目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數：深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度 (IV) 等級
- 3.2 色調 (顏色) 等級
- 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 溫度特性
- 5. 機械同封裝資料
- 5.1 封裝尺寸同引腳分配
- 5.2 推薦PCB焊接焊盤
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 紅外回流焊接條件
- 6.2 清潔
- 6.3 靜電放電 (ESD) 注意事項
- 6.4 儲存條件
- 7. 包裝同訂購資料
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 8. 應用建議同設計考量
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題 (基於技術參數)
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 原理簡介
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗LTST-C19MGEBK-RR呢款表面貼裝器件 (SMD) LED燈珠嘅規格。呢個元件屬於微型LED系列，專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝工序同空間限制嚴格嘅應用而設計。器件喺單一緊湊封裝內集成咗三個唔同嘅LED晶片，能夠發出紅、綠、藍三色光。呢種全彩能力令佢適合多種現代電子設備。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED嘅主要優勢包括其極薄嘅外形、高亮度輸出，以及符合環保同製造標準。其設計優先考慮與大規模自動化生產環境嘅兼容性。
- 目標應用：呢款LED好適合用於電訊設備 (無線同手提電話)、便攜式計算設備 (手提電腦)、網絡系統設備、各種家用電器，以及室內標誌或顯示應用。
- 主要特點：器件符合有害物質限制 (RoHS) 指令。佢具有0.5mm嘅超薄封裝高度。採用高性能超亮InGaN (用於綠同藍色) 同AlInGaP (用於紅色) 半導體晶片。以8mm載帶包裝，捲喺7吋直徑嘅捲盤上供應，符合EIA標準包裝，方便自動化處理。
- 製造兼容性：元件設計兼容集成電路 (I.C. compatible) 同標準自動貼片設備。能夠承受紅外 (IR) 回流焊接工序，呢個係表面貼裝技術組裝嘅標準。
2. 技術參數：深入客觀解讀
LED嘅性能係喺特定環境同電氣測試條件下定義嘅，主要喺環境溫度 (Ta) 25°C下。理解呢啲參數對於可靠嘅電路設計至關重要。
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。喺呢啲極限下或超出極限操作唔保證性能，設計時應避免。
- 功耗 (Pd)：綠同藍色晶片為76 mW；紅色晶片為75 mW。呢個係LED可以作為熱量散發嘅最大功率。
- 峰值正向電流 (IFP)：綠/藍色為100 mA，紅色為80 mA，條件係1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度。呢個額定值適用於脈衝操作，唔係連續直流。
- 直流正向電流 (IF)：最大連續電流：綠同藍色晶片為20 mA；紅色晶片為30 mA。
- 溫度範圍：操作：-20°C 至 +80°C；儲存：-30°C 至 +85°C。
- 能夠承受峰值溫度260°C、持續10秒嘅紅外回流焊接，呢個係無鉛 (Pb-free) 焊接工序嘅典型條件。2.2 電光特性
呢啲係喺指定測試條件下測量嘅典型性能值。設計師應將呢啲作為指引，並注意最小同最大極限。
發光強度 (I
- )：V以毫坎德拉 (mcd) 為單位測量。最小值為180 mcd，每種顏色喺唔同正向電流下測試：綠色2mA，紅色4.8mA，藍色3mA。最大值為450 mcd。強度係使用近似CIE標準人眼響應曲線嘅傳感器同濾光片測量。視角 (2θ
- 1/2)：典型全視角為120度，表示廣角發射模式。波長參數：
- 峰值發射波長 (λ
- )：P典型值為518 nm (綠色)、632 nm (紅色) 同468 nm (藍色)。呢個係光譜輸出最強嘅波長。主波長 (λ
- )：d典型值為525 nm (綠色)、624 nm (紅色) 同470 nm (藍色)。呢個係人眼感知到嘅定義顏色嘅單一波長。譜線半寬度 (Δλ)：
- 典型值為35 nm (綠色)、20 nm (紅色) 同25 nm (藍色)。呢個表示發射光嘅光譜純度或帶寬。正向電壓 (V
- )：FLED喺其測試電流下工作時嘅壓降。範圍為：綠色：最小2.20V，最大3.00V；紅色：最小1.70V，最大2.40V；藍色：最小2.20V，最大3.00V。反向電流 (I
- )：R當施加5V反向電壓 (V) 時，最大漏電流為50 μA (綠/藍色) 同10 μA (紅色)。器件唔係為反向操作而設計；呢個參數僅供測試用途。R3. 分級系統說明
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據測量性能分級。LTST-C19MGEBK-RR使用兩個主要分級標準。
3.1 發光強度 (I
) 等級VLED根據其喺標準測試電流下測量嘅發光強度進行分類。分級代碼同其範圍為：
S1：
- 180 mcd (最小) 至 225 mcd (最大)S2：
- 225 mcd 至 285 mcdT1：
- 285 mcd 至 355 mcdT2：
- 355 mcd 至 450 mcd每個發光強度分級應用 +/-15% 嘅容差。
3.2 色調 (顏色) 等級
呢個係一個更複雜嘅分級系統，基於CIE 1931色度坐標 (x, y)，科學地定義顏色點。規格書提供詳細嘅分級代碼網格 (A, B, C, D 及其子變體 A1, B1 等)，包含特定坐標邊界，喺色度圖上形成四邊形。咁樣可以精確選擇顏色輸出幾乎相同嘅LED。每個色調分級嘅 (x, y) 坐標應用 +/-0.01 嘅容差。主波長 (λ
) 係由呢啲坐標導出嘅。d4. 性能曲線分析
雖然規格書中引用咗特定圖形曲線 (例如圖1, 圖5)，但根據提供嘅技術同參數，可以描述其典型特性。
4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
LED嘅I-V關係係非線性同指數性嘅。規格中提供嘅正向電壓 (V
) 值係特定測試電流下嘅快照。實際上，VF會隨著IF增加而增加，並且亦都依賴於溫度。紅色 (~1.7-2.4V) 與綠/藍色 (~2.2-3.0V) 嘅唔同VF範圍，需要仔細設計限流電路，特別係喺多色應用中。F4.2 發光強度 vs. 正向電流
喺工作範圍內，光輸出 (I
) 通常與正向電流 (IV) 成正比。然而，喺極高電流下，由於熱量增加，效率可能會下降。規格書為每種顏色指定唔同嘅測試電流以達到可比嘅亮度水平，反映咗InGaN同AlInGaP晶片技術嘅唔同效率。F4.3 溫度特性
LED性能對溫度敏感。發光強度通常隨著結溫升高而降低。指定嘅操作溫度範圍 -20°C 至 +80°C 定義咗器件能夠達到其公佈規格嘅環境條件。PCB上適當嘅熱管理對於保持性能同壽命至關重要，特別係考慮到器件嘅薄型設計可能熱質量有限。
5. 機械同封裝資料
5.1 封裝尺寸同引腳分配
LED採用標準SMD封裝。透鏡係水白色。內部光源顏色及其對應引腳分配為：InGaN 綠色喺引腳1同4；AlInGaP 紅色喺引腳2同5；InGaN 藍色喺引腳3同6。所有尺寸均以毫米為單位，典型容差為±0.1 mm，除非另有說明。0.5mm嘅超薄高度係一個關鍵機械特徵。
5.2 推薦PCB焊接焊盤
規格書包含一個圖表，顯示用於焊接LED嘅PCB上推薦銅焊盤佈局。遵循呢個焊盤圖案對於實現可靠嘅焊點、正確對齊，以及喺回流過程同操作期間有效散熱至關重要。
6. 焊接同組裝指引
6.1 紅外回流焊接條件
對於無鉛 (Pb-free) 焊接工序，提供建議嘅回流曲線，峰值溫度為260°C，持續10秒。呢個係許多SMD元件嘅標準曲線，確保LED封裝唔會被過熱損壞。
6.2 清潔
如果焊接後需要清潔，應只使用指定化學品。規格書建議將LED浸喺常溫嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘。未指定嘅化學品可能會損壞封裝材料。
6.3 靜電放電 (ESD) 注意事項
LED晶片對靜電同電壓浪湧敏感。強烈建議處理呢啲器件時使用適當嘅ESD控制措施：防靜電手帶、防靜電手套，並確保所有設備同機器正確接地。
6.4 儲存條件
密封包裝：
LED應儲存喺30°C或以下同90%相對濕度 (RH) 或以下。當包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中時，應喺一年內使用。已開封包裝：
儲存環境唔應超過30°C或60% RH。從原始包裝取出嘅元件應喺一星期內進行紅外回流焊接 (濕度敏感等級3, MSL 3)。對於喺原始袋外更長時間儲存，應將佢哋存放喺帶有乾燥劑嘅密封容器中或氮氣環境中。7. 包裝同訂購資料
7.1 載帶同捲盤規格
LED以行業標準嘅凸紋載帶供應，寬度8mm，捲喺7吋 (178mm) 直徑嘅捲盤上。每個完整捲盤包含4000件。載帶有蓋帶密封元件袋。包裝符合ANSI/EIA-481規格。對於剩餘數量，最小包裝數量為500件。
8. 應用建議同設計考量
8.1 典型應用場景
鍵盤/鍵盤背光：
- 其薄型設計同RGB能力令佢非常適合為便攜式設備上嘅按鍵提供照明，仲可以有變色效果。狀態指示燈：
- 可以喺單一元件佔位面積內提供多色狀態信息 (例如，紅色表示錯誤，綠色表示準備就緒，藍色表示活動中)。微型顯示器同符號照明器：
- 適合小型彩色信息顯示器或控制面板上符號嘅背光。8.2 設計考量
電流驅動：
- 由於佢哋唔同嘅V同IF，應為每個顏色通道獨立使用恆流驅動器或適當計算嘅限流電阻。F characteristics.
- 熱管理：確保PCB設計允許從LED焊盤散熱，特別係如果喺或接近最大電流下驅動。
- 光學設計：120度視角提供廣闊發射。如果需要更均勻或定向嘅輸出，請考慮使用擴散器或導光板。
- 分級以確保一致性：對於需要跨多個單元顏色同亮度均勻嘅應用，請喺採購時指定所需嘅IV同色調分級代碼。
9. 技術比較同差異化
LTST-C19MGEBK-RR主要通過其超薄0.5mm高度來區分自己，呢個對於日益纖薄嘅消費電子產品有利。將三個高性能晶片 (G/B用InGaN，R用AlInGaP)集成喺一個封裝中，相比舊式熒光粉轉換白光LED或效率較低嘅晶片技術，提供更優越嘅亮度同色域。其完全符合自動化組裝工序 (載帶捲盤，IR回流)，令佢成為大規模製造嘅經濟高效選擇，有別於需要手工焊接嘅LED。
10. 常見問題 (基於技術參數)
問：我可以從單一恆流源驅動所有三種顏色 (RGB) 嗎？
答：唔可以。紅色晶片同綠/藍色晶片之間嘅正向電壓 (VF) 範圍差異好大。佢哋必須由獨立嘅電流調節電路驅動，或者有單獨計算嘅限流電阻。
問：峰值波長同主波長有咩區別？
答：峰值波長 (λP) 係LED發射光譜嘅物理峰值。主波長 (λd) 係人眼與顏色關聯嘅感知單一波長。λd對於顯示器同照明中嘅顏色規格更相關。
問：MSL評級為3。呢個對我嘅生產過程意味住咩？
答：濕度敏感等級3意味住封裝可以暴露喺工廠車間條件 (≤30°C/60% RH) 下長達168小時 (7日)，然後必須進行焊接。如果超過呢個時間，部件可能需要喺回流前烘烤以去除吸收嘅水分，以防止 "爆米花" 損壞。
11. 實用設計同使用案例
場景：為便攜式IoT設備設計一個多色狀態指示燈。
設計需要一個單一、微小嘅元件來顯示網絡狀態 (藍色：連接中，綠色：已連接，紅色：錯誤) 同電池狀態 (綠色：電量高，紅色：電量低)。選擇LTST-C19MGEBK-RR係因為其薄型設計同RGB能力。設計師：
1. 使用推薦嘅焊盤圖案佈置PCB。
2. 設計三個獨立嘅低側MOSFET開關電路，每個都有一個串聯電阻，根據目標顏色 (紅、綠、藍) 嘅特定VF範圍計算，以達到所需電流 (例如，15mA以喺低功耗下獲得良好亮度)。
3. 確保微控制器GPIO引腳能夠吸收所需電流。
4. 喺訂購時指定嚴格嘅色調分級 (例如，綠色用B1)，以確保所有生產單元中 "已連接" 嘅綠色保持一致。
5. 規劃組裝過程，確保開封後喺MSL 3嘅時間範圍內使用捲盤。
12. 原理簡介
LED中嘅光發射基於半導體材料中嘅電致發光。當正向電壓施加喺晶片嘅p-n結兩端時，電子同空穴復合，以光子 (光) 嘅形式釋放能量。光嘅特定波長 (顏色) 由半導體材料嘅帶隙能量決定。呢個器件使用：
- 氮化銦鎵 (InGaN)：一種化合物半導體，其帶隙可以通過調整銦含量來調節。呢度用佢來產生綠同藍色光。
- 磷化鋁銦鎵 (AlInGaP)：另一種化合物半導體，非常適合產生高效率嘅紅同琥珀色光。水白色透鏡允許直接看到固有晶片顏色，無需顏色轉換。
13. 發展趨勢
像呢款一樣嘅SMD LED嘅發展遵循幾個清晰嘅行業趨勢：微型化(更薄、更細嘅佔位面積) 以實現更纖薄嘅終端產品。提高效率(每mA更高發光強度) 以降低電池供電設備嘅功耗。增強顯色性同色域通過先進晶片材料如InGaN同AlInGaP，實現更生動準確嘅顯示。提高可靠性同標準化以便無縫集成到全自動、高速組裝線中，呢份規格書中提供嘅詳細分級、載帶捲盤規格同回流曲線就係證明。
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。 |