目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心特點同優勢
- 2. 技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣及光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
- 4.2 發光強度 vs. 正向電流
- 4.3 溫度依賴性
- 5. 機械及封裝信息
- 5.1 封裝尺寸同引腳分配
- 5.2 推薦焊盤設計
- 6. 焊接及組裝指引
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 6.2 手工焊接
- 6.3 清潔
- 6.4 儲存及處理
- 7. 包裝及訂購
- 7.1 載帶及捲盤規格
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 限流:
- LTST-C235TBKFWT 喺其類別中提供特定優勢:
- Q1:我可以同時以最大直流電流驅動藍色同橙色LED嗎?
- 場景:為網絡交換機設計雙狀態電源按鈕
- 發光原理:
- SMD LED領域持續發展。與LTST-C235TBKFWT等元件相關嘅一般趨勢包括:
1. 產品概覽
LTST-C235TBKFWT 係一款雙色表面貼裝(SMD)LED,專為需要細小、可靠同光亮度高嘅指示燈方案嘅現代電子應用而設計。佢將兩個唔同嘅半導體晶片集成喺一個EIA標準封裝入面:一個用於發射藍光嘅InGaN(氮化銦鎵)晶片,同一個用於發射橙光嘅AlInGaP(磷化鋁銦鎵)晶片。呢種配置容許用單一元件佔位面積實現多用途信號同狀態指示。
呢款產品被歸類為環保產品,符合ROHS(有害物質限制)標準,適合用喺有嚴格環保法規嘅市場。佢採用8mm載帶包裝,捲盤直徑為7吋,方便大批量電子製造中常見嘅高速自動貼片組裝流程。
1.1 核心特點同優勢
- 雙色光源:結合咗來自獨立晶片嘅藍色(InGaN)同橙色(AlInGaP)光發射。
- 高亮度:採用超高亮度晶片技術,提供強勁嘅發光強度。
- 製造兼容性:完全兼容自動貼片設備同標準紅外線(IR)回流焊接製程。
- IC兼容性:可以直接由大多數邏輯電平輸出驅動。
- 標準化包裝:EIA標準封裝確保咗同業界設計同組裝線嘅廣泛兼容性。
2. 技術參數分析
呢部分為LTST-C235TBKFWT LED 指定嘅關鍵電氣同光學參數提供詳細、客觀嘅解讀。所有數值均喺環境溫度(Ta)為25°C時指定。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 功耗(Pd):藍色:76 mW,橙色:75 mW。呢個係LED喺直流操作下可以作為熱量散發嘅最大功率。
- 峰值正向電流(IFP):藍色:100 mA,橙色:80 mA。呢個係脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)允許嘅最大瞬時電流。超過呢個值可能導致災難性故障。
- 直流正向電流(IF):藍色:20 mA,橙色:30 mA。呢個係建議用於可靠長期操作嘅最大連續正向電流。
- 溫度範圍:操作:-20°C 至 +80°C;儲存:-30°C 至 +100°C。
- 焊接條件:可承受峰值溫度為260°C、持續10秒嘅紅外線回流焊接。
2.2 電氣及光學特性
呢啲係喺指定測試條件下嘅典型性能參數。
- 發光強度(IV):喺 IF= 20 mA 時以毫坎德拉(mcd)測量。藍色:最小 18.0,典型 45.0,最大 280.0。橙色:最小 28.0,典型值未標明,最大從表格中唔適用。呢個表示LED對人眼嘅感知亮度。
- 視角(2θ1/2):兩種顏色通常為130度。呢個係發光強度下降到軸上值一半時嘅全角,定義咗光束擴散範圍。
- 峰值波長(λP):藍色:468 nm(典型),橙色:611 nm(典型)。呢個係光譜輸出最強嘅波長。
- 主波長(λd):藍色:470 nm(典型),橙色:605 nm(典型)。呢個係最能代表LED感知顏色嘅單一波長,源自CIE色度圖。
- 譜線半寬度(Δλ):藍色:25 nm(典型),橙色:17 nm(典型)。呢個測量發射光嘅光譜純度或帶寬。
- 正向電壓(VF):喺 IF= 20 mA 時。藍色:典型 3.30V,最大 3.80V。橙色:典型 2.00V,最大 2.40V。呢個係LED操作時嘅壓降。
- 反向電流(IR):兩者喺 VR= 5V 時最大為 10 μA。器件唔係為反向偏壓操作而設計;呢個參數僅用於漏電特性描述。
3. 分級系統說明
LED嘅發光強度可能因批次而異。分級系統用於根據測量到嘅性能將LED分組(級別),確保最終用戶嘅一致性。
3.1 發光強度分級
LTST-C235TBKFWT 使用字母代碼表示強度範圍。每個級別內嘅公差為 +/-15%。
藍色晶片級別:
- M:18.0 - 28.0 mcd
- N:28.0 - 45.0 mcd
- P:45.0 - 71.0 mcd
- Q:71.0 - 112.0 mcd
- R:112.0 - 180.0 mcd
橙色晶片級別:
- N:28.0 - 45.0 mcd
- P:45.0 - 71.0 mcd
- Q:71.0 - 112.0 mcd
- R:112.0 - 180.0 mcd
- S:180.0 - 280.0 mcd
呢個系統容許設計師根據應用需求選擇合適嘅亮度等級,無論係用於高環境光可見度定係低功耗指示。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中參考咗特定圖表(例如圖1、圖5),但呢類LED嘅典型性能曲線提供咗關鍵嘅設計見解。
4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
I-V關係係指數性嘅。對於藍色晶片(InGaN,VF~3.3V),條曲線嘅拐點會比橙色晶片(AlInGaP,VF~2.0V)更陡峭。呢個意味住當從同一個電壓源驅動以達到相同目標電流(例如20mA)時,需要唔同嘅限流電阻值。
4.2 發光強度 vs. 正向電流
喺建議操作範圍內,發光強度大致同正向電流成正比。然而,效率(每單位電輸入嘅光輸出)通常會喺非常高電流時因熱量增加而下降。喺建議嘅直流正向電流或以下操作可確保最佳效率同使用壽命。
4.3 溫度依賴性
LED性能對溫度敏感。隨著結溫升高:
- 發光強度通常會下降。
- 對於給定電流,正向電壓通常會輕微下降。
- 主波長可能會偏移(通常向更長波長方向)。
PCB設計中適當嘅熱管理對於喺操作溫度範圍內保持穩定嘅光學性能至關重要。
5. 機械及封裝信息
5.1 封裝尺寸同引腳分配
器件符合EIA標準SMD LED佔位面積。具體尺寸喺規格書圖紙中提供。引腳分配對於正確操作至關重要:
- 引腳 1 同 2:藍色InGaN晶片嘅陽極同陰極。
- 引腳 3 同 4:橙色AlInGaP晶片嘅陽極同陰極。
必須查閱封裝圖紙以識別每種顏色嘅陽極/陰極極性,避免PCB佈局期間錯誤連接。
5.2 推薦焊盤設計
規格書包含建議嘅焊盤尺寸。遵循呢啲建議可確保可靠嘅焊點、回流期間嘅正確對齊,並有助於LED封裝嘅散熱。大幅偏離呢啲焊盤佈局可能導致墓碑效應(元件立起)、不良焊點或降低熱性能。
6. 焊接及組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
規格書為無鉛(Pb-free)焊接製程提供咗建議嘅紅外線回流溫度曲線。關鍵參數包括:
- 預熱:150-200°C,用於逐漸加熱電路板並激活助焊劑。
- 預熱時間:最長120秒,以防止熱衝擊。
- 峰值溫度:最高260°C。
- 液相線以上時間:第3頁嘅曲線顯示咗關鍵回流區;元件應暴露喺足以熔化焊料嘅溫度下(對於SnAgCu通常為217°C以上)一段適當時間(例如60-90秒)。
- 冷卻速率:建議控制冷卻以最小化焊點應力。
6.2 手工焊接
如果需要手工焊接:
- 使用溫度控制嘅烙鐵,設定最高300°C。
- 每個焊點嘅焊接時間限制喺最多3秒。
- 將熱量施加到PCB焊盤,唔好直接施加到LED本體,以防止對塑料透鏡同半導體晶片造成熱損壞。
6.3 清潔
如果需要焊後清潔:
- 僅使用指定嘅清潔劑。未指定嘅化學品可能會損壞LED嘅環氧樹脂透鏡,導致霧化或開裂。
- 推薦嘅溶劑係常溫下嘅乙醇或異丙醇。
- 浸泡時間應少於一分鐘,以防止溶劑滲入。
6.4 儲存及處理
- ESD預防措施:LED對靜電放電(ESD)敏感。處理期間請使用防靜電手帶、防靜電墊同正確接地嘅設備。
- 濕度敏感性:作為表面貼裝塑料封裝,佢對濕度敏感。如果打開咗原裝密封防潮袋,元件應喺一星期內使用,或者喺回流前烘烤(例如喺60°C下烘烤20小時)以去除吸收嘅水分,防止焊接期間出現\"爆米花\"損壞。
- 長期儲存:對於已打開嘅包裝,請儲存喺≤30°C同≤60%相對濕度下。對於長期儲存,請使用帶乾燥劑嘅密封容器。
7. 包裝及訂購
7.1 載帶及捲盤規格
標準包裝係8mm凸紋載帶,捲盤直徑為7吋(178mm)。
- 每捲數量:3000件。
- 最小訂購量(MOQ):剩餘數量為500件。
- 蓋帶:空位用頂部蓋帶密封。
- 缺失元件:根據包裝標準(ANSI/EIA 481-1-A-1994),最多允許連續缺失兩個LED。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 狀態指示燈:雙色功能容許多種狀態(例如,藍色表示\"開機/待機\",橙色表示\"故障/充電\",兩者同時亮表示第三種狀態)。
- 消費電子產品:電源按鈕、連接狀態(Wi-Fi/藍牙)、筆記本電腦、路由器同外設上嘅電池電量指示燈。
- 工業控制面板:機器狀態、操作模式指示。
- 汽車內飾照明:8.2 設計考慮因素
限流:
- 始終為每個LED晶片使用串聯電阻來設定正向電流。計算電阻值為 R = (V電源- V) / IF。使用規格書中嘅最大 VF進行保守設計,確保即使元件有變化,IF也不會被超過。F驅動電路:
- LED兼容微控制器GPIO引腳。確保GPIO可以吸收/提供所需電流(20-30mA)。對於更高電流或多路復用多個LED,請使用晶體管驅動器或專用LED驅動IC。熱管理:
- 雖然功耗低,但請確保PCB佈局喺焊盤周圍提供足夠嘅銅面積作為散熱器,特別係喺高環境溫度或最大電流下操作時。光學設計:
- 130度視角提供咗適合直接觀看嘅寬闊、漫射光型。對於導光管應用,寬角度有助於有效地將光耦合到導光管中。9. 技術比較及差異化
LTST-C235TBKFWT 喺其類別中提供特定優勢:
雙晶片 vs. 單晶片:
- 相比使用兩個獨立嘅單色LED,呢款器件節省PCB空間,減少元件數量,並簡化組裝。晶片技術:
- 使用InGaN用於藍色同AlInGaP用於橙色,代表咗針對各自顏色嘅成熟、高效率半導體技術,提供良好嘅亮度同可靠性。封裝標準化:
- EIA標準封裝確保咗同大量現有PCB佔位面積同設計庫嘅即插即用兼容性,降低設計風險。製程兼容性:
- 完全兼容紅外線回流同自動貼片,使其成為大批量、成本敏感製造嘅理想選擇。10. 常見問題解答(FAQs)
Q1:我可以同時以最大直流電流驅動藍色同橙色LED嗎?
A1:可以,但你必須考慮總功耗。同時以20mA(藍色)同30mA(橙色)操作會產生大約(3.3V*0.02A)+(2.0V*0.03A)= 0.126W嘅功耗。呢個低於各自嘅最大值,但需要檢查喺你特定佈局中,組合熱負載唔超過封裝嘅散熱能力。
Q2:峰值波長同主波長有咩區別?
A2:峰值波長(λ
)係發射光譜中最高強度點嘅物理波長。主波長(λP)係基於人眼顏色感知(CIE圖表)計算出嘅值,定義咗我哋睇到嘅\"顏色\"。對於單色LED,佢哋通常接近。對於光譜較寬嘅LED,佢哋可能唔同。dQ3:訂購時點樣解讀分級代碼?
A3:分級代碼(例如,藍色\"P\",橙色\"Q\")指定咗該批次保證嘅最小同最大發光強度範圍。訂購時必須指定所需嘅分級,以確保生產運行中亮度嘅一致性。如果冇指定,你可能會收到產品整體範圍內任何可用分級嘅元件。
Q4:呢款LED適合戶外使用嗎?
A4:操作溫度範圍(-20°C 至 +80°C)涵蓋咗許多戶外條件。然而,長期戶外暴露需要考慮呢份規格書未涵蓋嘅額外因素:透鏡嘅抗紫外線能力(防止變黃)、抗熱循環能力同防潮氣滲入保護。對於關鍵戶外應用,請諮詢製造商獲取擴展可靠性數據,或考慮專門認證用於戶外使用嘅產品。
11. 設計及使用案例分析
場景:為網絡交換機設計雙狀態電源按鈕
設計師需要一個LED喺單一按鈕上指示電源狀態(開/關)同網絡活動(活動/空閒)。
實施:
1. 將LTST-C235TBKFWT放置喺半透明按鈕帽後面。
2. 微控制器驅動LED:
恆亮橙色:
- 電源開啟,設備正在啟動/空閒。恆亮藍色:
- 電源開啟,設備完全運行且空閒。閃爍藍色:
- 電源開啟,檢測到網絡活動。熄滅:
- 電源關閉。3. 為每種顏色單獨計算限流電阻。對於3.3V MCU電源軌:R
藍色= (3.3V - 3.3V) / 0.02A = 0Ω(理論上)。實際上,會使用一個小電阻(例如10Ω)來限制湧入電流並考慮MCU引腳壓降。R橙色= (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65Ω(使用68Ω標準值)。4. 寬闊嘅130度視角確保按鈕從各種觀看角度都能均勻照亮。
結果:
一個簡潔、緊湊嘅用戶界面,僅使用一個元件佔位面積就提供清晰嘅多狀態反饋,簡化咗PCB佈局同組裝。12. 技術原理介紹
發光原理:
LED係半導體二極管。當施加正向電壓時,電子穿過p-n結並喺有源區同空穴復合。呢種復合以光子(光)嘅形式釋放能量。光嘅特定波長(顏色)由所用半導體材料嘅帶隙能量決定。材料科學:
InGaN(氮化銦鎵):
- 呢種材料體系允許調節帶隙以產生從紫外光到綠光同藍光嘅光。呢款LED中嘅藍色晶片使用呢種技術。AlInGaP(磷化鋁銦鎵):
- 呢種材料體系用於黃色、橙色同紅色光譜嘅高亮度LED。呢款LED中嘅橙色晶片使用呢種技術。將呢兩種成熟材料技術結合喺一個封裝中,為雙色應用提供咗可靠嘅解決方案。
13. 行業趨勢及發展
SMD LED領域持續發展。與LTST-C235TBKFWT等元件相關嘅一般趨勢包括:
效率提升(lm/W):
- 外延生長同晶片設計嘅持續改進帶來更高嘅發光效率,意味住相同電輸入功率下更多光輸出。微型化:
- 雖然呢款產品使用標準封裝,但行業正推動更小嘅佔位面積(例如0402、0201)用於空間受限嘅應用,如移動設備。顏色一致性改善:
- 更嚴格嘅分級公差同製造控制嘅進步,使得批次之間嘅色度同亮度更加一致。更高可靠性同壽命:
- 封裝材料(環氧樹脂、引線框架)同晶片結構嘅增強,旨在延長操作壽命並改善喺高溫高濕條件下嘅性能。集成化:
- 除咗雙色,仲有向集成更多功能嘅趨勢,例如喺單一封裝中集成RGB(紅、綠、藍)LED,甚至將LED同控制IC(如驅動器或序列器晶片)結合到更複雜嘅模組中。LTST-C235TBKFWT 代表咗喺呢個不斷演變嘅格局中一個成熟、可靠嘅解決方案,為主流通用雙色指示燈應用提供咗性能、成本同可製造性之間嘅平衡。
The LTST-C235TBKFWT represents a well-established, reliable solution within this evolving landscape, offering a balance of performance, cost, and manufacturability for mainstream dual-color indicator applications.
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。 |