目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統解釋
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 電流與發光強度關係 (I-Iv 曲線)
- 4.2 溫度依賴性
- 4.3 光譜分佈
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸與極性
- 5.2 建議焊盤設計
- 6. 焊接與組裝指引
- 6.1 回流焊溫度曲線
- 6.2 手動焊接
- 6.3 清潔
- 6.4 儲存與處理
- 7. 包裝與訂購資訊
- 8. 應用備註與設計考慮
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 設計考慮
- 9. 技術比較與差異
- 10. 常見問題 (FAQs)
- 10.1 峰值波長同主波長有咩分別？
- 10.2 我可以用3.3V電源驅動呢隻LED嗎？
- 10.3 點解峰值電流額定值會遠高於連續電流？
- 10.4 我應該點樣解讀分級代碼？
- 11. 實際應用例子
- 12. 工作原理
1. 產品概覽
LTST-S220KFKT係一隻高亮度、側發光嘅表面貼裝器件 (SMD) LED。佢採用咗AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體晶片，呢種技術以產生高效能同明亮嘅橙色光而聞名。呢個元件專為自動化組裝流程而設計，兼容標準紅外線回流焊接技術，適合大批量生產。佢主要用於各種電子設備中作為指示燈或背光源，特別係喺空間有限同側面發光有優勢嘅場合。
1.1 核心優勢
- 高亮度：AlInGaP技術提供高發光強度，喺正向電流20mA下，典型值為90毫坎德拉 (mcd)。
- 寬視角：具備130度視角 (2θ1/2)，確保從唔同角度都有良好嘅可見度。
- 自動化友好：以8mm膠帶裝喺7英寸捲盤上供應，兼容自動貼片設備，方便高效嘅PCB組裝。
- 堅固結構：設計可承受標準無鉛 (Pb-free) 紅外線回流焊接溫度曲線，峰值溫度耐受能力為260°C持續10秒。
- 合規性：產品符合RoHS（有害物質限制）指令。
2. 深入技術參數分析
呢部分詳細拆解定義LED性能同操作限制嘅關鍵電氣、光學同熱參數。
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。唔建議喺呢啲極限下或接近極限長時間操作。
- 功耗 (Pd)：75 mW。呢個係LED封裝可以安全散發嘅最大熱量功率。
- 峰值正向電流 (IFP)：80 mA。呢個係最大允許脈衝電流，通常喺1/10佔空比同0.1ms脈衝寬度等條件下指定。用於短暫、高強度嘅閃光。
- 連續正向電流 (IF)：30 mA DC。呢個係連續操作嘅最大穩態電流。
- 反向電壓 (VR)：5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會損壞LED嘅PN結。
- 操作溫度範圍 (Topr)：-30°C 至 +85°C。LED設計用於正確運作嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度範圍 (Tstg)：-40°C 至 +85°C。器件未通電時安全儲存嘅溫度範圍。
2.2 電光特性
喺標準環境溫度25°C下測量，呢啲參數定義咗LED喺正常操作條件下嘅典型性能。
- 發光強度 (Iv)：喺IF=20mA時，範圍從最小45.0 mcd到典型90.0 mcd。呢個係測量人眼感知嘅光輸出亮度。
- 正向電壓 (VF)：典型值2.4V，喺IF=20mA時最大值為2.4V。呢個係LED導通電流時兩端嘅電壓降。
- 峰值波長 (λP)：611 nm。呢個係光功率輸出達到最大值時嘅波長。對於呢隻橙色LED，佢位於光譜嘅橙紅色部分。
- 主波長 (λd)：605 nm。呢個係從CIE色度圖得出，代表最能描述光嘅感知顏色嘅單一波長。
- 譜線半寬度 (Δλ)：17 nm。呢個表示光譜純度；數值越細，表示光輸出越單色（顏色越純）。
- 反向電流 (IR)：喺VR=5V時最大10 μA。呢個係LED喺其最大額定值內反向偏壓時流過嘅小漏電流。
3. 分級系統解釋
為確保生產批次間亮度一致，LED會根據測量到嘅發光強度進行分級。LTST-S220KFKT使用以下代碼同範圍嘅分級系統，喺20mA下測量。每個亮度級別嘅容差為 +/-15%。
- 分級代碼 P：45.0 - 71.0 mcd
- 分級代碼 Q：71.0 - 112.0 mcd
- 分級代碼 R：112.0 - 180.0 mcd
- 分級代碼 S：180.0 - 280.0 mcd
咁樣設計師就可以為需要均勻亮度水平嘅應用，從特定級別中選擇LED。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中參考咗特定圖形曲線，但佢哋嘅含義對設計至關重要。
4.1 電流與發光強度關係 (I-Iv 曲線)
LED嘅光輸出（發光強度）與流過佢嘅正向電流成正比，直到某一點。喺建議嘅連續電流（30mA）以上操作會導致過熱、壽命縮短同顏色偏移。脈衝電流額定值（80mA）允許短暫嘅更高亮度閃光，而不會造成熱損壞。
4.2 溫度依賴性
LED性能對溫度敏感。隨著結溫升高：
- 發光強度下降：光輸出通常會下降。規格書嘅參數係喺25°C下；喺更高操作溫度下，輸出會更低。
- 正向電壓下降：VF具有負溫度係數。
- 波長偏移：峰值同主波長可能會輕微偏移，可能影響感知顏色。
4.3 光譜分佈
光譜曲線顯示咗唔同波長下嘅光強度。611nm處嘅峰值同17nm半寬度確認呢隻係一隻具有相對窄光譜帶寬嘅橙色LED，提供飽和嘅顏色。
5. 機械與封裝資訊
呢隻LED採用側發光封裝設計，意味住主要光線係從元件側面發出，而非頂部。呢種設計非常適合邊緣照明應用。
5.1 封裝尺寸與極性
元件遵循EIA標準封裝外形。關鍵尺寸公差通常為±0.10mm。陰極（負極）通常由封裝上嘅標記表示，例如凹口、圓點或修剪過嘅引腳。規格書包含詳細尺寸圖同建議焊盤佈局，以確保回流焊期間正確對齊同焊點形成。
5.2 建議焊盤設計
提供咗建議嘅焊盤圖案（焊盤佔位），以促進良好嘅焊接良率同機械穩定性。遵循呢個設計有助於防止墓碑效應（一端翹起脫離焊盤）或焊點不足等問題。
6. 焊接與組裝指引
6.1 回流焊溫度曲線
呢隻LED兼容無鉛 (Pb-free) 紅外線回流焊製程。提供咗建議嘅溫度曲線，遵循JEDEC標準。關鍵參數包括：
- 預熱：150-200°C，最多120秒，以逐漸加熱電路板並激活焊膏助焊劑。
- 峰值溫度：最高260°C。
- 液相線以上時間 (TAL)：焊點喺其熔點以上嘅時間應足夠進行適當潤濕，但唔可以過長，以避免對LED造成熱應力。溫度曲線建議峰值溫度時間最多為10秒。
6.2 手動焊接
如果需要手動焊接，請使用溫度控制嘅烙鐵，設定最高300°C。每個焊點嘅接觸時間限制喺3秒內，並且只焊接一次，以防止對塑料封裝同內部鍵合線造成熱損壞。
6.3 清潔
如果需要焊後清潔，請只使用指定溶劑。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。避免使用可能損壞塑料透鏡或封裝嘅強效或未指定化學品。
6.4 儲存與處理
- ESD預防措施：LED對靜電放電 (ESD) 敏感。處理期間請使用防靜電手帶、防靜電墊同正確接地嘅設備。
- 濕度敏感性：雖然規格書指出封裝係密封嘅，但對於SMD元件，喺原包裝打開後，標準MSL（濕度敏感等級）預防措施仍然適用。如果暴露喺環境濕度中，喺回流焊之前可能需要進行烘烤（例如，60°C烘20小時），以防止"爆米花"現象（加熱期間因蒸汽壓力導致封裝開裂）。
- 儲存條件：對於已打開嘅包裝，請儲存喺≤30°C同≤60%相對濕度下。建議喺一星期內使用以獲得最佳效果。
7. 包裝與訂購資訊
標準包裝格式對自動化組裝至關重要。
- 膠帶與捲盤：元件放置喺8mm寬嘅凸起載帶中。
- 捲盤尺寸：直徑7英寸。
- 每捲數量：4000件。
- 包裝備註：空位用蓋帶密封。連續缺失元件嘅最大數量為兩個。剩餘數量嘅最小訂購量為500件。包裝符合ANSI/EIA-481規範。
8. 應用備註與設計考慮
8.1 典型應用電路
LED係電流驅動器件。為確保亮度一致同使用壽命，當使用電壓源時，必須用恆定電流驅動，或者串聯一個限流電阻。
串聯電阻計算示例（使用5V電源，典型VF=2.4V，IF=20mA）：
電阻值，R = (電源電壓 - VF) / IF = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 歐姆。
電阻額定功率，P = (電源電壓 - VF) * IF = (2.6V) * 0.020A = 0.052W。標準1/8W (0.125W) 或 1/10W電阻已足夠。
對於多個LED，如果電源電壓足夠高，將佢哋串聯連接比並聯連接更可取，因為咁樣可以確保流經每個LED嘅電流相同，從而促進亮度均勻。
8.2 設計考慮
- 熱管理：確保PCB佈局提供足夠嘅散熱措施，特別係喺接近最大電流額定值操作時。將散熱焊盤（如果有）連接到接地層可以幫助散熱。
- 電流限制：切勿將LED直接連接到電壓源而冇電流限制機制。
- 反向電壓保護：避免施加反向偏壓。喺可能出現反向電壓嘅電路中（例如，交流耦合），考慮並聯一個保護二極管（陰極對陰極，陽極對陽極）。
9. 技術比較與差異
LTST-S220KFKT通過結合AlInGaP技術同側視封裝來區分自己。與舊式GaAsP或GaP LED相比，AlInGaP為橙/紅色提供顯著更高嘅效率同亮度。側發光外形為需要將光線水平引導穿過表面嘅應用提供設計靈活性，例如按鈕背光、設備邊緣嘅狀態指示燈或導光條。
10. 常見問題 (FAQs)
10.1 峰值波長同主波長有咩分別？
峰值波長 (λP) 係LED發射最多光功率嘅物理波長。主波長 (λd) 係基於人眼顏色感知（CIE圖表）計算出嘅值，最能代表我哋睇到嘅顏色。佢哋通常接近但並不完全相同。
10.2 我可以用3.3V電源驅動呢隻LED嗎？
可以。使用20mA下典型VF為2.4V，串聯電阻計算為 R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 歐姆。確保電阻額定功率足夠 (0.9V * 0.02A = 0.018W)。
10.3 點解峰值電流額定值會遠高於連續電流？
峰值電流額定值 (80mA) 適用於非常短嘅脈衝 (0.1ms)。咁樣允許LED為信號目的產生更明亮嘅閃光，而結溫唔會上升到損壞水平，因為冇足夠時間積累熱量。對於恆定照明，唔可以超過連續電流 (30mA)。
10.4 我應該點樣解讀分級代碼？
捲盤標籤或包裝上嘅分級代碼（例如，P, Q, R, S）表示內部LED嘅發光強度範圍。從單一級別中選擇可確保您產品中亮度一致。例如，喺相同電流驅動下，S級LED會明顯比P級LED更亮。
11. 實際應用例子
場景：為便攜式設備設計低電量指示燈。
LTST-S220KFKT係一個絕佳選擇。佢嘅橙色係常見嘅警告指示顏色。側視封裝允許佢安裝喺PCB邊緣，將光線導向設備外殼上嘅半透明窗口。通過設備嘅3.3V電源軌，經由GPIO引腳同一個串聯電阻以15-20mA驅動，佢可以提供清晰、明亮嘅信號。130度寬視角確保即使從側面觀看設備，指示燈仍然可見。佢與回流焊嘅兼容性允許佢與所有其他SMD元件一次過組裝，降低製造成本。
12. 工作原理
LED係一種半導體二極管。當施加超過其帶隙電壓嘅正向電壓時，電子同空穴喺有源區（呢個情況下係AlInGaP晶片）中復合。呢種復合以光子（光）嘅形式釋放能量。半導體（AlInGaP）嘅特定材料成分決定帶隙能量，進而決定發射光嘅波長（顏色）——喺呢個例子中係橙色。側發光封裝包含一個模製塑料透鏡，用於塑造並將晶片發出嘅光線引導至側面。
13. 技術趨勢
使用AlInGaP材料代表咗一種成熟嘅技術，用於生產高效能嘅紅色、橙色同黃色LED。更廣泛嘅LED行業持續發展嘅重點在於提高效率（每瓦流明）、改善顯色性同實現更高功率密度。對於像LTST-S220KFKT呢類指示燈型LED，趨勢包括進一步小型化、開發更寬視角，以及增強與要求嚴格嘅組裝製程嘅兼容性。電子製造業對更高自動化同可靠性嘅推動，繼續使堅固、可回流焊接嘅SMD LED成為標準選擇，取代通孔元件。
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。 |