目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款高亮度、側視表面貼裝器件 (SMD) 發光二極管 (LED) 嘅規格。呢個元件主要用喺LCD背光照明，佢嘅側面發光特性特別有優勢。LED採用磷化鋁銦鎵 (AlInGaP) 半導體晶片，呢種晶片以產生高效能同明亮嘅橙光而聞名。器件封裝喺8毫米闊嘅載帶上，再捲上7吋直徑嘅捲盤，完全兼容大批量電子製造中使用嘅自動貼片組裝系統。
產品設計符合RoHS（有害物質限制）指令，歸類為綠色產品。佢設計成兼容標準紅外線 (IR) 同氣相回流焊接製程，呢啲製程喺印刷電路板 (PCB) 組裝中好常見。佢嘅電氣特性亦都兼容集成電路 (IC) 邏輯電平，簡化咗驅動電路設計。
2. 絕對最大額定值
以下表格列出喺任何操作條件下都唔可以超過嘅應力極限。超過呢啲數值可能會對器件造成永久損壞。所有額定值都係喺環境溫度 (Ta) 25°C下指定嘅。
- 功耗 (Pd)：75 mW。呢個係LED封裝可以安全散發嘅最大功率。
- 峰值正向電流 (IFP)：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）以防止過熱。
- 直流正向電流 (IF)：30 mA。呢個係可以施加喺LED上嘅最大連續正向電流。
- 降額因子：當環境溫度每升高1°C超過50°C時，直流正向電流必須線性降低0.4 mA。
- 反向電壓 (VR)：5 V。施加超過呢個數值嘅反向電壓可能會擊穿LED嘅半導體結。
- 操作同儲存溫度範圍：-55°C 至 +85°C。器件可以喺呢個完整溫度範圍內儲存同操作。
- 焊接溫度耐受度：LED可以承受260°C嘅波峰焊或紅外線焊接最多5秒，或者215°C嘅氣相焊接最多3分鐘。
3. 電光特性
以下參數定義咗LED喺Ta=25°C典型操作條件下嘅性能。Typ.表示典型值，而Min.同Max.定義咗特定參數嘅保證極限。
- 發光強度 (Iv)：45.0 mcd (Min.), 90.0 mcd (Typ.)，喺正向電流 (IF) 20mA下測量。強度係用經過濾波以匹配人眼明視覺響應 (CIE曲線) 嘅感測器測量嘅。
- 視角 (2θ1/2)：130 度 (Typ.)。呢個係發光強度下降到中央軸測量值一半時嘅全角。
- 峰值波長 (λP)：611 nm (Typ.)。呢個係光輸出功率最大時嘅波長。
- 主波長 (λd)：605 nm (Typ.)。從CIE色度圖上嘅色座標得出，呢個單一波長最能代表光嘅感知顏色。
- 頻譜帶寬 (Δλ)：17 nm (Typ.)。呢個係發射頻譜嘅半高全寬 (FWHM)，表示顏色純度。
- 正向電壓 (VF)：2.0 V (Min.), 2.4 V (Typ.)，喺IF=20mA下。呢個係LED導通電流時嘅壓降。
- 反向電流 (IR)：10 μA (Max.)，喺VR=5V下。呢個係LED反向偏置時流動嘅小漏電流。
- 電容 (C)：40 pF (Typ.)，喺0V偏壓同1MHz頻率下測量。呢個係LED嘅結電容。
4. 分級系統
為確保應用中嘅一致性，LED會根據測量到嘅發光強度分級。分級代碼係產品識別嘅一部分。以下分級結構適用於IF=20mA下嘅LTST-S110KFKT：
- 分級代碼 P：發光強度範圍由 45.0 mcd 至 71.0 mcd。
- 分級代碼 Q：發光強度範圍由 71.0 mcd 至 112.0 mcd。
- 分級代碼 R：發光強度範圍由 112.0 mcd 至 180.0 mcd。
- 分級代碼 S：發光強度範圍由 180.0 mcd 至 280.0 mcd。
每個分級內嘅強度值有 +/-15% 嘅容差。呢種分級讓設計師可以為特定應用選擇所需亮度級別嘅LED，確保多個LED一齊使用時嘅視覺均勻性。
5. 焊接同組裝指引
5.1 回流焊接曲線
LED設計成可以承受標準SMD回流製程。提供咗兩個建議嘅紅外線 (IR) 回流曲線：一個用於標準錫鉛 (SnPb) 焊接製程，另一個用於無鉛 (Pb-free) 焊接製程，通常使用SAC (Sn-Ag-Cu) 合金。無鉛曲線需要更高嘅峰值溫度，通常高達260°C，但要小心控制升溫同冷卻速率，以防止對元件同PCB造成熱衝擊。
5.2 清潔
如果焊接後需要清潔，只應使用指定嘅溶劑。未指定嘅化學品可能會損壞塑膠透鏡或封裝。建議嘅方法係將LED浸喺室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘。除非經過特別驗證，否則唔建議使用強力或超聲波清潔。
5.3 儲存同處理
LED應該儲存喺唔超過30°C同70%相對濕度嘅環境中。一旦從原裝防潮包裝中取出，元件最好喺一星期內焊接。如果喺原裝袋外儲存更長時間，必須將佢哋放喺有乾燥劑嘅密封容器中或氮氣環境中。如果未包裝儲存超過一星期，組裝前需要喺大約60°C下烘烤至少24小時，以去除吸收嘅濕氣並防止回流期間出現爆米花現象。
6. 封裝同機械資料
LED符合行業標準SMD封裝外形。規格書中提供咗詳細嘅尺寸圖，包括本體尺寸、引腳尺寸同建議嘅PCB焊盤圖案。側視設計意味住主要光線發射平行於PCB平面，呢點對於LCD面板等邊緣照明應用至關重要。器件以8毫米闊嘅壓紋載帶供應，捲上7吋捲盤。每捲包含3000件。包裝遵循ANSI/EIA 481-1-A標準。
7. 應用備註同設計考慮
7.1 驅動電路設計
LED係電流驅動器件。為確保穩定操作同一致亮度，特別係當多個LED並聯使用時，強烈建議每個LED串聯一個限流電阻。電阻值係根據電源電壓 (Vcc)、LED嘅正向電壓 (VF) 同所需正向電流 (IF) 計算：R = (Vcc - VF) / IF。唔建議喺冇獨立串聯電阻嘅情況下並聯驅動多個LED（規格書中嘅電路模型B），因為個別LED之間正向電壓 (VF) 特性嘅微小差異會導致電流分配出現顯著差異，從而導致亮度不均勻。
7.2 靜電放電 (ESD) 保護
LED中嘅半導體結對靜電放電好敏感。ESD可能導致即時故障或潛在損壞，隨時間推移降低性能。為防止ESD損壞：
- 處理LED時，人員應該佩戴接地手環或防靜電手套。
- 所有工作站、工具同設備必須正確接地。
- 使用離子發生器來中和處理過程中可能喺塑膠透鏡上積聚嘅靜電荷。
7.3 熱管理
雖然LED本身冇集成散熱器，但PCB層面嘅有效熱管理對於長期可靠性好重要。超過50°C時0.4 mA/°C嘅降額凸顯咗管理LED周圍環境溫度嘅必要性。喺高密度背光陣列中，確保PCB佈局中有足夠嘅氣流或散熱設計有助於維持性能同使用壽命。
8. 典型性能曲線分析
規格書包含幾幅描述關鍵參數之間關係嘅圖表。雖然具體曲線冇喺文字中複製，但佢哋通常顯示：
- 相對發光強度 vs. 正向電流：呢條曲線顯示光輸出如何隨電流增加，通常喺較高電流時由於熱效應而以次線性方式增加。
- 正向電壓 vs. 正向電流：呢個顯示二極管嘅I-V特性，喺低電流時呈指數性，喺操作電流時變得更具電阻性。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度：呢條曲線展示咗隨著結溫升高，光輸出會下降，呢個係喺溫暖環境中操作嘅應用嘅關鍵考慮因素。
- 頻譜分佈：一幅相對強度對波長嘅圖，顯示喺~611 nm處嘅峰值同~17 nm嘅帶寬，確認咗橙色光發射。
呢啲曲線對於設計師預測非標準條件（唔同電流或溫度）下嘅性能，以及優化佢哋嘅驅動電路以實現效率同穩定性至關重要。
9. 比較同技術背景
使用AlInGaP晶片好重要。同舊技術如磷化砷化鎵 (GaAsP) 相比，AlInGaP LED喺紅、橙、黃波長上提供咗顯著更高嘅效率同亮度。側視封裝令呢款產品有別於頂部發光LED。呢種機械方向唔單止係封裝選擇，仲係功能性嘅，實現咗薄型、邊緣照明顯示設計，光線可以耦合到導光板中。高性能晶片材料同呢種特定封裝幾何形狀嘅結合，令佢成為針對一個主要應用領域優化嘅專用元件：LCD面板背光照明，特別係喺智能手機、平板電腦同顯示器等空間有限嘅消費電子產品中。
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。 |