嘅負溫度依賴性。
5. 機械及封裝資訊
器件符合EIA標準封裝外形。佢係一個側發光(直角)封裝,意味住主要光發射平行於安裝平面,呢種設計非常適合LCD背光等邊緣照明應用。透鏡材料指定為水清。引腳分配定義清晰:陰極1(C1)用於黃色AlInGaP晶片,陰極2(C2)用於綠色InGaN晶片。組件以8mm載帶包裝喺7英寸直徑捲盤上供應,兼容自動貼片設備。完整規格書中包含封裝嘅詳細尺寸圖同推薦焊接焊盤佈局,以指導PCB設計。
6. 焊接及組裝指南
6.1 回流焊接曲線
提供咗兩個建議嘅紅外(IR)回流曲線:一個用於普通(錫鉛)焊接製程,一個用於無鉛焊接製程。使用SnAgCu焊膏嘅無鉛製程關鍵參數包括預熱階段同峰值溫度條件。確認器件兼容紅外同氣相回流焊接製程。
6.2 清潔
必須小心進行清潔。唔應該使用未指定嘅化學液體,因為佢哋可能會損壞LED封裝。如果需要清潔,建議將LED浸入常溫嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘。
6.3 儲存條件
為咗獲得最佳儲存壽命同可焊性,從原始防潮包裝中取出嘅LED應喺一週內進行紅外回流焊接。對於喺原始包裝外更長時間嘅儲存,應將佢哋存放喺帶有乾燥劑嘅密封容器中或氮氣環境中。如果未包裝儲存超過一週,建議喺組裝前以大約60°C烘烤至少24小時,以去除吸收嘅水分並防止回流期間出現"爆米花"現象。
7. 包裝及訂購資訊
標準包裝為每7英寸捲盤3000件。載帶同捲盤規格遵循ANSI/EIA 481-1-A-1994。載帶上嘅空組件袋用頂部蓋帶密封。載帶中最多允許連續缺失兩個組件。對於唔係完整捲盤倍數嘅訂購數量,指定剩餘數量嘅最小包裝數量為500件。零件編號LTST-S326TGKSKT-5A遵循製造商內部編碼系統,該系統通常編碼封裝類型、顏色同分級資訊。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款側發光LED嘅主要同明確應用係LCD面板背光,其直角發射可以有效地將光耦合到面板嘅導光板中。其雙色功能(綠/黃)可用於狀態指示器、多色背光效果,或需要通過混合呢兩種原色來實現特定色度點嘅應用中。
8.2 設計考慮事項
驅動方法:LED係電流驅動器件。為確保並聯驅動多個LED時亮度均勻,強烈建議為每個單獨嘅LED串聯一個限流電阻(電路模型A)。唔建議直接從電壓源並聯驅動多個LED而唔使用單獨電阻(電路模型B),因為LED之間正向電壓(VF)特性嘅微小差異可能導致電流同亮度嘅顯著差異。
靜電放電(ESD):LED對靜電放電敏感。喺處理同組裝過程中必須採取預防措施:使用接地腕帶或防靜電手套,確保所有設備同工作表面正確接地,並考慮使用離子發生器來中和工作環境中嘅靜電荷。
9. 技術比較及差異化
呢款器件通過其功能組合實現差異化:單個側發光封裝中嘅雙色晶片。相比使用兩個獨立LED,呢種設計節省PCB空間。使用超高亮度InGaN(綠色)同AlInGaP(黃色)晶片表明咗對高效率同發光輸出嘅關注。其兼容自動貼裝同標準回流製程(包括無鉛)使其適合大規模、現代電子製造。130度嘅寬視角針對需要均勻照明嘅背光應用進行咗優化。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:我可以同時以最大直流電流驅動綠色同黃色LED嗎?
答:唔可以。絕對最大額定值係針對每個晶片獨立而言嘅。同時以20mA(綠色)同30mA(黃色)驅動兩者會超出封裝嘅整體熱設計極限。必須根據實際使用嘅正向電壓同電流考慮總功耗。
問:點解兩種顏色嘅正向電壓唔同?
答:正向電壓係半導體材料帶隙嘅基本屬性。InGaN(綠色)嘅帶隙比AlInGaP(黃色)大,導致需要更高嘅正向電壓來實現相同電流。
問:我應該點樣理解發光強度分級代碼?
答:揀選能夠保證你所需最小亮度嘅分級代碼。例如,如果你嘅設計需要綠色LED至少100 mcd,你必須指定R級(112.0-180.0 mcd)或更高。典型值唔保證,只保證所選分級嘅最小/最大範圍。
問:需要散熱片嗎?
答:對於喺或接近最大額定電流下操作,特別係喺升高嘅環境溫度下,對PCB進行仔細嘅熱管理至關重要。必須遵循降額曲線。對於低電流操作(例如5-10 mA),標準PCB佈局通常足夠。
11. 實用設計及使用案例
場景:為便攜式設備設計雙狀態指示器。LTST-S326TGKSKT-5A可用於顯示充電狀態:黃色表示充電中,綠色表示充滿電。設計師會將LED放置喺PCB邊緣,其發射側面向外殼中嘅導光條或窗口。會設計兩個獨立嘅限流電路——一個用於黃色陽極(根據電源電壓Vsupply、VF_yellow~1.9V同所需I_F計算電阻),一個用於綠色陽極(根據VF_green~2.8V計算)。公共陰極會連接到地。寬視角確保指示器從各個角度都可見。設計師必須確保PCB焊盤佈局匹配推薦圖案,以實現可靠嘅焊點同正確對齊。
12. 技術原理介紹
發光二極管(LED)係半導體p-n結器件,通過電致發光發射光。當施加正向電壓時,電子同空穴喺有源區複合,以光子形式釋放能量。發射光嘅顏色由半導體材料嘅帶隙能量決定。呢款器件喺一個封裝內包含兩個唔同嘅半導體晶片:用於綠色發射嘅氮化銦鎵(InGaN)晶片同用於黃色發射嘅磷化鋁銦鎵(AlInGaP)晶片。側發光封裝通過特定嘅機械設計實現,該設計將晶片嘅主要發光表面垂直於封裝引腳定向,將光引導出組件側面。
13. 行業趨勢及背景
呢款組件嘅開發符合光電行業嘅幾個關鍵趨勢。邁向RoHS合規同綠色產品反映咗全球環保法規。使用InGaN同AlInGaP等高效率材料,係由便攜式同顯示設備對更高亮度同更低功耗嘅持續需求所驅動。封裝創新,例如側發光形式,對於實現更薄、更緊湊嘅終端產品至關重要,特別係喺智能手機、平板電腦同筆記本電腦等消費電子產品中。此外,兼容全自動、高速SMT組裝線係實現成本效益大規模生產嘅基本要求。包含詳細焊接曲線,特別係針對無鉛製程,突顯咗行業向更環保製造嘅轉變。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |