目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心功能同目標市場
- 2. 技術參數：深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣同光學特性
- 2.3 熱力考量
- 3. 分級系統解釋
- 3.1 發光強度 (IV) 分級
- 3.2 色調 / 色度分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 電流對電壓 (I-V) 曲線
- 4.2 相對發光強度對正向電流
- 4.3 相對發光強度對環境溫度
- 4.4 光譜分佈
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸同引腳分配
- 5.2 推薦 PCB 焊盤設計同極性
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 紅外回流焊接製程
- 6.2 清潔
- 6.3 儲存同處理
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 8. 應用建議同設計考量
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 設計中嘅熱管理
- 8.3 光學設計考量
- 9. 技術比較同區分
- 10. 常見問題 (基於技術參數)
- 11. 實際應用例子
- 12. 工作原理介紹
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
呢份文件提供 LTW-S225DSKS-PH 嘅完整技術規格，呢款係一款側發光雙色表面貼裝器件 (SMD) LED。呢個元件將兩個唔同嘅發光晶片整合喺一個專為自動化組裝製程設計嘅緊湊封裝入面。主要應用重點係需要可靠狀態指示或背光功能嘅空間受限電子設備。
1.1 核心功能同目標市場
LTW-S225DSKS-PH 設計咗幾個關鍵功能，令佢適合現代電子產品製造。佢符合 RoHS (有害物質限制) 指令，確保遵守環保法規。器件採用鍍錫引線框架以改善可焊性。佢包含超高亮度半導體晶片：一個基於 InGaN 技術用於發白光，另一個基於 AlInGaP 技術用於發黃光。
封裝以標準 8mm 載帶格式供應，捲喺 7 吋直徑嘅捲盤上，符合 EIA (電子工業聯盟) 標準，呢樣嘢有助於同大批量生產中常用嘅高速自動貼片設備兼容。器件亦設計成兼容紅外 (IR) 回流焊接製程，呢個係無鉛 (Pb-free) PCB 組裝嘅標準。
佢嘅主要目標應用涵蓋電訊設備 (例如手提電話同無線電話)、辦公室自動化設備 (例如手提電腦)、網絡系統、各種家用電器，同埋室內標誌或顯示應用。具體用途包括鍵盤背光、電源、連接或系統狀態嘅指示燈、微型顯示器，以及一般信號或符號照明。
2. 技術參數：深入客觀解讀
LTW-S225DSKS-PH 嘅性能由一套全面嘅電氣、光學同熱力參數定義，喺標準條件下測量 (除非另有說明，Ta=25°C)。理解呢啲參數對於正確電路設計同可靠運作至關重要。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗壓力極限，超過呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。喺呢啲極限下或達到呢啲極限嘅運作唔保證可靠，為咗長期可靠性能應該避免。
- 功耗 (Pd)：白光晶片 72 mW，黃光晶片 62.5 mW。呢個係 LED 可以作為熱量散發嘅最大功率。
- 峰值正向電流 (IFP)：白光 100 mA，黃光 60 mA。呢個係脈衝條件下 (1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度) 允許嘅最大瞬時電流。
- 直流正向電流 (IF)：白光 20 mA，黃光 25 mA。呢個係正常運作推薦嘅最大連續正向電流。
- 工作溫度範圍：-20°C 至 +80°C。LED 設計喺呢個環境溫度範圍內運作。
- 儲存溫度範圍：-30°C 至 +85°C。器件未通電時儲存嘅溫度範圍。
- 紅外焊接條件：可承受 260°C 10 秒，呢個係無鉛回流焊接嘅典型溫度曲線。
2.2 電氣同光學特性
呢啲係喺標準測試電流 IF= 20mA 下測量嘅典型性能參數。
- 發光強度 (IV)：對於白光 LED，強度範圍從最小 112.0 mcd 到最大 450.0 mcd。對於黃光 LED，範圍係從 45.0 mcd 到 180.0 mcd。特定單元嘅實際值取決於其分級等級 (見第 4 節)。測量使用經過濾波嘅傳感器，以近似 CIE 明視覺響應曲線。
- 視角 (2θ1/2)：兩種顏色通常都係 130 度。呢個係發光強度為中心軸 (0°) 測得強度一半時嘅全角。好似咁樣嘅寬視角係側發光 LED 嘅特徵。
- 主波長 (λd)：只適用於黃光 LED，範圍從 584.0 nm 到 596.0 nm。呢個係人眼感知到定義顏色嘅單一波長。
- 峰值發射波長 (λP)：黃光 LED 通常係 591.0 nm，代表其光譜功率分佈嘅峰值。
- 色度坐標 (x, y)：對於白光 LED，典型坐標係 x=0.31, y=0.31，將佢置於 CIE 1931 色度圖嘅 "冷白光" 區域。黃光 LED 嘅顏色由其主波長分級定義。
- 譜線半寬度 (Δλ)：黃光 LED 通常係 15 nm，表示發射光嘅光譜純度或帶寬。
- 正向電壓 (VF)：對於白光 LED：最小 2.5V，最大 3.7V。對於黃光 LED：最小 1.6V，最大 2.4V。呢個係 LED 喺 20mA 驅動時嘅壓降。兩種顏色之間嘅 VF差異好大，必須喺電路設計中考慮，特別係如果佢哋要由一個共同電流源驅動。
- 反向電流 (IR)：兩種顏色喺反向電壓 (VR) 為 5V 時最大 10.0 μA。重要注意：規格書明確指出，反向電壓條件僅用於紅外 (IR) 測試，器件並非為反向運作而設計。唔建議喺應用電路中施加反向偏壓。
2.3 熱力考量
功耗額定值 (72mW/62.5mW) 直接同熱管理相關。超過呢啲極限會增加結溫，可能導致流明衰減加速 (光輸出隨時間下降)、色度坐標偏移，最終導致器件故障。工作溫度範圍 -20°C 至 +80°C 定義咗環境條件。設計師必須確保環境溫度同功耗自熱嘅綜合影響將 LED 嘅結溫保持喺安全極限內。
3. 分級系統解釋
為確保大規模生產嘅一致性，LED 會根據關鍵性能參數分入 "分級"。LTW-S225DSKS-PH 使用多維分級系統。
3.1 發光強度 (IV) 分級
LED 根據其喺 20mA 下測得嘅光輸出進行分類。
白光 LED 分級：
- 分級 R：112.0 – 180.0 mcd
- 分級 S：180.0 – 280.0 mcd
- 分級 T：280.0 – 450.0 mcd
黃光 LED 分級：
- 分級 P：45.0 – 71.0 mcd
- 分級 Q：71.0 – 112.0 mcd
- 分級 R：112.0 – 180.0 mcd
3.2 色調 / 色度分級
對於白光 LED，顏色一致性通過 CIE 1931 圖上特定四邊形定義嘅色度坐標 (x, y) 分級來管理 (例如 S1-1, S1-2, S2-1 等)。每個色調分級嘅容差喺 x 同 y 坐標上都係 +/- 0.01。對於黃光 LED，使用更簡單嘅主波長分級：
- 分級 H：584.0 – 590.0 nm
- 分級 J：590.0 – 596.0 nm
呢個分級系統允許設計師選擇符合其應用特定亮度同顏色一致性要求嘅部件，對於好似多 LED 背光或狀態陣列呢啲均勻性重要嘅應用至關重要。
4. 性能曲線分析
雖然具體圖表未喺提供嘅文本中詳細說明，但呢類 LED 嘅典型曲線會包括以下內容，除非註明，否則所有測量環境溫度為 25°C：
4.1 電流對電壓 (I-V) 曲線
呢個圖顯示正向電流 (IF) 同正向電壓 (VF) 之間嘅關係。佢係非線性嘅，係二極管嘅特徵。AlInGaP (黃光) 晶片嘅曲線通常比 InGaN (白光) 晶片 (~3.0V) 有更低嘅膝點電壓 (~1.8V)。呢條曲線對於設計限流電路至關重要，無論係使用簡單電阻定係恆流驅動器。
4.2 相對發光強度對正向電流
呢個圖說明光輸出點樣隨驅動電流增加。佢喺一定範圍內通常係線性嘅，但會喺更高電流下由於效率下降同熱效應而飽和。唔建議喺接近或高於絕對最大直流電流 (20/25mA) 下運作，因為佢會降低效率同使用壽命。
4.3 相對發光強度對環境溫度
LED 光輸出隨結溫升高而降低。呢條曲線量化咗呢個關係。對於 AlInGaP LED (黃光)，降低通常比 InGaN LED (白光) 更明顯。呢個係對於環境溫度高或 PCB 上熱管理差嘅應用嘅關鍵考量。
4.4 光譜分佈
對於黃色 AlInGaP LED，呢個會顯示一個相對窄嘅峰值，中心大約喺 591 nm。對於白色 InGaN LED，光譜會闊好多，由藍色 InGaN 晶片發射光同螢光粉層發出嘅光結合而成，產生跨可見光波長嘅連續光譜。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸同引腳分配
LTW-S225DSKS-PH 係一款側發光 SMD 封裝。關鍵尺寸註釋：所有尺寸單位為毫米，標準公差為 ±0.1 mm，除非另有說明。引腳分配對於正確方向至關重要：
- 引腳 1 同 2 分配畀 AlInGaP 黃光晶片。
- 引腳 3 同 4 分配畀 InGaN 白光晶片。
5.2 推薦 PCB 焊盤設計同極性
規格書包含印刷電路板上推薦焊盤佈局嘅圖示。遵循呢個設計有助於可靠焊接、正確對齊同良好機械強度。焊盤圖案亦提供必要嘅散熱同焊錫量。極性由引腳編號指示；正確連接陽極同陰極至關重要。施加反向電壓會損壞 LED。
6. 焊接同組裝指引
6.1 紅外回流焊接製程
器件兼容紅外 (IR) 回流焊接，呢個係無鉛組裝嘅標準。最大額定條件係 260°C 10 秒。實際上，應該使用標準無鉛回流溫度曲線，峰值溫度介乎 240°C 同 260°C 之間，並且高於液相線 (TAL) 嘅時間適合所用嘅焊錫膏。應遵循規格書中建議嘅溫度曲線，以避免熱衝擊或損壞 LED 封裝或內部引線鍵合。
6.2 清潔
焊後清潔必須小心進行。只應使用指定嘅化學品。規格書建議，如果需要清潔，喺常溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。使用未指定或侵蝕性強嘅化學液體會損壞 LED 嘅環氧樹脂透鏡或封裝材料，導致光輸出降低或過早失效。
6.3 儲存同處理
靜電放電 (ESD) 注意：LED 對靜電同電壓突波敏感。建議處理時使用防靜電手帶或手套。所有設備同工作站必須正確接地。
濕度敏感性：LED 包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。密封時，應儲存喺 30°C 或以下同 90% 相對濕度 (RH) 或以下，建議儲存期限為一年。一旦打開原包裝，儲存環境不應超過 30°C 或 60% RH。從乾燥包裝中取出嘅元件應喺一星期內進行紅外回流焊接 (濕度敏感等級 3，MSL-3)。對於喺原袋外更長時間嘅儲存，應將佢哋放喺帶有乾燥劑嘅密封容器中。如果開封儲存超過一星期，焊接前需要喺大約 60°C 下烘烤至少 20 小時，以防止回流期間出現 "爆米花" 現象。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 載帶同捲盤規格
LTW-S225DSKS-PH 以行業標準嘅壓紋載帶供應，寬 8mm，捲喺 7 吋 (178mm) 直徑嘅捲盤上。每捲包含 4000 件。載帶袋用頂部蓋帶密封，以喺運輸同處理期間保護元件。包裝符合 ANSI/EIA-481 規格。對於少於一整捲嘅數量，規定殘料嘅最小包裝數量為 500 件。載帶設計允許最多連續兩個缺失元件 (空袋)。
8. 應用建議同設計考量
8.1 典型應用電路
由於佢哋唔同嘅正向電壓特性，LTW-S225DSKS-PH 內嘅每個顏色晶片必須獨立驅動。最簡單嘅驅動方法係為每個晶片使用一個串聯限流電阻。電阻值計算為 R = (V電源- VF) / IF，其中 IF係所需驅動電流 (例如 20mA)，VF係規格書中嘅典型或最大正向電壓，取決於設計餘量。為咗更好嘅一致性同穩定性，特別係喺溫度或電源電壓變化時，推薦使用恆流驅動器電路。
8.2 設計中嘅熱管理
雖然 SMD LED 體積細小，但有效嘅熱管理對於性能同壽命至關重要。PCB 充當主要散熱器。使用推薦嘅焊盤設計，並有足夠嘅銅面積連接到 LED 嘅散熱焊盤，有助於散熱。對於高功率或高環境溫度應用，可能需要喺封裝下增加散熱通孔或更大嘅銅澆注區域，以將熱量從 LED 結轉移走。
8.3 光學設計考量
作為側發光 LED，主要光發射平行於 PCB 表面。呢個對於邊緣照明導光板、照亮側向發光指示燈，或從側面為按鍵背光係理想嘅。設計師設計光管、透鏡或擴散器時應考慮 130 度視角，以確保均勻照明同所需嘅視覺效果。
9. 技術比較同區分
LTW-S225DSKS-PH 嘅關鍵區分因素係佢喺單個 SMD 封裝中嘅雙色、側發光配置。同使用兩個獨立嘅側發光 LED 相比，呢樣嘢節省 PCB 空間。使用 AlInGaP 製造黃光提供高效率同良好嘅色純度，而基於 InGaN 嘅白光提供現代冷白光源。寬 130 度視角同自動化組裝同回流製程兼容性嘅結合，令佢成為具有成本效益、大批量製造嘅多功能選擇。
10. 常見問題 (基於技術參數)
問：我可唔可以用同一個限流電阻驅動白光同黃光晶片？
答：唔可以。由於正向電壓差異好大 (VF白光約 3.2V，黃光約 2.0V，喺 20mA 下)，將佢哋並聯到單個電阻會導致嚴重電流不平衡，可能過度驅動一個晶片而驅動不足另一個晶片。每個晶片都需要自己獨立嘅電流控制。
問：發光強度分級代碼 (例如 R, S, T) 係咩意思？
答：分級代碼表示該特定 LED 喺標準測試電流 (20mA) 驅動下嘅保證光輸出範圍。例如，來自分級 T 嘅白光 LED 會比分級 R (112-180 mcd) 嘅更光 (280-450 mcd)。設計師指定所需分級以確保其產品亮度嘅一致性。
問：呢款 LED 適唔適合戶外應用？
答：規格書規定工作溫度範圍為 -20°C 至 +80°C，並列出典型室內應用。對於戶外使用，必須評估更極端嘅溫度、紫外線照射使環氧樹脂降解，以及濕氣侵入等因素。器件並未專門評級用於惡劣環境。
問：打開防潮袋後一星期內回流焊接嘅期限有幾重要？
答：對於可靠性非常重要。如果 MSL-3 元件從空氣中吸收太多水分，然後承受回流焊接嘅高溫，水分快速蒸發會導致內部分層或開裂 ("爆米花")，導致即時或潛在故障。如果超過期限，請遵守烘烤指引。
11. 實際應用例子
例子 1：流動裝置狀態指示燈：單個 LTW-S225DSKS-PH 可以提供多種狀態。白光 LED 可以指示 "電源開啟" 或 "充滿電"，而黃光 LED 可以指示 "充電中" 或 "電量低"。側面發射允許光線耦合到延伸到裝置外殼邊緣嘅導光板中，形成時尚嘅指示燈。
例子 2：工業控制面板背光：可以將呢啲 LED 陣列沿薄膜開關面板邊緣放置。白光 LED 喺低光條件下為所有按鍵提供一般背光。黃光 LED 可以連接到特定功能鍵 (例如緊急停止、警告)，喺啟動時提供獨特、引人注目嘅顏色，全部使用相同緊湊嘅元件佔位面積。
12. 工作原理介紹
發光二極管 (LED) 係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺 p-n 結兩端時，電子同電洞復合，以光子形式釋放能量。光嘅顏色由半導體材料嘅能帶隙決定。
- AlInGaP (磷化鋁銦鎵)：呢種材料系統用於黃光 LED。佢嘅能帶隙對應於光譜中紅、橙、琥珀同黃色區域嘅光發射。佢以喺呢啲顏色中嘅高效率而聞名。
- InGaN (氮化銦鎵)：呢種材料系統用於白光 LED。通常，一個發藍光嘅 InGaN 晶片同螢光粉塗層結合。來自晶片嘅藍光激發螢光粉，然後螢光粉喺更寬嘅光譜上重新發射光，從而產生白光嘅感知。螢光粉嘅特定混合決定白點 (例如冷白光、暖白光)。
側發光封裝結構使用反射腔同模製環氧樹脂透鏡，將主要光輸出從元件本體側向引導。
13. 技術趨勢
光電子行業繼續喺幾個與 LTW-S225DSKS-PH 等元件相關嘅關鍵領域取得進展。持續推動提高發光效率(每瓦電輸入更多光輸出)，呢樣嘢提高能源效率，並允許更低嘅驅動電流或更光嘅輸出。改善顯色性同更廣泛嘅可用白點範圍 (CCT - 相關色溫) 係趨勢，特別係對於白光 LED。微型化持續進行，允許更細小嘅封裝尺寸，同時具有可比或更好嘅性能。此外，喺更高溫度同濕度條件下增強可靠性同壽命係持續嘅發展目標，擴展 SMD LED 嘅潛在應用環境。將多種功能 (例如多種顏色甚至集成驅動器) 整合到單一封裝中亦代表元件設計嘅一個重要趨勢。
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。 |