目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心功能同優勢
- 1.2 目標應用
- 2. 技術參數:深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V 曲線)
- 4.2 發光強度 vs. 正向電流
- 4.3 溫度依賴性
- 5. 機械同封裝信息
- 5.1 封裝尺寸同引腳分配
- 5.2 推薦 PCB 焊盤設計同極性
- 6. 焊接同組裝指南
- 6.1 紅外線迴流焊接參數
- 6.2 手工焊接
- 6.3 儲存同處理條件
- 6.4 清潔
- 7. 包裝同訂購信息
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 7.2 最小訂購量同捲盤詳情
- 8. 應用設計建議
- 8.1 電路設計考慮因素
- 8.2 熱管理
- 8.3 光學整合
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 10.1 我可以同時驅動兩種顏色嗎?
- 10.2 點解兩種顏色嘅正向電壓唔同?
- 10.3 水清透鏡係咩意思?
- 10.4 我點樣解讀我訂單嘅分級代碼?
- 11. 實際設計同使用案例
- 12. 工作原理介紹
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
LTST-S326TBKFKT-5A 係一款細小、側發光、雙色嘅表面貼裝器件(SMD)LED燈。佢專為自動化印刷電路板(PCB)組裝而設計,對於空間有限嘅應用嚟講係理想選擇。呢個器件喺單一封裝內整合咗兩個唔同嘅半導體晶片:一個用於發藍光嘅 InGaN(氮化銦鎵)晶片,同一個用於發橙光嘅 AlInGaP(磷化鋁銦鎵)晶片。呢種配置可以喺一個元件佔位面積內提供兩個獨立嘅狀態指示或背光顏色。
呢款 LED 嘅主要市場包括各式各樣嘅消費同工業電子產品。佢嘅微型尺寸同埋適合大批量組裝流程嘅特性,令佢適用於便攜式設備、通訊設備、計算機硬件,以及各種指示燈應用。
1.1 核心功能同優勢
- 單一封裝雙色:整合藍光同橙光光源,慳返 PCB 空間,簡化多狀態指示嘅設計。
- 高亮度:採用超光 InGaN 同 AlInGaP 晶片技術,提供良好嘅發光強度。
- 行業標準封裝:符合 EIA(電子工業聯盟)標準,確保同自動化貼片機兼容。
- 符合 RoHS 指令:製造過程符合有害物質限制指令。
- 可承受迴流焊接:設計可承受紅外線(IR)迴流焊接過程,對於現代 PCB 組裝至關重要。
- 鍍錫引腳:增強焊接性同電氣連接嘅長期可靠性。
1.2 目標應用
- 鍵盤、微顯示屏嘅背光。
- 電訊同網絡設備中嘅狀態同電源指示燈。
- 家電同辦公室自動化設備中嘅信號同符號照明。
- 工業設備狀態面板。
2. 技術參數:深入客觀解讀
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。喺呢啲條件下或超出呢啲條件操作,性能唔保證。
- 功耗(Pd):藍光:76 mW,橙光:62.5 mW。呢個係 LED 喺環境溫度(Ta)25°C 時可以作為熱量散發嘅最大功率。超過呢個值會導致過熱同縮短壽命。
- 直流正向電流(IF):藍光:20 mA,橙光:25 mA。可以施加嘅最大連續電流。喺任何實際電路中,必須串聯一個限流電阻同 LED。
- 峰值正向電流:藍光:100 mA,橙光:60 mA(喺 1/10 佔空比,0.1ms 脈衝寬度下)。呢個額定值適用於脈衝操作,例如喺多路復用顯示器中。
- 溫度範圍:操作:-20°C 至 +80°C;儲存:-30°C 至 +100°C。器件嘅性能喺操作範圍內定義。
- 焊接條件:可承受 260°C 10 秒,符合常見嘅無鉛(Pb-free)迴流焊溫度曲線。
2.2 電光特性
喺 Ta=25°C 同標準測試電流(IF)5 mA 下測量,呢啲參數定義咗典型性能。
- 發光強度(Iv):感知亮度嘅關鍵指標。藍光晶片範圍由 11.2 mcd(最小)到 45.0 mcd(最大)。橙光晶片範圍由 18.0 mcd 到 112.0 mcd。橙光晶片通常表現出更高嘅發光效率。
- 視角(2θ1/2):130 度(兩種顏色典型值)。呢個寬視角係側發光 LED 嘅特點,提供適合側光式或指示燈應用嘅寬廣發光模式。
- 正向電壓(VF):藍光:2.6V 至 3.4V;橙光:1.6V 至 2.4V(喺 IF=5mA 下)。正向電壓係電路設計嘅關鍵參數,因為佢決定咗 LED 兩端嘅電壓降同所需串聯電阻嘅數值。藍光 LED 由於其更寬嘅半導體材料帶隙,需要更高嘅驅動電壓。
- 峰值波長(λP)同主波長(λd):藍光:λP ~468 nm,λd 463-477 nm。橙光:λP ~611 nm,λd 598-612 nm。主波長定義咗感知顏色。光譜半寬(Δλ)藍光為 25 nm,橙光為 17 nm,表示顏色純度。
- 反向電流(IR):喺 VR=5V 下最大 10 μA。LED 唔係為反向偏壓操作而設計;呢個參數僅供測試用途。施加反向電壓可能會損壞器件。
3. 分級系統說明
為確保生產一致性,LED 會根據關鍵光學參數進行分類(分級)。LTST-S326TBKFKT-5A 使用發光強度分級系統。
3.1 發光強度分級
發光輸出按級別分類,每個級別內有 +/-15% 嘅公差。
- 藍光晶片級別:L(11.2-18.0 mcd),M(18.0-28.0 mcd),N(28.0-45.0 mcd)。
- 橙光晶片級別:M(18.0-28.0 mcd),N(28.0-45.0 mcd),P(45.0-71.0 mcd),Q(71.0-112.0 mcd)。
呢種分級允許設計師為其應用選擇保證最低亮度嘅零件,確保最終產品嘅視覺一致性。特定生產批次嘅級別通常喺訂購代碼或包裝標籤上標明。
4. 性能曲線分析
雖然 PDF 參考咗典型曲線,但摘錄中並未提供。基於標準 LED 行為,以下分析係從給定參數推斷出嚟嘅。
4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V 曲線)
I-V 關係係指數性嘅。對於藍光 LED,開啟電壓(~2.6V)比橙光 LED(~1.6V)高。一旦正向電壓超過呢個閾值,曲線會顯示電流急劇增加。適當嘅電流調節(通過串聯電阻或恆流驅動器)對於防止熱失控至關重要,因為正向電壓會隨溫度升高而降低,如果由電壓源驅動,可能會導致電流破壞性增加。
4.2 發光強度 vs. 正向電流
發光強度喺一定程度上與正向電流大致成正比。喺建議嘅直流電流(20/25 mA)以上操作會增加亮度,但代價係更高嘅功耗、降低效率同加速流明衰減(光輸出隨時間下降)。
4.3 溫度依賴性
LED 性能對溫度敏感。隨著結溫升高:發光強度通常會降低,正向電壓(VF)會輕微下降,主波長可能會偏移(對於 InGaN 通常變長)。指定嘅操作溫度範圍 -20°C 至 +80°C 定義咗公佈特性有效嘅環境條件。PCB 上足夠嘅熱管理對於保持性能同壽命好重要。
5. 機械同封裝信息
5.1 封裝尺寸同引腳分配
器件符合 EIA 標準 SMD 封裝外形。關鍵尺寸包括本體尺寸同引腳間距。除非另有說明,所有尺寸公差為 ±0.1 mm。引腳分配對於正確方向至關重要:引腳 C1 分配畀橙光(AlInGaP)晶片陽極,引腳 C2 分配畀藍光(InGaN)晶片陽極。陰極係共用嘅。封裝係水清嘅,即透鏡係透明嘅,可以睇到 LED 晶片嘅真實飽和顏色。
5.2 推薦 PCB 焊盤設計同極性
提供推薦嘅焊盤圖案(佔位面積)以確保可靠焊接同正確對齊。設計通常包括散熱焊盤同阻焊定義。放置時必須嚴格遵守極性。器件本體上嘅標記(通常係一點或切角)表示陰極(共用)側。極性錯誤會導致 LED 唔著,施加反向電壓可能會損壞佢。
6. 焊接同組裝指南
6.1 紅外線迴流焊接參數
對於無鉛(Pb-free)焊接工藝,提供建議嘅迴流焊溫度曲線。關鍵參數包括:預熱區(150-200°C)、預熱時間(最長 120 秒)、峰值溫度(最高 260°C)、同液相線以上時間(喺峰值溫度,最長 10 秒)。器件喺呢啲條件下最多可承受兩個迴流焊週期。遵守呢個曲線對於防止熱衝擊、分層或損壞 LED 晶片同環氧樹脂透鏡至關重要。
6.2 手工焊接
如果需要手工焊接,應該小心進行。烙鐵頭溫度唔應該超過 300°C,每個引腳嘅焊接時間應該限制喺最多 3 秒。建議手工焊接只進行一個焊接週期,以最小化熱應力。
6.3 儲存同處理條件
儲存(密封包裝):儲存喺 ≤30°C 同 ≤90% 相對濕度(RH)下。當儲存喺帶有乾燥劑嘅原裝防潮袋中時,保質期為一年。
儲存(已開封包裝):對於從密封包裝中取出嘅元件,環境唔應該超過 30°C / 60% RH。元件應該喺一星期內使用(MSL 3 級)。如果喺原裝袋外儲存更長時間,必須將佢哋儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器中或氮氣環境中。如果儲存超過一星期,焊接前需要喺 60°C 下烘烤至少 20 小時,以去除吸收嘅水分,防止迴流焊期間出現爆米花現象。
ESD 預防措施:LED 對靜電放電(ESD)敏感。處理應該喺接地嘅工作站上進行,使用防靜電手帶或手套,以防止潛在或災難性故障。
6.4 清潔
如果焊接後需要清潔,只應使用指定溶劑。將 LED 浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。刺激性或未指定嘅化學品可能會損壞塑料封裝材料,導致變色或開裂。
7. 包裝同訂購信息
7.1 載帶同捲盤規格
LED 以 8mm 寬嘅凸版載帶包裝,捲喺 7 英寸(178 mm)直徑嘅捲盤上供應。呢個係自動化組裝設備嘅標準包裝。每捲包含 3000 件。載帶有覆蓋帶,喺運輸同處理過程中保護元件。包裝符合 ANSI/EIA-481 規格。
7.2 最小訂購量同捲盤詳情
標準整捲數量為 3000 件。對於少於整捲嘅數量,剩餘零件嘅最小包裝數量為 500 件。包裝規格允許載帶中最多連續缺失兩個元件。
8. 應用設計建議
8.1 電路設計考慮因素
- 限流:始終使用串聯電阻將正向電流限制喺所需值(例如,測試用 5 mA,全亮度時可達最大直流額定值)。使用歐姆定律計算電阻值:R = (Vcc - VF) / IF,其中 Vcc 係電源電壓,VF 係 LED 正向電壓(為安全設計使用最大值),IF 係所需電流。
- 電源供應:確保穩定嘅直流電源供應。紋波或電壓尖峰會影響亮度同壽命。
- 並聯連接:避免將 LED 直接並聯而無獨立限流電阻,因為 VF 嘅輕微差異可能導致電流搶奪,其中一個 LED 會吸取大部分電流。
8.2 熱管理
雖然 SMD LED 細小,但功耗(高達 76 mW)會產生熱量。確保 PCB 有足夠嘅銅面積(散熱焊盤)連接到 LED 嘅陰極/陽極焊盤,作為散熱器。避免將 LED 放置喺其他發熱元件附近。
8.3 光學整合
呢款 LED 嘅側發光特性令佢非常適合需要將光線導向平行於 PCB 表面嘅應用,例如進入側光式面板嘅導光板,或照亮前面板上嘅符號。設計光管或擴散器時,要考慮 130 度視角,以確保均勻照明。
9. 技術比較同差異化
LTST-S326TBKFKT-5A 嘅主要差異在於佢喺標準 SMD 封裝內嘅雙色、側發光配置。同使用兩個獨立單色 LED 相比,佢可以減少 50% 所需嘅 PCB 佔位面積。使用 InGaN 發藍光同 AlInGaP 發橙光,提供咗亮度同顏色飽和度嘅良好組合。寬視角係相對於頂視 LED 喺橫向照明任務中嘅特定優勢。佢同標準紅外線迴流焊同載帶捲盤包裝嘅兼容性,使其適合大批量、具成本效益嘅製造流程。
10. 常見問題(基於技術參數)
10.1 我可以同時驅動兩種顏色嗎?
唔可以,兩個晶片共用一個陰極,但有獨立嘅陽極(C1 用於橙光,C2 用於藍光)。佢哋必須由獨立嘅電流源驅動(例如,微控制器嘅兩個 GPIO 引腳,每個都有自己嘅串聯電阻)。用連接兩個陽極嘅單一電源同時驅動佢哋,喺呢種引腳配置下係唔可能嘅。
10.2 點解兩種顏色嘅正向電壓唔同?
正向電壓係半導體材料帶隙能量嘅基本屬性。藍光具有更高嘅光子能量,需要更寬帶隙(InGaN)嘅半導體。更寬嘅帶隙對應更高嘅正向電壓。來自 AlInGaP 嘅橙光具有較低嘅光子能量,因此正向電壓較低。
10.3 水清透鏡係咩意思?
水清或透明透鏡唔會擴散光線。佢允許睇到 LED 晶片真實、飽和嘅顏色。呢個同擴散或乳白透鏡形成對比,後者會散射光線,創造更寬、更柔和嘅發光模式,但通常會輕微降低感知顏色飽和度同軸向強度。
10.4 我點樣解讀我訂單嘅分級代碼?
分級代碼(例如,藍光N,橙光Q)指定咗該生產批次保證嘅發光強度範圍。你應該喺訂購時指定所需嘅級別,以確保產品中所有單元嘅亮度一致性。如果無指定,你可能會收到產品範圍內任何可用級別嘅零件。
11. 實際設計同使用案例
場景:網絡路由器嘅雙狀態指示燈。設計師需要兩個狀態指示燈(電源同網絡活動),但前面板空間有限。佢哋使用一個 LTST-S326TBKFKT-5A。橙光晶片(C1)連接到一個恆定 5mA 電流源,指示電源開啟(常亮)。藍光晶片(C2)連接到一個微控制器 GPIO 引腳,編程為以 1Hz 閃爍,指示網絡活動。單一元件佔位面積提供兩個唔同嘅視覺信號。側發光耦合到一個細小、定制成型嘅導光板中,將光線引導到前面板標籤上。
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,來自 n 型材料嘅電子同來自 p 型材料嘅電洞復合。呢種復合以光子(光)嘅形式釋放能量。發射光嘅顏色(波長)由半導體材料嘅能帶隙決定。InGaN 材料用於較短波長(藍、綠、白),而 AlInGaP 材料用於較長波長(紅、橙、黃)。側發光封裝包含一個反射腔同一個成型環氧樹脂透鏡,用於塑造同引導光線從晶片側向輸出。
13. 技術趨勢
用於指示燈同背光嘅 SMD LED 趨勢繼續朝向更高效率(每瓦更多流明)、更細封裝尺寸同更高集成度發展。超微型佔位面積(例如,0402、0201 公制)中嘅雙色同多色封裝變得越來越普遍。同時亦專注於改善顏色一致性同收緊分級公差。此外,對惡劣環境中更高可靠性同性能嘅追求推動咗封裝材料同晶片技術嘅進步。高效電流驅動、熱管理同 ESD 保護嘅原則仍然係所有 LED 應用嘅基礎。
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。 |