反向安裝SMD LED LTST-C230TGKT 規格書 - 綠色530nm - 3.2V - 76mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高亮度、反向安裝表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED）嘅規格。呢個元件採用InGaN（氮化銦鎵）半導體芯片嚟產生綠光。佢專為自動化組裝流程而設計，兼容紅外線（IR）回流焊接，適合大批量電子產品製造。LED以8毫米載帶包裝，捲喺7英寸捲盤上，符合EIA（電子工業聯盟）標準包裝，確保一致嘅處理同貼裝。

1.1 核心功能同優點

• 符合RoHS標準及環保產品：製造過程中唔使用鉛、汞、鎘等有害物質，符合環保法規。
• 反向安裝設計：封裝設計用於發光面朝向印刷電路板（PCB）安裝，可以實現特定光學設計或慳位佈局。
• 超高亮度InGaN芯片：InGaN材料系統能夠實現高發光效率同清晰嘅綠色光輸出。
• 自動化兼容性：載帶及捲盤包裝同標準化佔位確保兼容高速自動貼片設備。
• 可回流焊接：能夠承受表面貼裝技術（SMT）生產線中使用嘅標準紅外回流焊接溫度曲線。

2. 技術規格詳解

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。

• 功耗（Pd）：76 mW
• 峰值正向電流（I_F(峰值)）：100 mA（喺1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度下）
• 直流正向電流（I_F）：20 mA
• 工作溫度範圍（T_操作）：-20°C 至 +80°C
• 儲存溫度範圍（T_儲存）：-30°C 至 +100°C
• 紅外焊接條件：峰值溫度260°C，最多持續10秒。

2.2 電氣及光學特性

呢啲係喺環境溫度（T_a）25°C同指定測試條件下測量嘅典型性能參數。

• 發光強度（I_V）：喺正向電流（I_F）20 mA下，範圍由最低71.0 mcd到最高450.0 mcd。使用經過濾波以匹配人眼明視覺響應（CIE曲線）嘅傳感器測量。
• 視角（2θ_1/2）：130度。呢個係光強度下降到其峰值（軸上）值一半時嘅全角。
• 峰值發射波長（λ_P）：530 nm。光譜功率輸出最高嘅波長。
• 主波長（λ_d）：525 nm（典型值）。呢個係人眼感知到嘅、定義LED顏色嘅單一波長，由CIE色度圖計算得出。
• 譜線半寬度（Δλ）：35 nm（典型值）。呢個表示光譜純度；數值越細，光源越接近單色光。
• 正向電壓（V_F）：典型值3.20V，喺I_F= 20 mA時，範圍由2.80V到3.60V。
• 反向電流（I_R）：當施加5V反向電壓（V_R）時，最大10 μA。重要提示：呢款LED唔係為反向偏壓操作而設計；呢個測試參數僅用於漏電特性表徵。

2.3 靜電放電（ESD）注意事項

LED對靜電放電同電壓突波好敏感。處理期間必須採取適當嘅ESD控制措施，包括使用接地手帶、防靜電手套，並確保所有設備正確接地，以防止潛在或災難性故障。

3. 分級系統說明

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據性能分級。咁樣設計師就可以揀選符合特定應用要求嘅部件。

3.1 正向電壓分級（單位：V @ 20mA）

每個級別嘅公差為±0.1V。

• D7：2.80 – 3.00V
• D8：3.00 – 3.20V
• D9：3.20 – 3.40V
• D10：3.40 – 3.60V

3.2 發光強度分級（單位：mcd @ 20mA）

每個級別嘅公差為±15%。

• Q：71.0 – 112.0 mcd
• R：112.0 – 180.0 mcd
• S：180.0 – 280.0 mcd
• T：280.0 – 450.0 mcd

3.3 主波長分級（單位：nm @ 20mA）

每個級別嘅公差為±1nm。

• AP：520.0 – 525.0 nm
• AQ：525.0 – 530.0 nm
• AR：530.0 – 535.0 nm

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型性能曲線（例如，相對發光強度 vs. 正向電流、正向電壓 vs. 溫度、光譜分佈）。呢啲曲線對於理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。

• I-V/L-I曲線：顯示正向電流（I_F）、正向電壓（V_F）同光輸出（發光強度）之間嘅關係。光輸出通常同電流成正比，但喺極高電流下，由於發熱，效率可能會下降。
• 溫度依賴性：正向電壓通常隨結溫升高而降低，同時發光強度亦會降低。設計師必須考慮熱管理以保持亮度一致。
• 光譜分佈：一張顯示各波長光輸出功率嘅圖表，以530 nm嘅峰值波長為中心，典型半寬度為35 nm。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸

LED採用標準SMD封裝。所有尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，一般公差為±0.10 mm。圖紙包括關鍵尺寸，例如總長度、寬度、高度，以及陰極/陽極焊盤嘅大小/位置。

5.2 建議焊接焊盤佈局

提供建議嘅PCB焊盤圖案（佔位），以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點。遵循呢個圖案有助於防止墓碑效應（元件直立）並確保正確對齊。

5.3 極性識別

元件具有標記或物理特徵（例如凹口、斜角或圓點）以識別陰極。喺PCB佈局同組裝期間必須注意正確極性。

6. 焊接及組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

提供咗無鉛（Pb-free）焊接工藝嘅建議紅外回流溫度曲線。關鍵參數包括：

• 預熱：150–200°C，最多120秒，用於逐漸加熱電路板並激活助焊劑。
• 峰值溫度：最高260°C。
• 液相線以上時間：元件暴露喺峰值溫度下嘅時間最多為10秒。回流焊接不應進行超過兩次。

該曲線基於JEDEC標準，確保可靠安裝而不損壞LED封裝。

6.2 手動焊接（如有需要）

如果需要手動焊接，請使用溫控烙鐵：

• 烙鐵溫度：最高300°C。
• 焊接時間：每個焊盤最多3秒。僅限一個焊接週期。

6.3 清潔

如果焊後需要清潔，只可使用指定溶劑，以避免損壞塑料透鏡同封裝。推薦使用常溫下嘅乙醇或異丙醇。浸泡時間應少於一分鐘。除非明確驗證對該元件安全，否則請勿使用超聲波清洗。

7. 包裝及訂購資料

7.1 載帶及捲盤規格

• 載帶寬度：8 mm。
• 捲盤直徑：7 英寸。
• 每捲數量：3000 件。
• 最低訂購量（MOQ）：剩餘數量為500件。
• 口袋密封：空嘅口袋用蓋帶密封。
• 缺失元件：根據規格（ANSI/EIA 481），最多允許連續缺失兩個LED。

8. 儲存及處理

• 密封包裝：儲存於≤30°C及≤90%相對濕度（RH）環境。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，儲存環境不得超過30°C同60% RH。建議喺暴露後672小時（28日，MSL 2a）內完成IR回流焊接。對於喺原裝袋外更長時間嘅儲存，請使用帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器。暴露超過672小時嘅元件應喺組裝前以約60°C烘烤至少20小時，以去除吸收嘅水分並防止回流期間出現"爆米花"現象。

9. 應用須知及設計考慮

9.1 典型應用場景

呢款高亮度綠色LED適用於需要狀態指示、背光或裝飾照明嘅廣泛應用，包括：

• 消費電子產品（例如，電器、音響設備上嘅指示燈）。
• 工業控制面板同人機界面（HMI）。
• 汽車內飾照明（非關鍵應用，需進一步認證）。
• 標誌同裝飾燈條。

關鍵注意：此產品適用於普通電子設備。對於故障可能危及生命或健康嘅應用（航空、醫療設備、安全系統），喺設計採用前，必須諮詢製造商以確定適用性同額外可靠性要求。

9.2 電路設計

• 限流：LED係電流驅動器件。務必使用串聯限流電阻或恆流驅動電路，以防止超過最大直流正向電流（20 mA）。電阻值可以使用歐姆定律計算：R = (V_電源- V_F) / I_F.
• 電壓選擇：喺你嘅設計中考慮正向電壓分級（D7-D10），以確保所有單元嘅電流調節正常，特別係當串聯多個LED時。
• 反向電壓保護：由於器件唔係為反向操作而設計，請確保電路設計防止任何反向偏壓施加喺LED上。喺可能出現反向電壓嘅電路中（例如，交流耦合或感性負載），考慮並聯一個保護二極管（相對於LED反向偏置）。

9.3 熱管理

雖然功耗相對較低（76 mW），但PCB上有效嘅熱管理對於保持長期可靠性同一致嘅光輸出至關重要。確保焊盤周圍有足夠嘅銅面積作為散熱器，特別係喺高環境溫度或接近最大電流下操作時。

10. 技術比較及差異

呢款反向安裝LED提供特定優勢：

• 對比標準頂部發光LED：反向安裝設計允許創新光學解決方案，光線可以透過PCB或從PCB反射，實現更薄嘅產品設計或特定導光結構。
• 對比非自動化友好封裝：同通孔LED或散裝元件相比，載帶及捲盤包裝同堅固嘅SMD結構喺大批量自動化組裝中提供顯著嘅成本同可靠性優勢。
• 對比更寬視角LED：130度視角喺寬廣可見度同正向強度之間提供良好平衡。對於需要非常窄光束嘅應用，帶透鏡版本或不同封裝會更合適。

11. 常見問題（FAQs）

11.1 峰值波長同主波長有咩分別？

峰值波長（λ_P）：LED發射最多光功率嘅特定波長。係從光譜中測量嘅物理量。
主波長（λ_d）：人眼感知為光顏色嘅單一波長。係從CIE顏色坐標計算得出。對於單色綠光LED，呢兩個值通常好接近，正如本例所示（530 nm vs. 525 nm）。

11.2 我可唔可以直接用5V電源驅動呢粒LED？

No.將5V電源直接連接喺LED兩端會試圖迫使極高電流流過，幾乎肯定會超過絕對最大額定值並導致立即損壞。你必須始終使用限流機制，例如電阻。例如，使用5V電源，典型V_F喺20 mA時為3.2V，需要一個串聯電阻（5V - 3.2V）/ 0.02A = 90歐姆（標準91歐姆電阻）。

11.3 點解打開包裝袋之後嘅儲存條件咁嚴格？

SMD封裝會從大氣中吸收水分。喺高溫回流焊接過程中，呢啲被困住嘅水分會迅速蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝分層或芯片開裂（一種稱為"爆米花"或"濕氣誘導應力"嘅現象）。指定嘅儲存條件同烘烤要求旨在減輕呢個風險。

12. 設計案例研究

場景：為一款需要清晰、明亮綠色信號嘅便攜式醫療設備設計狀態指示燈。PCB佈局密集，指示燈需要安裝喺底面，光線透過外殼上嘅小孔傳導。
解決方案：反向安裝LED係理想選擇。它可以放置喺PCB底面，發光面朝向電路板。LED正下方PCB銅層中嘅小通孔或開口允許光線穿過到外殼嘅導光柱。130度視角確保良好嘅導光耦合。設計師選擇AQ（525-530 nm）分級以確保一致嘅綠色，同埋S或T分級以獲得高亮度。使用設定為15-18 mA嘅恆流驅動器以確保長壽命同穩定輸出，同時考慮到正向電壓分級嘅差異。組裝期間遵循嚴格嘅ESD同濕度控制程序。

13. 技術原理介紹

呢款LED基於InGaN半導體技術。喺LED中，電流流過由不同半導體材料（有源區用InGaN）形成嘅p-n結。當電子喺呢個有源區同空穴複合時，能量以光子（光）嘅形式釋放。銦、鎵同氮嘅特定成分決定咗材料嘅帶隙，直接定義咗發射光嘅波長（顏色）。較高嘅銦含量通常會將發射移向更長波長（例如，綠、黃、紅），儘管綠色InGaN LED由於材料挑戰而代表咗一項重大技術成就。芯片被封裝喺塑料封裝內，其中包括一個用於塑造光輸出同保護半導體芯片嘅透鏡。

14. 行業趨勢

SMD LED市場持續發展，有幾個關鍵趨勢：

• 效率提升（lm/W）：持續嘅材料同封裝研究旨在從相同電輸入功率（瓦特）中提取更多光（流明），降低能耗同熱負荷。
• 微型化：封裝變得越來越細（例如，0201、01005公制尺寸），以實現更高密度嘅電路板設計同超緊湊設備中嘅新應用。
• 顏色一致性同分級改進：外延生長同製造控制嘅進步導致性能分佈更集中，減少咗廣泛分級嘅需要，並簡化咗對顏色要求嚴格嘅應用嘅供應鏈。
• 集成化：趨勢係將多個LED芯片（RGB、RGBW）集成到單一封裝中，或將LED與驅動器同控制IC結合，創建"智能"照明模組。
• 可靠性及壽命：重點係改善高溫同高電流條件下嘅性能，以滿足汽車、工業同戶外照明應用嘅需求。

呢份規格書中描述嘅元件代表咗喺呢個不斷發展嘅領域中一個成熟、可靠且廣泛採用嘅解決方案。