LTST-S110KRKT SMD LED 規格書 - 側發光 - 紅色 - 20mA - 2.4V - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTST-S110KRKT 係一款表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED），專為需要側向發光光源嘅應用而設計。佢主要用喺空間有限、需要光線橫向照射嘅LCD背光模組。呢款器件採用超光AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體晶片，以喺紅色光譜中具有高效率同高亮度而聞名。封裝係透明嘅，可以令光輸出最大化，唔會受透鏡材料影響而變色。

呢款LED嘅主要優勢包括符合RoHS（有害物質限制）指令，係一款環保嘅綠色產品。佢以8mm膠帶包裝，捲喺7吋直徑嘅捲盤上，兼容標準EIA（電子工業聯盟）包裝同自動貼片組裝設備。呢種兼容性確保咗高效、大批量生產。器件亦設計成可以承受常見嘅焊接過程，包括紅外線（IR）同氣相迴流焊接，呢啲都係現代電子組裝嘅標準工藝。

2. 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅極限。呢啲額定值係喺環境溫度（Ta）為25°C時指定嘅。最大連續正向電流（DC）係30 mA。對於脈衝操作，喺特定條件下（1/10佔空比同0.1 ms脈衝寬度）容許80 mA嘅峰值正向電流。最大功耗係75 mW。為確保喺較高溫度下可靠運作，從50°C開始，每升高1°C，正向電流要線性遞減0.4 mA。即係話，當溫度超過50°C時，容許嘅正向電流會隨之降低。

器件可以承受高達5 V嘅反向電壓。工作同儲存溫度範圍指定為-55°C至+85°C，表示佢適用於廣泛嘅環境條件。對於焊接，LED可以承受260°C波峰焊5秒、260°C紅外迴流焊5秒，同215°C氣相迴流焊3分鐘。遵守呢啲極限對於喺組裝過程中保持器件完整性至關重要。

3. 電光特性

電光特性係喺Ta=25°C同工作電流（IF）為20 mA（標準測試條件）下測量嘅。發光強度（Iv）係衡量感知亮度嘅指標，典型值為54.0毫坎德拉（mcd），最小值為18.0 mcd。視角（2θ1/2）定義為強度下降到軸向值一半時嘅全角，為130度，提供非常寬嘅光束模式，適合用於背光。

峰值發射波長（λP）係639納米（nm），屬於可見光譜嘅紅色區域。主波長（λd）定義咗感知顏色，係631 nm。譜線半寬（Δλ）係20 nm，表示發出嘅光嘅光譜純度。正向電壓（VF）喺20 mA下典型值為2.4 V，最大值為2.4 V。反向電流（IR）喺反向電壓（VR）為5 V時最大值為10微安培（μA）。器件電容（C）喺零偏壓同1 MHz頻率下測量為40皮法拉（pF）。

4. 分級系統

LED嘅發光強度被分為唔同等級，以確保生產應用中亮度嘅一致性。分級係基於喺20 mA下測量到嘅最小同最大發光強度值。等級代碼同佢哋對應嘅範圍如下：M級（18.0-28.0 mcd）、N級（28.0-45.0 mcd）、P級（45.0-71.0 mcd）、Q級（71.0-112.0 mcd）同R級（112.0-180.0 mcd）。每個強度等級有+/- 15%嘅公差。呢個系統讓設計師可以為其特定應用選擇具有保證亮度範圍嘅LED，確保使用多個LED時照明均勻。

5. 焊接同組裝指引

5.1 迴流焊接溫度曲線

規格書提供咗標準（錫鉛）同無鉛（Pb-free）焊接工藝嘅建議紅外線（IR）迴流溫度曲線。對於通常使用SnAgCu焊膏嘅無鉛工藝，溫度曲線必須保持喺組裝線同元件耐熱線之間。遵守呢啲溫度-時間曲線對於防止LED封裝受到熱損壞（例如分層或開裂）至關重要，同時確保焊點形成良好。

5.2 清潔

焊接後清潔LED需要小心。唔應該使用未指定嘅化學液體，因為佢哋可能會損壞塑膠封裝。如果必須清潔，建議將LED浸入常溫下嘅乙醇或異丙醇中，時間少於一分鐘。長時間暴露或使用強力溶劑可能會降解透鏡材料或環氧樹脂封裝劑。

5.3 儲存同處理

對於長期儲存，LED應該存放喺溫度唔超過30°C、相對濕度唔超過70%嘅環境中。如果從原裝防潮包裝中取出，LED應該喺一星期內進行紅外迴流焊接。如果喺原裝包裝外儲存超過一星期，應該將佢哋放入有乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境中。以呢種方式儲存超過一星期嘅LED，喺組裝前必須喺大約60°C下烘烤至少24小時，以去除吸收嘅水分，防止迴流焊接過程中出現爆米花現象。

6. 機械同包裝資料

LED以膠帶同捲盤形式供應，兼容自動組裝。膠帶寬度為8mm，捲喺標準7吋（178mm）直徑嘅捲盤上。每捲包含3000件。對於少於一整捲嘅數量，剩餘部分嘅最小包裝數量指定為500件。包裝遵循ANSI/EIA 481-1-A-1994規格。膠帶上嘅空元件袋用頂部覆蓋膠帶密封。容許嘅連續缺失元件（空袋）最大數量為兩個，確保自動化機器嘅供料可靠性。提供咗膠帶、捲盤同建議PCB上焊接焊盤佈局嘅詳細尺寸圖，以協助PCB設計同組裝過程設置。

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。為確保並聯驅動多個LED時亮度均勻，強烈建議每個LED串聯一個限流電阻（電路模型A）。唔建議直接並聯驅動LED而唔使用獨立電阻（電路模型B）。個別LED之間正向電壓（VF）特性嘅微小差異可能會導致顯著嘅電流不平衡，從而導致亮度明顯唔同，並可能使某些器件過載。

7.2 靜電放電（ESD）保護

LED對靜電放電（ESD）同電源浪湧敏感，可能會導致立即或潛在損壞。為防止ESD損壞，必須遵循正確嘅處理程序：人員應該使用導電腕帶或防靜電手套。所有設備、工作台同儲物架必須妥善接地。可以使用離子風機（離子吹風機）來中和處理過程中因摩擦而可能積聚喺塑膠透鏡上嘅靜電荷。受ESD損壞嘅LED可能會表現出異常行為，例如光輸出減少、漏電流增加或完全失效。

7.3 應用範圍同可靠性

呢啲LED旨在用於普通電子設備，包括辦公設備、通訊設備同家用電器。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康嘅應用（例如航空、交通運輸、醫療系統或安全裝置），使用前需要額外諮詢同資格認證。

8. 性能曲線同典型特性

規格書參考咗典型性能曲線，以圖形方式表示各種參數之間嘅關係。呢啲曲線通常針對正向電流或環境溫度繪製，包括正向電壓（VF）與正向電流（IF）嘅關係、發光強度（Iv）與正向電流（IF）嘅關係，以及發光強度與環境溫度嘅關係。分析呢啲曲線有助於設計師理解器件喺唔同工作條件下嘅行為。例如，發光強度通常會隨著環境溫度升高而降低，呢一點必須喺熱管理中考慮。正向電壓具有負溫度係數，即係話佢會隨著結溫升高而輕微下降。

9. 技術比較同優勢

使用AlInGaP技術製造紅色晶片，相比舊技術如GaAsP（磷化鎵砷）具有明顯優勢。AlInGaP LED通常提供更高嘅發光效率、更好嘅溫度穩定性同更長嘅工作壽命。側發光封裝幾何形狀係一個關鍵區別，使光線能夠平行於安裝平面發射。呢一點對於常見於消費電子產品、汽車儀表板同工業面板嘅LCD顯示器中嘅側光式背光系統至關重要，因為呢啲系統嘅垂直空間極其有限。130度嘅寬視角確保咗背光區域良好嘅光擴散同均勻性。

10. 常見問題（FAQ）

問：峰值波長同主波長有咩唔同？

答：峰值波長（λP）係光輸出功率最大時嘅波長。主波長（λd）係從CIE色度圖推導出嚟，代表最能匹配光嘅感知顏色嘅單一波長。對於像呢款紅色LED咁樣嘅單色LED，佢哋通常接近但唔完全相同。

問：我可唔可以連續以最大直流電流30mA驅動呢款LED？

答：雖然可以，但除非應用需要，否則唔建議為咗最佳壽命同可靠性而咁做。喺典型20mA條件或更低電流下工作將減少熱應力並增加壽命。始終要考慮環境溫度超過50°C時嘅降額。

問：點解並聯時每個LED都需要串聯電阻？

答：LED嘅正向電壓（VF）有製造公差。如果冇獨立電阻，VF稍低嘅LED會不成比例地汲取更多電流，導致亮度唔匹配同潛在嘅過流故障。電阻對每個LED嚟講係一個簡單有效嘅電流調節器。

問：焊接前係咪總係需要烘烤？

答：只有當LED從原裝防潮包裝中取出，並喺非受控環境中儲存超過一星期時才需要烘烤。呢個過程可以去除吸收嘅水分，防止喺高溫迴流焊接過程中因蒸汽壓力造成損壞。

11. 設計同使用案例研究

考慮為手持醫療設備中嘅小型單色LCD顯示器設計背光。顯示器需要均勻嘅紅色背光以實現夜間可讀性。選擇LTST-S110KRKT係因為其側發光特性，適合放入超薄邊框。四個LED沿導光板嘅一邊放置。根據所需亮度同導光板效率，設計師選擇N級（28-45 mcd）嘅LED以確保足夠強度。使用恆流驅動器，每個LED都有自己嘅100歐姆串聯電阻，根據5V電源嘅20mA驅動電流計算得出。PCB佈局遵循建議嘅焊盤尺寸，以確保正確焊接同對齊。喺組裝過程中，嚴格遵循ESD預防措施，並使用建議嘅無鉛迴流溫度曲線。最終產品實現咗均勻照明、低功耗同高可靠性。

12. 工作原理

LED係一種半導體p-n結二極管。當施加正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入結區域。當呢啲電荷載流子復合時，能量以光子（光）嘅形式釋放。發出光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅能帶隙決定。呢款LED中使用嘅AlInGaP材料系統具有對應紅光嘅能帶隙。側發光封裝包含一個模製塑膠透鏡，用嚟塑造發出嘅光，將其從元件頂部表面橫向導出。

13. 技術趨勢

LED技術嘅總體趨勢係朝向更高效率（每瓦更多流明）、更好嘅顯色性同更高可靠性發展。對於指示燈同背光應用，小型化持續進行，更細嘅封裝尺寸成為標準。同時亦專注於增強與先進低溫焊接工藝嘅兼容性，以適應熱敏感基板。此外，喺更細封裝中實現更高亮度嘅需求推動咗晶片設計同封裝內部熱管理嘅進步。側發光LED格式對於流動同可穿戴電子產品中嘅超薄顯示器設計仍然至關重要。