橙色SMD LED LTST-M670KFKT 規格書 - AlInGaP - 120° 視角 - 20mA - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件提供咗一款表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED）嘅完整技術規格。呢款器件係一隻橙色LED，採用磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料作為光源，封裝喺水清透鏡入面。佢專為自動化組裝流程而設計，兼容紅外線迴流焊接技術，好適合用喺印刷電路板（PCB）上嘅大批量生產。呢款產品符合RoHS（有害物質限制）指令，屬於環保產品。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款LED嘅主要優勢包括兼容自動化貼片設備，可以簡化生產流程，同埋佢符合無鉛紅外線迴流焊接曲線嘅要求，符合現代環保同製造標準。佢嘅EIA（電子工業聯盟）標準封裝確保咗同業界標準貼裝系統嘅機械兼容性。呢款器件亦被描述為I.C.（集成電路）兼容，表示佢嘅驅動特性適合直接同典型邏輯電平輸出連接。目標應用範圍廣泛，涵蓋需要可靠指示燈照明嘅一般電子設備。

2. 技術參數深入分析

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極限。佢哋係喺環境溫度（Ta）為25°C下指定嘅。

• 功耗（Pd）：72 mW。呢個係器件喺唔超過其熱極限嘅情況下，可以以熱量形式散發嘅最大功率。
• 峰值順向電流（IFP）：80 mA。呢個係最大允許嘅瞬時順向電流，通常喺脈衝條件下指定（1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度），以防止過熱。
• 直流順向電流（IF）：30 mA。呢個係喺穩態條件下可以施加到LED嘅最大連續順向電流。
• 反向電壓（VR）：5 V。施加超過呢個數值嘅反向電壓可能會導致擊穿並損壞LED結。
• 工作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。保證器件喺呢個環境溫度範圍內按照其指定參數運作。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。器件未通電時安全儲存嘅溫度範圍。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺Ta=25°C同測試電流（IF）為20 mA下測量嘅典型性能參數，除非另有說明。

• 光強度（Iv）：範圍由最低140 mcd到典型最高450 mcd。呢個係使用近似CIE明視覺響應曲線嘅濾光片測量嘅、人眼感知到嘅LED亮度。
• 視角（2θ1/2）：120度。呢個係光強度下降到中央軸線（0°）測量值一半時嘅全角。120°角表示一個寬廣嘅視覺模式。
• 峰值發射波長（λP）：611 nm。呢個係LED光譜功率輸出達到最大值時嘅波長。
• 主波長（λd）：範圍由600 nm到612 nm。呢個係從CIE色度圖得出，代表最能描述光線感知顏色嘅單一波長。佢係顏色規格嘅關鍵參數。
• 譜線半寬度（Δλ）：17 nm。呢個係發射光譜喺其最大功率一半處嘅寬度（半高全寬 - FWHM）。17nm嘅數值對於AlInGaP橙色LED嚟講係典型嘅，表示顏色相對純淨。
• 順向電壓（VF）：喺IF=20mA時，範圍由1.8 V到2.4 V。呢個係LED導通電流時兩端嘅電壓降。
• 反向電流（IR）：喺VR=5V時，最大為10 μA。呢個係施加指定反向電壓時流過嘅小漏電流。

3. 分級系統說明

為確保生產一致性，LED會根據關鍵參數分級。咁樣可以讓設計師選擇符合特定顏色同電氣性能要求嘅部件。

3.1 順向電壓分級（單位：V @20mA）

LED根據其順向電壓降分類：
分級代碼 D2：1.8V（最小）至 2.0V（最大）
分級代碼 D3：2.0V（最小）至 2.2V（最大）
分級代碼 D4：2.2V（最小）至 2.4V（最大）
每個分級嘅公差為 +/-0.1V。

3.2 光強度分級（單位：mcd @20mA）

LED根據其亮度輸出分類：
分級代碼 R2：140.0 至 180.0 mcd
分級代碼 S1：180.0 至 224.0 mcd
分級代碼 S2：224.0 至 280.0 mcd
分級代碼 T1：280.0 至 355.0 mcd
分級代碼 T2：355.0 至 450.0 mcd
每個分級嘅公差為 +/-11%。

3.3 主波長分級（單位：nm @20mA）

LED根據其精確顏色（主波長）分類：
分級代碼 P：600.0 至 603.0 nm
分級代碼 Q：603.0 至 606.0 nm
分級代碼 R：606.0 至 609.0 nm
分級代碼 S：609.0 至 612.0 nm
每個分級嘅公差為 +/- 1nm。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型特性曲線，呢啲曲線對於理解器件喺唔同條件下嘅行為至關重要。雖然具體圖表冇喺文字中複製，但下面會分析佢哋嘅含義。

4.1 順向電流 vs. 順向電壓（I-V 曲線）

LED嘅I-V曲線係指數型嘅。對於喺20mA時指定嘅1.8V至2.4V順向電壓範圍，設計師可以預期工作點會喺呢個範圍內。呢條曲線有助於選擇合適嘅限流電阻同理解驅動電路嘅電壓要求。

4.2 光強度 vs. 順向電流

呢條曲線通常顯示光強度隨順向電流增加而增加，但唔一定係線性關係，特別係當電流接近最大額定值時。佢對於確定達到所需亮度水平所需嘅驅動電流至關重要。

4.3 溫度特性

LED性能同溫度有關。通常，順向電壓會隨結溫升高而降低，而光強度亦會降低。理解呢啲曲線對於喺整個-40°C至+85°C範圍內運作嘅應用至關重要，以確保性能一致。

4.4 光譜分佈

光譜輸出曲線顯示咗喺唔同波長下發出嘅光強度，以611nm嘅峰值波長為中心，半寬度為17nm。呢個定義咗橙色光嘅顏色純度。

5. 機械同封裝信息

5.1 器件封裝尺寸

LED以標準SMD封裝提供。規格書包含詳細嘅尺寸圖，所有關鍵尺寸均以毫米（同英寸）標示。關鍵尺寸包括本體長度、寬度、高度、引腳間距同焊盤建議。除非另有說明，公差通常為±0.2mm。呢啲信息對於PCB焊盤圖案設計至關重要。

5.2 極性識別

SMD LED必須喺PCB上正確放置。規格書圖紙標示咗陰極（負極）同陽極（正極）端子，通常通過封裝本體上嘅標記或非對稱特徵嚟表示。

5.3 帶裝同捲盤包裝

為咗自動化組裝，LED以壓紋載帶同捲盤形式提供。
載帶尺寸：提供咗載帶寬度、凹槽尺寸同蓋帶規格，以確保同送料器兼容。
捲盤規格：LED包裝喺7英寸（178mm）直徑嘅捲盤上。每捲包含2000件。剩餘部件嘅最小包裝數量為500件。包裝符合ANSI/EIA-481規格。備註指明空凹槽會被密封，並且最多允許連續兩個缺失元件。

6. 焊接同組裝指引

6.1 紅外線迴流焊接曲線

呢款器件兼容紅外線迴流焊接工藝。提供咗一個符合J-STD-020B無鉛焊接要求嘅建議曲線。呢個曲線嘅關鍵參數包括：
預熱：150-200°C。
預熱時間：最長120秒。
峰值溫度：最高260°C。
液相線以上時間：對於形成良好焊點至關重要（具體時間參考第3頁嘅曲線圖）。
呢個曲線係一個通用目標；最終嘅板級曲線應根據具體嘅PCB設計、焊膏同使用嘅爐嚟進行特性化。

6.2 手工焊接（電烙鐵）

如果需要手工焊接，適用以下限制：
烙鐵溫度：最高300°C。
焊接時間：每個焊點最長3秒。
手工焊接應只進行一次，以避免熱應力。

6.3 清潔

如果焊接後需要清潔，應只使用指定溶劑。建議將LED浸入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。

6.4 儲存條件

適當儲存對於保持可焊性至關重要，特別係對於濕度敏感元件。
密封包裝：儲存於≤30°C同≤70%相對濕度（RH）。當儲存喺帶有乾燥劑嘅原裝防潮袋中時，保質期為一年。
已開封包裝：對於從密封袋中取出嘅元件，儲存環境不應超過30°C同60% RH。建議喺暴露後168小時（7日）內完成紅外線迴流焊接。如需更長時間儲存，應將元件存放喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。暴露超過168小時嘅元件應喺組裝前以約60°C烘烤至少48小時，以去除吸收嘅水分並防止迴流過程中出現\"爆米花\"現象。

7. 應用建議同設計考慮

7.1 典型應用電路

LED係電流驅動器件。最常見嘅驅動方法係使用串聯限流電阻。電阻值（R）使用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc係電源電壓，VF係LED順向電壓（為咗可靠性，使用分級或規格書中嘅最大值），IF係所需順向電流（例如，20mA）。對於多個LED，將佢哋串聯連接可以確保通過每個LED嘅電流相同，從而促進亮度均勻。唔建議喺冇獨立電阻嘅情況下並聯連接，因為VF嘅微小變化可能會導致顯著嘅電流不平衡。

7.2 PCB焊盤設計（焊盤圖案）

規格書提供咗紅外線或氣相迴流焊接嘅推薦焊盤佈局。遵循呢個建議對於實現可靠焊點、正確對齊同最小化墓碑效應至關重要。焊盤設計考慮咗熱質量同焊料體積。

7.3 熱管理

雖然功耗相對較低（最大72mW），但PCB上嘅適當熱設計有助於保持較低嘅結溫，從而提高發光效率同長期可靠性。呢個可能涉及使用熱通孔或確保有足夠嘅銅面積連接到LED焊盤。

7.4 應用範圍同注意事項

呢款LED適用於普通電子設備，例如辦公設備、通訊設備同家用電器。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康嘅應用（例如，航空、醫療系統、安全裝置），使用前需要進行具體諮詢同資格認證。

8. 技術比較同差異化

呢款AlInGaP橙色LED具有特定優勢。同舊技術相比，AlInGaP提供更高效率同更好嘅顏色穩定性（隨時間同溫度變化）。對於SMD指示燈LED嚟講，120度視角非常寬廣，提供良好嘅離軸位置可見性。佢兼容標準無鉛焊接紅外線迴流曲線，使其成為適合現代生產線嘅現代環保選擇。全面嘅分級結構允許根據顏色同亮度需求進行精確選擇，呢點對於需要多個指示燈視覺一致性嘅應用至關重要。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：我應該用咩電流驅動呢款LED？
答：典型測試條件係20mA，最大連續電流係30mA。對於一般指示燈用途同良好壽命，以20mA驅動係標準做法。務必使用串聯限流電阻。

問：我應該點樣理解光強度值？
答：光強度（mcd）係喺特定方向上亮度嘅量度。喺20mA時140-450 mcd嘅範圍，結合120°視角，意味住當喺軸向上觀看時佢會顯得明亮，並且喺寬廣區域內保持可見。

問：我可唔可以喺戶外使用呢款LED？
答：-40°C至+85°C嘅工作溫度範圍表明佢可以承受廣泛嘅環境條件。然而，封裝並未專門評級為防水或抗紫外線。對於戶外使用，需要額外嘅環境保護（塗層、外殼）。

問：點解儲存條件咁重要？
答：SMD封裝會從空氣中吸收水分。如果一個潮濕嘅元件受到迴流焊接高溫嘅影響，水分嘅快速蒸發可能會導致內部分層或開裂（\"爆米花\"現象），從而導致故障。遵守儲存同烘烤指引可以防止呢種情況。

10. 實用設計同使用案例

場景：為網絡路由器設計一個狀態指示燈面板。
面板需要多個橙色LED來指示唔同嘅鏈路同活動狀態。統一嘅顏色同亮度對於用戶體驗好重要。
設計步驟：
1. 分級選擇：指定主波長（例如，分級 R：606-609nm）同光強度（例如，分級 T1：280-355 mcd）嘅分級，以確保面板上所有LED看起來一致。
2. 電路設計：路由器嘅邏輯電源係3.3V。使用最大VF 2.4V（來自分級 D4）同目標IF 20mA，計算串聯電阻：R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 歐姆。會使用標準47歐姆電阻。
3. PCB佈局：使用規格書中推薦嘅焊盤尺寸。放置LED時要有足夠間距，以適應寬廣嘅120°視角，防止光學串擾。
4. 組裝：確保工廠遵循提供嘅J-STD-020B迴流曲線。驗證已開封捲盤嘅元件喺168小時內使用或經過適當烘烤。
5. 結果：一個具有一致明亮、顏色均勻嘅橙色指示燈嘅面板，從多個角度都可以清晰可見。

11. 工作原理介紹

發光二極管係通過電致發光發光嘅半導體器件。當順向電壓施加喺p-n結兩端時，來自n型材料嘅電子會同來自p型材料嘅空穴喺有源區複合。呢種複合以光子（光）嘅形式釋放能量。發出光嘅特定波長（顏色）由所用半導體材料嘅帶隙能量決定。喺呢款器件中，AlInGaP（磷化鋁銦鎵）化合物半導體具有對應於橙色光嘅帶隙，主波長喺600-612 nm範圍內。水清環氧樹脂透鏡封裝住半導體芯片，提供機械保護，並塑造光輸出以實現指定嘅120度視角。

12. 技術趨勢

LED技術嘅發展繼續聚焦於幾個同呢類指示燈LED相關嘅關鍵領域。效率提升（每單位電輸入更多光輸出）係一個持續趨勢，可能允許喺更低驅動電流下實現類似亮度，從而降低功耗同熱量產生。封裝材料嘅進步旨在提高高溫高濕條件下嘅長期可靠性同顏色穩定性。另一個趨勢係進一步小型化封裝，同時保持或改善光學性能。此外，將驅動電子或控制功能（如內置電流調節或PWM調光）直接集成到LED封裝中，係更先進指示燈應用嘅一個發展領域，可以為最終用戶簡化電路設計。