目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明一款高亮度、反向安裝表面貼裝器件 (SMD) 發光二極管 (LED) 嘅規格。呢款器件採用磷化鋁銦鎵 (AlInGaP) 半導體芯片，以高發光效率同出色嘅色彩純度見稱，尤其喺橙色至紅色光譜範圍。主要應用係作為各種電子組裝中嘅緊湊、可靠指示燈，適用於空間受限，並且反向安裝配置喺設計或美觀上更有優勢嘅場合。
呢個元件嘅核心優勢包括符合RoHS（有害物質限制）指令，係環保之選。佢採用業界標準8mm載帶包裝，捲喺7英寸捲盤上，確保兼容高速自動貼片組裝設備。此外，器件設計能夠承受現代電子製造中常用嘅標準紅外線 (IR) 迴流焊接過程，方便整合到印刷電路板 (PCB) 組裝中。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗器件可能受損嘅應力極限。任何操作條件下都唔應該超出呢啲數值。
- 功耗 (Pd):75 mW。呢個係LED封裝可以散發嘅最大功率，超過會影響性能或可靠性。
- 峰值正向電流 (IF(峰值)):80 mA。呢個係最大允許嘅瞬時正向電流，通常喺脈衝條件下指定（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度），以防止半導體結過熱。
- 連續正向電流 (IF):30 mA DC。呢個係可以持續施加嘅最大穩態電流。
- 反向電壓 (VR):5 V。施加超過呢個數值嘅反向電壓會導致LED擊穿同損壞。
- 工作及儲存溫度:-30°C 至 +85°C（工作），-40°C 至 +85°C（儲存）。呢個範圍確保LED嘅機械同電氣完整性。
- 焊接溫度:可承受260°C持續10秒，符合無鉛焊接溫度曲線要求。
2.2 電氣及光學特性
除非另有說明，否則呢啲參數係喺環境溫度 (Ta) 25°C 同正向電流 (IF) 5 mA 嘅標準測試條件下測量。
- 發光強度 (IV):範圍由最低11.2毫坎德拉 (mcd) 到最高71.0 mcd。具體單元嘅實際數值取決於其分配嘅分級代碼（見第3節）。
- 視角 (2θ1/2):130度。呢個係發光強度為中心軸 (0°) 測得強度一半時嘅全角。咁闊嘅視角對於採用透明透鏡嘅LED係典型嘅，提供適合指示燈應用嘅寬闊、漫射光型。
- 峰值波長 (λP):典型值為611納米 (nm)。呢個係光譜功率輸出最大嘅波長。
- 主波長 (λd):典型值為605 nm。呢個係人眼感知、定義光色嘅單一波長，源自CIE色度圖。係顏色規格嘅關鍵參數。
- 光譜帶寬 (Δλ):典型值為17 nm。呢個係發射光譜嘅半高全寬 (FWHM)，表示色彩純度。帶寬越細，表示光源越接近單色光。
- 正向電壓 (VF):喺5 mA下，範圍由1.9V（最小）到2.3V（最大）。呢個係LED導通電流時兩端嘅電壓降。設計師必須確保驅動電路能夠提供足夠電壓。
- 反向電流 (IR):喺5V反向電壓下，最大10 µA。呢個係LED喺安全極限內反向偏置時流過嘅微小漏電流。
- 電容 (C):典型值為40 pF，測量條件為0V偏壓同1 MHz。呢個寄生電容喺高頻開關應用中需要考慮。
3. 分級系統解說
為咗管理半導體製造過程中嘅自然差異，LED會根據性能分級。咁樣確保生產批次內嘅一致性。對於呢款產品，分級主要基於發光強度。
分級代碼清單定義咗四個唔同組別:
- 分級 L:發光強度由11.2 mcd 到 18.0 mcd。
- 分級 M:發光強度由18.0 mcd 到 28.0 mcd。
- 分級 N:發光強度由28.0 mcd 到 45.0 mcd。
- 分級 P:發光強度由45.0 mcd 到 71.0 mcd。
每個分級內嘅強度數值有 +/-15% 嘅公差。設計師應根據應用所需亮度選擇合適分級，要明白喺相同驅動條件下，較高級別（例如P級）嘅單元會比較低級別（例如L級）嘅單元更光。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中參考咗特定圖形曲線（例如圖1顯示光譜分佈，圖5顯示視角），但文本數據亦允許分析關鍵關係。
正向電流 vs. 發光強度:發光強度係喺 IF= 5mA 下指定。一般嚟講，對於AlInGaP LED，發光強度喺較低電流水平下隨電流超線性增加，然後喺較高電流下由於熱效應同效率下降而趨於飽和。喺顯著高於測試電流下操作可能會產生更高輸出，但必須喺電流同功耗嘅絕對最大額定值內小心管理。
正向電流 vs. 正向電壓:VF範圍係喺5mA下給出。正向電壓具有負溫度係數，意味住佢會隨結溫升高而降低。同時亦會隨電流對數增加。
溫度依賴性:LED嘅光輸出會隨結溫升高而降低。呢個特性對於LED可能喺高環境溫度下工作，或者由高驅動電流引起自熱顯著嘅應用至關重要。指定嘅工作溫度範圍 -30°C 至 +85°C 定義咗LED喺其公佈規格內運作嘅環境。
5. 機械及封裝資料
器件符合EIA（電子工業聯盟）標準封裝外形。作為反向安裝類型，LED設計安裝喺PCB嘅觀看面嘅對面，光線透過電路板上嘅孔或開口發出。咁樣可以喺用戶面對嘅一面創造出平滑、齊平嘅外觀。
詳細嘅封裝尺寸，包括本體長度、寬度、高度同引腳位置，喺規格書圖紙中提供。呢啲關鍵尺寸對於設計PCB焊盤圖案係必需嘅，包括透鏡開孔同焊盤佈局。
極性識別:陰極通常有標記，例如通過凹口、綠點或唔同嘅引腳長度/形狀。組裝時必須注意正確極性，因為施加超過5V嘅反向電壓會損壞器件。
建議焊盤尺寸:規格書包含PCB設計嘅建議焊盤圖案（焊盤幾何形狀）。遵循呢啲建議有助於迴流焊接期間形成可靠焊點、正確對位同良好機械強度。
6. 焊接及組裝指引
6.1 迴流焊接溫度曲線
提供咗適用於無鉛焊接過程嘅建議紅外線 (IR) 迴流溫度曲線。呢個曲線嘅關鍵參數包括:
- 預熱區:升溫至150-200°C。
- 保溫/預熱時間:最長120秒，以便PCB整體溫度穩定。
- 峰值溫度:最高260°C。LED額定可承受呢個溫度最長10秒。
- 液相線以上時間 (TAL):必須控制焊料熔化嘅時間，以確保形成適當焊點，同時唔會令LED承受過度熱應力。
呢個曲線基於JEDEC標準，確保兼容標準表面貼裝技術 (SMT) 組裝線。考慮到PCB厚度、元件密度同焊膏類型，為特定PCB設計表徵具體溫度曲線至關重要。
6.2 手動焊接
如果需要手動焊接，必須極度小心:
- 烙鐵溫度唔可以超過300°C。
- 每個引腳嘅焊接時間必須限制喺最多3秒。
- 只應進行一次，以避免對塑料封裝同內部鍵合線造成熱損壞。
6.3 清洗
只應使用指定嘅清洗劑。推薦溶劑包括乙醇或異丙醇 (IPA)。LED應喺正常室溫下浸泡少於一分鐘。使用強烈或未指定嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡同封裝材料，導致變色、開裂或分層。
6.4 儲存及處理
- 靜電放電 (ESD) 預防措施:LED對靜電敏感。必須採取適當嘅ESD控制措施，包括使用接地腕帶、防靜電墊同導電容器。
- 濕度敏感性:封裝具有濕度敏感等級 (MSL)。對於從原裝防潮包裝（帶乾燥劑）中取出嘅器件，建議喺儲存條件唔超過30°C同60%相對濕度下，於672小時（28日）內完成IR迴流焊接。如果超過呢個時間窗口，焊接前需要喺約60°C下烘烤至少20小時，以去除吸收嘅水分，防止迴流期間發生"爆米花"現象（封裝開裂）。
7. 包裝及訂購資料
產品以兼容自動組裝設備嘅載帶捲盤格式供應。
- 載帶寬度:8 mm。
- 捲盤直徑:7 英寸。
- 每捲數量:3000 件。
- 最小訂購量 (MOQ):剩餘數量為500件。
- 包裝標準:符合ANSI/EIA-481規範。載帶凹槽用頂部蓋帶密封。連續空凹槽（缺少元件）嘅最大允許數量為兩個。
零件編號LTST-C230KFKT-5A唯一標識呢個特定型號：反向安裝、透明透鏡、AlInGaP芯片、橙色。
8. 應用備註及設計考慮
典型應用:呢款LED適用於消費電子、辦公設備、通訊設備同家用電器中嘅一般指示用途。其反向安裝設計非常適合前面板、控制界面同狀態顯示，可以實現乾淨、基於開孔嘅外觀。
限流:當用電壓源驅動LED時，幾乎總係需要外部限流電阻。電阻值 (R) 可以使用歐姆定律計算：R = (V電源- VF) / IF。使用規格書中嘅最大 VF（2.3V）以確保所有條件下都有足夠嘅電流驅動。例如，要從5V電源以5mA驅動LED：R = (5V - 2.3V) / 0.005A = 540 歐姆。標準560歐姆電阻會係安全選擇。
熱管理:雖然功耗低，但喺高環境溫度下以高電流（例如接近30mA最大值）連續工作會升高結溫。咁會降低光輸出並可能影響長期可靠性。確保PCB焊盤周圍有足夠嘅銅面積或散熱通孔以幫助散熱，特別係對於使用多個LED或強力驅動LED嘅設計。
光學設計:130度視角提供寬廣嘅光線分散。對於需要更聚焦光束嘅應用，需要二次光學元件（例如安裝喺PCB開孔上方嘅透鏡）。透明透鏡唔會內部擴散光線，因此光型將由芯片幾何形狀同封裝嘅主透鏡定義。
9. 技術比較及差異
呢個元件嘅關鍵區別特徵係其反向安裝配置。同標準頂部發光SMD LED相比，呢種設計允許PCB本身作為導光板同邊框，提供獨特美學效果，並可能節省面板後面嘅垂直空間。
使用AlInGaP半導體技術係另一個對於橙色/紅色嘅顯著優勢。同舊技術如磷化鎵砷 (GaAsP) 相比，AlInGaP LED通常提供更高發光效率同更好溫度穩定性。呢樣會導致喺器件壽命同工作溫度範圍內，有更光、更一致嘅顏色輸出。
其與標準IR迴流同自動貼裝嘅兼容性，令佢同任何其他SMD元件一樣易於組裝，儘管其安裝方式特殊，但最大限度減少生產複雜性。
10. 常見問題 (FAQ)
問：咩係"反向安裝"？
答：反向安裝LED設計安裝喺PCB觀看面嘅對面。光線透過PCB上嘅孔發出，令LED本體可以隱藏喺面板後面，實現無縫外觀。
問：我可唔可以唔用限流電阻驅動呢個LED？
答：唔可以。將LED直接連接到超過其正向電壓嘅電壓源會導致過大電流流過，迅速損壞器件。務必使用串聯電阻或恆流驅動器。
問：發光強度範圍好闊（11.2 到 71.0 mcd）。我點知會得到邊個？
答：具體強度由分級代碼（L、M、N、P）決定。訂購時必須指定所需分級。如果無訂購特定分級，你可能會收到產品範圍內任何分級嘅單元。
問：呢款LED適唔適合戶外使用？
答：工作溫度範圍係 -30°C 至 +85°C，涵蓋許多環境。然而，規格書無指定防塵防水等級 (IP等級)。對於戶外使用，需要額外密封（塗覆塗層、墊圈）以保護LED及其焊點免受濕氣同污染物影響。
問：我點樣識別陽極同陰極？
答：參考規格書中嘅封裝標記圖。通常陰極有標記。有疑問時，使用萬用表嘅二極管測試模式；當正向偏置時（正極接陽極，負極接陰極），LED會微弱發光。
11. 實用設計範例
場景:為網絡路由器設計狀態指示燈。指示燈應為前面板上一個與表面齊平嘅細小橙色圓點。
- PCB佈局:喺PCB嘅元件（底部）面，使用規格書中建議嘅焊盤尺寸設計焊盤圖案。喺頂部（用戶面對）面，喺阻焊層同任何覆蓋層中創建一個細小開孔（孔），與LED透鏡位置對齊。孔徑應略大於透鏡，以避免阻擋光線。
- 電路設計:路由器嘅微控制器工作電壓為3.3V。要以保守嘅5mA驅動LED，計算串聯電阻：R = (3.3V - 2.3V) / 0.005A = 200 歐姆。使用標準200歐姆或220歐姆電阻，與LED放置喺同一PCB層上串聯。
- 組裝:PCB使用標準無鉛迴流過程組裝。LED從載帶捲盤自動貼裝到底部焊盤上。迴流期間，佢會焊接喺位。
- 最終組裝:PCB安裝到路由器機箱內。前面板有一個與PCB開孔對齊嘅細小窗口。通電時，橙色光線透過開孔同前面板窗口射出，形成乾淨、現代嘅指示燈。
12. 技術原理
發光二極管係一種通過稱為電致發光嘅過程發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入到有源區。當呢啲電荷載流子復合時，能量以光子（光）嘅形式釋放。發出光嘅特定波長（顏色）由有源區中使用嘅半導體材料嘅帶隙能量決定。
呢款特定LED使用磷化鋁銦鎵 (AlInGaP)化合物半導體。通過喺晶體生長過程中精確控制鋁、銦、鎵同磷嘅比例，工程師可以調節帶隙，以高效率產生黃色、橙色同紅色光譜嘅光。同用於呢啲顏色嘅替代材料相比，AlInGaP材料系統以其高內量子效率同喺高溫下嘅良好性能而聞名。
13. 行業趨勢
LED行業繼續向更高效率、更細小外形尺寸同更大集成度發展。對於呢類指示燈型LED，趨勢包括:
- 微型化:開發更細小嘅封裝尺寸（例如0402、0201公制），以喺日益緊湊嘅設備中節省PCB空間。
- 更低電流下更高亮度:芯片設計同材料嘅改進允許喺極低驅動電流下（例如1-2 mA）獲得足夠亮度，降低整體系統功耗，呢點對於電池供電嘅IoT設備至關重要。
- 改善顏色一致性:更嚴格嘅分級規格同先進製造控制，令生產批次內顏色同亮度嘅差異更小，對於使用多個LED嘅應用（例如燈條、陣列）好重要。
- 增強可靠性:持續改進封裝材料（環氧樹脂、矽膠），以更好承受更高迴流溫度、更惡劣環境條件，並提供更長工作壽命。
- 集成解決方案:內置電阻或驅動IC嘅LED增長，通過減少外部元件數量簡化電路設計。
反向安裝配置本身係消費同工業電子中，朝向更具美學集成同機械穩固照明解決方案嘅更廣泛趨勢嘅一部分。
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。 |