LTW-Q35ZRGB RGB LED 規格書 - SMD 封裝 - 紅 2.1V / 綠 2.9V / 藍 3.0V - 總功率 0.18W - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTW-Q35ZRGB 係一款細小、表面貼裝嘅 RGB（紅、綠、藍）LED，專為固態照明應用而設計。佢將三個獨立嘅 LED 晶片（紅、綠、藍）整合喺單一封裝內，透過加色混合原理，可以產生廣泛嘅色彩光譜。呢款器件代表咗一種比傳統照明更節能嘅替代方案，提供長使用壽命同高可靠性。

1.1 核心優勢

呢款 LED 嘅主要優勢包括其超細小嘅外形、兼容自動化貼片組裝設備，以及適用於標準紅外線（IR）同氣相回流焊接製程。佢設計成符合 EIA 標準封裝，並且兼容集成電路（I.C.）驅動電平。產品符合環保倡議，採用無鉛設計並遵守 RoHS 指令。

1.2 目標應用

呢款多功能 LED 針對廣泛嘅照明應用。主要市場包括家用電器嘅環境照明、便攜式照明解決方案（例如電筒同單車燈）、住宅同商業空間嘅室內外建築照明（筒燈、燈槽、櫃底燈）、裝飾同娛樂照明、保安同花園照明（柱燈），以及專門嘅信號應用，例如交通信標、鐵路道口燈同邊緣發光標誌（例如出口標誌、銷售點顯示屏）。

2. 技術參數深入分析

2.1 光電特性

所有測量值均喺環境溫度（Ta）為 25°C 下指定。關鍵參數定義咗每個顏色通道（紅、綠、藍）單獨以及組合白光輸出嘅性能。

• 光通量（Φv）：喺正向電流（IF）為 20mA 時，各顏色嘅典型光通量分別為 2.55 lm（紅）、7.35 lm（綠）同 0.95 lm（藍）。當以特定電流驅動以產生白光（紅=25mA，綠=13mA，藍=15mA）時，典型組合光通量為 10.50 lm。
• 發光強度（Iv）：喺 IF=20mA 時，典型發光強度為 920 mcd（紅）、2500 mcd（綠）同 340 mcd（藍）。喺指定驅動條件下，組合白光強度為 3500 mcd。
• 視角（θ1/2）：組合白光輸出嘅典型半強度視角為 130 度，表示光束模式寬闊。
• 主波長（λd）：定義每個晶片嘅感知顏色。指定範圍為紅光 618-628 nm、綠光 520-530 nm 同藍光 465-475 nm。
• 正向電壓（VF）：LED 喺測試電流下嘅電壓降。典型值為 2.1V（紅光，20mA）、2.9V（綠光，20mA）同 3.0V（藍光，20mA）。最大值分別為 2.4V、3.5V 同 3.5V。
• 抗靜電放電電壓：器件可以承受人體模型（HBM）8KV 嘅靜電放電（ESD），但強烈建議採取適當嘅 ESD 處理預防措施。

2.2 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。喺呢啲條件下操作唔保證正常。

• 功耗（Po）：每個通道嘅最大允許功耗為 96 mW（紅）、144 mW（綠同藍）。整個封裝嘅總功耗唔可以超過 180 mW。
• 正向電流：每個通道嘅連續正向電流（IF）為 40 mA。脈衝操作（≤1/10 佔空比，≤10ms 脈衝寬度）嘅峰值正向電流（IFP）為每個通道 100 mA。
• 反向電壓（VR）：最大值為 5V。喺反向偏壓下操作可能導致故障。
• 溫度範圍：操作溫度（Topr）為 -40°C 至 +80°C。儲存溫度（Tstg）為 -40°C 至 +100°C。
• 焊接條件：器件可以承受 260°C 無鉛焊接 5 秒。

3. 分級系統解說

LED 根據光通量同色度座標進行分級，以確保生產應用中嘅顏色同亮度一致性。

3.1 光通量分級

白光輸出（當以紅=25mA，綠=13mA，藍=15mA 驅動時）分為多個級別（V3 至 V6）。例如，V3 級別涵蓋光通量由 8.00 lm（最小）至 10.50 lm（最大）。每個級別嘅公差為 +/-10%。

3.2 色度分級

組合白光嘅色度喺 CIE 1931（x, y）圖上定義。規格書提供詳細嘅顏色等級表（A1 至 D4），每個等級指定色度圖上由四組（x, y）座標對定義嘅四邊形區域。咁樣可以讓設計師選擇具有嚴格控制白點座標嘅 LED。每個色調級別喺 x 同 y 座標上嘅公差為 +/- 0.01。

4. 性能曲線分析

規格書包含典型特性曲線（提供嘅文本中未複製但已引用）。呢啲曲線對於設計分析至關重要。

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示每個顏色晶片喺一系列電流同溫度下，正向電流同正向電壓之間嘅關係。呢個對於設計正確嘅限流電路至關重要。
• 相對發光強度 vs. 正向電流：說明光輸出如何隨驅動電流增加而變化，突出顯示高電流下可能出現嘅非線性同效率下降。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出嘅熱降額。隨著結溫升高，發光效率通常會降低。
• 光譜功率分佈：會顯示紅、綠、藍晶片喺每個波長下發出嘅光嘅相對強度，定義呢款器件可能實現嘅色域。

5. 機械與封裝資料

5.1 外形尺寸

器件具有特定外形。所有尺寸均以毫米為單位，典型公差為 ±0.2 mm。關鍵機械注意事項包括注膠點位置（必須喺引腳上方）以及散熱片具有導電性，呢點喺 PCB 佈局時必須考慮，以防止短路。

5.2 極性識別同焊盤設計

規格書提供建議嘅印刷電路板（PCB）焊接焊盤佈局。包括四個引腳（每個顏色嘅陽極同陰極，可能採用共陰極或共陽極配置）同中央散熱焊盤（散熱片）嘅焊盤尺寸、形狀同間距。正確嘅焊盤設計對於可靠焊接、熱管理同防止墓碑效應至關重要。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊溫度曲線

提供建議嘅紅外線（IR）回流焊溫度曲線，符合 J-STD-020D 無鉛製程標準。呢個曲線定義預熱、保溫、回流（峰值溫度）同冷卻階段，具有特定嘅時間同溫度限制，以確保可靠嘅焊點而唔損壞 LED 封裝。

6.2 清潔與處理

清潔應只使用指定化學品。如有需要，LED 可以喺室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。未指定嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡。必須嚴格遵守 ESD 預防措施：建議使用防靜電手帶、防靜電手套同正確接地嘅設備，以防止靜電放電造成損壞。

7. 包裝與訂購資料

LED 以 12mm 寬嘅載帶包裝，繞喺 7 英寸直徑嘅捲盤上，兼容自動化組裝設備。指定載帶同捲盤包裝尺寸以確保兼容標準送料器。部件編號為 LTW-Q35ZRGB。

8. 應用建議

8.1 設計考量

• 電流驅動：為每個顏色通道使用恆流驅動器，以保持穩定嘅顏色輸出並防止熱失控。正向電壓變化（見分級）使得恆壓驅動對於顏色要求嚴格嘅應用唔切實際。
• 熱管理：雖然體積細小，但功耗（總計高達 180mW）會產生熱量。適當嘅 PCB 熱設計，包括使用連接到銅泊嘅散熱焊盤，對於將結溫維持喺限制範圍內並確保長期可靠性同穩定光輸出至關重要。
• 混色控制：要實現特定白點或顏色，每個通道嘅脈衝寬度調製（PWM）係比模擬調光更可取嘅方法，因為佢可以喺廣泛嘅調光範圍內保持色度。

9. 可靠性與測試

規格書概述咗全面嘅可靠性測試計劃，展示產品嘅穩健性。測試包括耐焊接熱（RTSH）、高溫高電流下嘅穩態壽命測試（SSLT，3000 小時）、溫度循環（TC）、熱衝擊（TS）同高溫高濕儲存（WHTS）。故障標準根據正向電壓變化（最大為規格上限嘅 110%）、光通量（最小為規格下限嘅 50%）同色度座標變化（變化 <0.02）來定義。

10. 技術比較與定位

與分立式單色 LED 相比，呢款集成 RGB 封裝節省大量電路板空間並簡化組裝。其寬闊嘅 130 度視角使其適合區域照明而非聚焦點照明。指定嘅 ESD 等級同無鉛回流焊兼容性符合現代製造同可靠性標準。詳細嘅分級結構使其能夠喺需要顏色一致性嘅應用中競爭，例如建築照明同標誌。

11. 常見問題（基於技術參數）

問：點樣用呢款 RGB LED 產生純白光？

答：純白光唔係單一點，而係色度圖上嘅一個範圍。你必須以光通量分級表中列出嘅特定電流（紅=25mA，綠=13mA，藍=15mA）驅動紅、綠、藍通道，以實現顏色等級（A1-D4）中定義嘅白點。確切嘅白點將取決於 LED 嘅具體級別。

問：我可以連續以最大連續電流（每個通道 40mA）驅動 LED 嗎？

答：雖然可能，但唔建議為咗最佳壽命同效率咁做。以較低電流（例如 20mA 測試條件或混合白光條件）驅動將導致較低嘅結溫、更高嘅光效（每瓦流明）同顯著更長嘅操作壽命。始終要考慮 180mW 嘅總功耗限制。

問：點解散熱片係導電嘅，我應該點樣處理？

答：散熱片導電係為咗有效地將熱量從 LED 晶片傳遞到 PCB。喺你嘅 PCB 佈局中，散熱片嘅焊盤必須與所有其他電路走線電氣隔離，除非故意將其連接到特定電位（通常係接地）。建立到大地平面嘅散熱連接係常見做法。

12. 設計與使用案例分析

場景：設計一個邊緣發光出口標誌。多個 LTW-Q35ZRGB LED 會沿住亞克力導光板嘅邊緣放置。微控制器會控制每個 LED 嘅三個通道。對於恆定照明，LED 會以白光指定嘅電流驅動。寬闊嘅視角確保標誌面嘅均勻照明。選擇特定嘅光通量級別（例如 V3 或 V4）確保所有單元嘅亮度一致。選擇嚴格嘅顏色等級（例如全部來自 B2 級別）保證所有標誌具有相同嘅白色，呢點對於品牌同安全標準一致性至關重要。SMD 封裝允許緊湊、薄型嘅標誌設計同自動化組裝。

13. 工作原理

LED 基於半導體材料中嘅電致發光原理運作。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時，電子喺半導體晶片（由 AlInGaP 等材料用於紅光，InGaN 用於綠光/藍光）嘅有源區內與電洞複合，以光子（光）嘅形式釋放能量。半導體材料嘅特定帶隙決定發射光嘅波長（顏色）。RGB 封裝集成咗三個咁樣嘅晶片，佢哋嘅光喺環氧樹脂透鏡內進行加色混合，產生感知嘅輸出顏色。

14. 技術趨勢

呢款器件反映咗固態照明嘅持續趨勢：集成度提高（多個晶片喺一個封裝內）、效率改善（更高每瓦流明）、小型化，以及針對惡劣環境嘅可靠性增強。詳細嘅分級系統滿足市場對專業照明應用中顏色一致性嘅需求。未來發展可能包括更高功率密度、封裝內集成驅動器或控制電路，以及為顯示應用提供更廣闊嘅色域。