目錄
1. 產品概覽
LTST-C19HRGYW 係一款全彩表面貼裝LED,專為需要細小尺寸同自動化組裝嘅現代電子應用而設計。呢個器件將三個唔同嘅LED晶片集成喺一個超薄封裝入面,提供多用途嘅顏色指示同背光解決方案。
1.1 核心優勢
呢款LED為設計工程師提供咗幾個關鍵優勢。佢主要嘅好處係將三個光源(紅、綠、黃)集成喺一個微型封裝入面,慳返寶貴嘅PCB空間。封裝厚度超薄,只有0.35mm高,適合用喺超薄裝置。佢完全符合RoHS指令,並且設計成兼容標準紅外回流焊接製程,方便大批量自動化生產。
1.2 目標市場同應用
呢款器件針對廣泛嘅消費同工業電子產品。佢主要應用包括狀態指示器,以及無線電話同手提電話等通訊設備嘅鍵盤背光。佢亦都好適合用喺辦公室自動化產品,例如手提電腦、網絡系統、各種家用電器,同室內標誌或符號照明裝置。多種顏色組合令單一元件可以進行多狀態指示。
2. 深入技術參數分析
以下部分詳細分析器件喺標準條件下嘅操作限制同性能特徵。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。絕對最大額定值係喺環境溫度(Ta)25°C下指定。紅同黃晶片嘅功耗係75mW,綠晶片係80mW。紅同黃嘅最大連續直流正向電流係30mA,綠係20mA。喺脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度),允許更高嘅峰值正向電流:紅/黃80mA,綠100mA。器件可以喺-20°C至+80°C嘅溫度範圍內操作,儲存溫度係-30°C至+85°C。佢可以承受最高260°C嘅紅外回流焊接,最長10秒。
2.2 電氣同光學特性
呢啲參數定義咗喺Ta=25°C嘅建議條件下操作時嘅典型性能。發光強度(Iv)係喺正向電流(If)20mA下測量。紅晶片嘅Iv範圍係最小45.0 mcd到最大180.0 mcd。綠晶片提供更高輸出,範圍係71.0 mcd到450.0 mcd。黃晶片範圍係71.0 mcd到280.0 mcd。器件具有非常寬嘅視角(2θ1/2)130度,提供廣闊嘅漫射照明。峰值發射波長(λP)分別係632.0 nm(紅)、520.0 nm(綠)同595.0 nm(黃)。相應嘅主波長(λd)範圍係617-631 nm(紅)、520-530 nm(綠)同587-602 nm(黃)。喺20mA下,紅同黃嘅正向電壓(Vf)範圍係1.8V至2.4V,綠係2.9V至3.5V。所有顏色喺反向電壓(Vr)5V下嘅最大反向電流(Ir)係10 μA。
3. 分級系統說明
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性,LED會根據其發光強度進行分級。
3.1 發光強度分級
分級系統根據LED喺20mA下測量到嘅光輸出進行分類。每個級別都有定義嘅最小值同最大值,每個級別內嘅公差係+/-15%。紅晶片嘅級別標記為P(45.0-71.0 mcd)、Q(71.0-112.0 mcd)同R(112.0-180.0 mcd)。綠晶片使用級別Q(71.0-112.0 mcd)、R(112.0-180.0 mcd)、S(180.0-280.0 mcd)同T(280.0-450.0 mcd)。黃晶片分級為Q(71.0-112.0 mcd)、R(112.0-180.0 mcd)同S(180.0-280.0 mcd)。呢個系統允許設計師選擇符合其應用特定亮度要求嘅元件。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中參考咗特定圖形數據,但呢類器件嘅典型曲線會說明關鍵關係。正向電流對正向電壓(I-V)曲線顯示指數關係,對於設計限流電路至關重要。相對發光強度對正向電流曲線顯示光輸出如何隨電流增加,直至達到最大額定值。光譜分佈曲線會顯示AlInGaP(紅/黃)同InGaN(綠)半導體材料特有嘅窄發射帶,定義純色輸出。理解呢啲曲線對於優化驅動條件同預測唔同操作場景下嘅性能至關重要。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸同引腳分配
LTST-C19HRGYW符合標準EIA封裝外形。透鏡顏色係白色漫射。內部光源顏色同相應嘅引腳分配係:引腳1用於AlInGaP紅晶片,引腳2用於InGaN綠晶片,引腳3用於AlInGaP黃晶片。除非另有說明,所有尺寸公差均為±0.1 mm。關鍵放置同間隙計算應參考確切嘅機械圖紙。
5.2 推薦PCB焊接焊盤
提供推薦嘅焊盤圖案(佔位面積)以確保回流焊接過程中可靠焊接同正確機械對齊。遵循呢個圖案有助於防止墓碑效應(元件直立)並確保良好嘅焊錫圓角形成,呢點對於電氣連接同機械強度都至關重要。
6. 焊接同組裝指引
6.1 紅外回流焊接參數
對於無鉛焊接製程,建議使用特定溫度曲線。峰值本體溫度唔應該超過260°C,高於260°C嘅時間應該限制喺最多10秒。亦定義咗預熱階段。遵循呢啲指引對於防止LED封裝受到熱損壞(例如分層或破裂)至關重要,呢啲損壞會降低性能或導致故障。
6.2 儲存同處理條件
正確處理對於可靠性至關重要。器件對靜電放電(ESD)敏感;因此,處理期間必須採取防靜電措施,例如佩戴防靜電手環同使用接地設備。儲存時,未開封嘅防潮袋(連乾燥劑)應保持喺≤30°C同≤90% RH,保質期為一年。開封後,元件應儲存喺≤30°C同≤60% RH嘅環境中,並應喺一星期內進行紅外回流焊接(濕度敏感等級3,MSL 3)。如果喺原包裝外儲存更長時間,焊接前需要喺60°C下烘烤至少20小時,以去除吸收嘅水分並防止回流焊接期間發生"爆米花"效應。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔,只應使用指定溶劑。將LED浸入常溫嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。未指定嘅化學清潔劑可能會損壞塑料封裝或透鏡。
7. 包裝同訂購資訊
LED以帶狀包裝形式供應,兼容自動貼片機。帶寬為8mm,捲喺直徑7英寸嘅捲盤上。每捲包含4000件。對於少於一整捲嘅數量,最小包裝數量為500件。包裝符合ANSI/EIA 481規範。膠帶用蓋帶密封以保護元件,膠帶中允許連續缺失元件嘅最大數量為兩個。
8. 應用建議同設計考慮
8.1 典型應用電路
封裝內嘅每個顏色晶片必須獨立驅動。典型驅動電路涉及每個陽極(引腳)串聯一個限流電阻。電阻值使用歐姆定律計算:R = (Vcc - Vf) / If,其中Vcc係電源電壓,Vf係特定LED晶片嘅正向電壓(為可靠性起見,使用規格書中嘅最大值),If係所需正向電流(唔超過直流額定值)。對於多路復用或高級控制,可以使用恆流驅動器或PWM(脈衝寬度調製)來調節亮度並喺三個通道之間創建混色效果。
8.2 設計考慮同注意事項
呢款LED適用於通用電子設備。對於需要極高可靠性、故障可能危及安全嘅應用(例如航空、醫療設備),設計前必須諮詢元件供應商。器件唔係為反向電壓操作而設計;施加超過測試條件(5V)嘅反向偏壓可能會造成損壞。如果喺接近最大額定電流或高環境溫度下操作,應考慮熱管理,因為過熱會降低發光輸出同使用壽命。寬視角使其非常適合區域照明,但對於特定光束整形可能需要導光板或擴散片。
9. 技術比較同區分
LTST-C19HRGYW嘅關鍵區別在於其喺超薄SMD封裝中嘅多晶片全彩能力。相比使用三個獨立單色LED,佢可以顯著節省PCB空間並簡化組裝過程。紅同黃晶片使用AlInGaP技術,提供高效率同良好嘅色純度,而綠晶片則使用InGaN技術。130度視角非常寬闊,相比窄視角器件提供更均勻嘅照明。佢對標準紅外回流製程嘅兼容性使其與主流SMT組裝線保持一致。
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所有三種顏色嗎?
答:唔可以。必須考慮共享封裝嘅功耗同熱極限。同時以各自最大直流電流驅動所有三個晶片(30mA+20mA+30mA=總共80mA)可能會超過封裝嘅熱容量,除非提供極佳嘅散熱。建議參考降額曲線或以較低電流進行同時全功率操作。
問:峰值波長同主波長有咩區別?
答:峰值波長(λP)係發射光譜強度最大嘅波長。主波長(λd)係從CIE色度圖得出,代表與LED感知顏色相匹配嘅純光譜顏色嘅單一波長。λd同人類顏色感知更密切相關。
問:訂購時點樣解讀分級代碼?
答:分級代碼(例如,R代表紅)指定咗該特定LED嘅發光強度保證範圍。訂購時,您必須為每種顏色指定所需嘅分級代碼,以確保您嘅設計獲得具有所需亮度特性嘅LED,從而保證產品外觀同性能嘅一致性。
11. 實際應用示例
場景:網絡路由器狀態指示器
設計師需要一個指示器來顯示多個系統狀態:關閉(無光)、啟動中(黃色閃爍)、正常運行(綠色常亮)、網絡錯誤(紅色常亮)同數據活動(綠色閃爍)。LTST-C19HRGYW係理想選擇。微控制器GPIO引腳可以連接到每個陰極(公共陽極側有適當嘅限流電阻)。然後,軟件可以獨立控制每種顏色:啟動時開啟黃色,正常時開啟綠色,錯誤時開啟紅色,數據活動時切換綠色閃爍。呢個取代咗三個獨立LED,節省電路板空間同元件數量,同時從單一點提供清晰嘅多狀態指示。
12. 工作原理介紹
發光二極管(LED)係一種當電流通過時會發光嘅半導體器件。呢種現象稱為電致發光。喺LTST-C19HRGYW中,使用咗兩種唔同嘅半導體材料系統。紅同黃晶片由磷化鋁銦鎵(AlInGaP)製成,呢種材料對於產生紅到黃橙色光譜嘅光效率高。綠晶片由氮化銦鎵(InGaN)製成,呢種係產生藍同綠光嘅標準材料。當施加正向偏壓時,電子同空穴喺半導體嘅有源區復合,以光子(光)嘅形式釋放能量。光嘅特定顏色由半導體材料嘅帶隙能量決定。
13. 技術趨勢
像LTST-C19HRGYW呢類SMD LED嘅發展遵循幾個關鍵行業趨勢。持續推動小型化,允許喺更細小嘅裝置中容納更多元件同功能。更高效率係另一個主要趨勢,導致每單位電功率產生更大嘅發光輸出(更高光效),呢點對於電池供電應用至關重要。改善顯色性同更嚴格嘅分級公差亦係重點領域,使顯示器同照明中嘅顏色生產更一致同準確。此外,為惡劣環境增強可靠性同穩健性,以及兼容更高溫度焊接製程,都係為滿足先進汽車同工業應用需求而持續發展嘅方向。
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。 |