目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心功能同優點
- 1.2 目標應用
- 2. 技術規格同深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統解釋
- 3.1 正向電壓分級
- 3.2 發光強度分級
- 3.3 主波長分級
- 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. 機械同封裝資料
- 5.1 封裝尺寸同極性
- 5.2 建議PCB焊盤圖案
- 6. 組裝、焊接同處理指引
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 6.2 手動焊接
- 6.3 清潔
- 6.4 儲存同濕度敏感度
- 6.5 靜電放電 (ESD) 預防措施
- 7. 包裝同訂購資料
- 7.1 帶裝同捲盤規格
- 7.2 零件編號結構
- 8. 應用備註同設計考慮
- 8.1 限流
- 8.2 熱管理
- 8.3 光學設計
- 9. 技術比較同區分
- 10. 常見問題 (FAQ)
- 10.1 我可唔可以唔用限流電阻嚟驅動呢個LED？
- 10.2 峰值波長同主波長有咩分別？
- 10.3 點解會有儲存同烘烤要求？
- 11. 實際設計例子
- 12. 工作原理
- 13. 技術趨勢
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) LED 嘅規格。呢個元件採用 InGaN (氮化銦鎵) 半導體晶片嚟產生綠光。佢專為自動化組裝流程而設計，兼容紅外線回流焊接，適合大批量生產。LED 以 8mm 帶裝形式包裝，捲喺 7 吋直徑嘅捲盤上，符合 EIA (電子工業聯盟) 標準包裝，確保處理同放置嘅一致性。
1.1 核心功能同優點
- 高亮度：採用超光 InGaN 晶片技術。
- 側視發光：封裝設計為從側面發光，非常適合薄型裝置嘅背光應用。
- 自動化友善：完全兼容自動貼片設備同標準紅外線回流焊接溫度曲線。
- 無鉛同符合 RoHS：器件符合有害物質限制 (RoHS) 指令。
- 兼容集成電路：可以直接由標準集成電路輸出驅動。
1.2 目標應用
呢款 LED 適用於消費電子產品、辦公設備、通訊裝置同家用電器嘅通用指示燈同背光應用。佢嘅側發光特性令佢特別適合用於邊緣照明面板、PCB 上嘅狀態指示燈，以及便攜裝置 LCD 顯示屏嘅背光。
2. 技術規格同深入分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能對器件造成永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 功耗 (Pd)：76 mW。呢個係 LED 封裝喺環境溫度 (Ta) 25°C 時可以散發嘅最大熱功率。
- 連續正向電流 (IF)：20 mA 直流。建議嘅穩態工作電流。
- 峰值正向電流：100 mA，只允許喺脈衝條件下 (1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度)。呢個允許短暫嘅高強度閃光。
- 工作溫度範圍：-20°C 至 +80°C。可靠操作嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度範圍：-30°C 至 +100°C。
- 焊接溫度：可承受 260°C 10 秒，呢個係無鉛 (Pb-free) 回流工藝嘅典型要求。
2.2 電光特性
除非另有說明，否則呢啲參數喺 Ta=25°C 同 IF=20mA 下測量。佢哋定義咗正常操作條件下嘅性能。
- 發光強度 (Iv)：範圍從最小 71.0 mcd 到典型最大 450.0 mcd。強度係使用經過濾波以匹配人眼明視覺響應 (CIE 曲線) 嘅傳感器測量嘅。
- 視角 (2θ1/2)：130 度。呢個係光強度下降到其峰值 (軸上) 值一半時嘅全角，表示一個非常寬嘅發光模式，適合側面照明。
- 峰值波長 (λP)：530 nm。光譜功率輸出最大時嘅波長。
- 主波長 (λd)：525 nm。呢個係人眼感知嘅單一波長，定義咗 LED 嘅顏色，源自 CIE 色度圖。
- 光譜帶寬 (Δλ)：35 nm。發射光譜喺最大強度一半處嘅寬度 (半高全寬 - FWHM)。
- 正向電壓 (VF)：典型值 3.2V，喺 20mA 時範圍從 2.8V 到 3.6V。呢個係 LED 導通電流時嘅壓降。
- 反向電流 (IR)：喺反向電壓 (VR) 5V 時最大 10 μA。重要：呢個器件唔係為反向偏壓操作而設計；呢個參數僅用於漏電測試目的。
3. 分級系統解釋
為確保生產一致性，LED 會根據性能分級。咁樣設計師就可以選擇符合特定電壓、亮度同顏色要求嘅零件。
3.1 正向電壓分級
單元根據其喺 20mA 時嘅正向電壓 (VF) 分級。每個級別嘅公差為 ±0.1V。
- D7：2.80V – 3.00V
- D8：3.00V – 3.20V
- D9：3.20V – 3.40V
- D10：3.40V – 3.60V
3.2 發光強度分級
單元根據其喺 20mA 時嘅發光強度 (Iv) 分級。每個級別嘅公差為 ±15%。
- Q：71.0 mcd – 112.0 mcd
- R：112.0 mcd – 180.0 mcd
- S：180.0 mcd – 280.0 mcd
- T：280.0 mcd – 450.0 mcd
3.3 主波長分級
單元根據其喺 20mA 時嘅主波長 (λd) 分級。每個級別嘅公差為 ±1nm。
- AP：520.0 nm – 525.0 nm
- AQ：525.0 nm – 530.0 nm
- AR：530.0 nm – 535.0 nm
4. 性能曲線分析
雖然規格書中參考咗具體圖表，但典型嘅性能趨勢可以描述如下：
4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
LED 表現出典型二極管嘅非線性 I-V 特性。正向電壓隨電流對數增加。喺遠高於建議嘅 20mA 下操作會導致 VF同功耗 (熱量) 不成比例地增加。
4.2 發光強度 vs. 正向電流
喺建議嘅工作範圍內，光輸出 (發光強度) 大致同正向電流成正比。然而，喺極高電流下，由於結溫升高，效率可能會下降。
4.3 溫度依賴性
LED 性能對溫度敏感。隨著結溫升高：
- 正向電壓 (VF)：輕微下降。
- 發光強度 (Iv)：下降。呢個下降速率係熱管理設計嘅關鍵因素。
- 波長 (λd)：可能會輕微偏移，通常係向長波長方向 (紅移)。
5. 機械同封裝資料
5.1 封裝尺寸同極性
LED 採用標準符合 EIA 嘅 SMD 封裝。規格書包含詳細嘅尺寸圖。陰極通常有標記，例如凹口、綠點或不同嘅引腳長度/形狀。正確嘅極性對操作至關重要。
5.2 建議PCB焊盤圖案
提供咗建議嘅焊盤佈局，以確保回流焊接期間可靠嘅焊點同正確對齊。遵循呢個圖案有助於防止墓碑效應 (元件一端翹起) 並確保良好嘅熱同電氣連接。
6. 組裝、焊接同處理指引
6.1 回流焊接溫度曲線
提供咗無鉛工藝嘅建議紅外線回流溫度曲線，符合 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助焊劑。
- 峰值溫度：最高 260°C。
- 液相線以上時間：溫度曲線應限制 LED 引腳喺焊料熔點以上嘅時間最多為 10 秒，並且回流焊接不應進行超過兩次。
注意：最佳溫度曲線取決於具體嘅 PCB 設計、焊膏同爐子。提供嘅曲線僅作為起點。
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。將每個引腳嘅焊接時間限制喺 3 秒以內，並且只焊接一次。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔，請僅使用指定嘅溶劑。將 LED 浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘。請勿使用超聲波清潔或未指定嘅化學品，因為佢哋可能會損壞塑料透鏡或封裝。
6.4 儲存同濕度敏感度
LED 對濕度敏感。如果原始密封防潮袋 (帶乾燥劑) 未打開，應儲存喺 ≤30°C 同 ≤90% RH 嘅環境中，並喺一年內使用。一旦打開袋子，儲存環境不得超過 30°C 同 60% RH。從原始包裝中取出嘅元件應喺一週內進行回流焊接。對於喺原始袋外更長時間嘅儲存，請儲存喺帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。如果開封儲存超過一週，建議喺組裝前以約 60°C 烘烤至少 20 小時，以去除吸收嘅水分並防止回流期間出現 "爆米花" 現象。
6.5 靜電放電 (ESD) 預防措施
LED 對靜電放電敏感。請務必喺 ESD 保護區域處理，使用接地手腕帶、防靜電墊同導電容器。所有設備必須正確接地。
7. 包裝同訂購資料
7.1 帶裝同捲盤規格
LED 以 8mm 寬嘅凸紋載帶供應，用頂部覆蓋帶密封。帶裝捲喺標準 7 吋 (178mm) 直徑嘅捲盤上。每捲包含 4000 件。對於少於一整捲嘅數量，剩餘批次嘅最小包裝數量為 500 件。
7.2 零件編號結構
零件編號 LTST-S220TGKT 編碼咗關鍵屬性：
- LTST：可能表示產品系列 (Lite-On SMD LED)。
- S220：可能表示封裝樣式/尺寸 (側視，220 mil？ - 製造商特定)。
- TGKT：可能表示顏色 (綠色)、強度/波長/電壓嘅分級代碼，以及可能嘅帶裝/捲盤包裝。確切解碼係製造商特定嘅。
8. 應用備註同設計考慮
8.1 限流
LED 係電流驅動器件。務必使用串聯限流電阻或恆流驅動電路。電阻值可以使用歐姆定律計算：R = (V電源- VF) / IF. 使用規格書中嘅最大 VF(3.6V) 以確保喺所有條件下都有足夠電流。
8.2 熱管理
雖然功耗低 (76mW)，但適當嘅 PCB 佈局對長期可靠性好重要。確保 LED 焊盤周圍有足夠嘅銅面積作為散熱器，特別係喺高環境溫度或接近最大電流下操作時。
8.3 光學設計
130 度側視角提供寬闊、漫射嘅照明。對於需要更聚焦光線嘅應用，可能需要外部透鏡或導光板。考慮 LED 發光模式同相鄰元件同外殼嘅相互作用。
9. 技術比較同區分
呢款 LED 嘅主要區別在於其側視封裝同InGaN 晶片技術。同頂部發光 LED 相比，佢設計為將光線導向平行於 PCB 表面，節省垂直空間。同 AlGaAs 等舊技術相比，InGaN 技術能夠喺綠色/藍色光譜區域實現高亮度同高效率。
10. 常見問題 (FAQ)
10.1 我可唔可以唔用限流電阻嚟驅動呢個LED？
No.將 LED 直接連接到電壓源會導致過大電流流過，立即損壞器件。串聯電阻或有源電流調節器係必須嘅。
10.2 峰值波長同主波長有咩分別？
峰值波長係發射光譜嘅物理峰值。主波長係 CIE 圖上感知嘅色點。對於單色光源，佢哋相似。對於具有一定光譜寬度嘅 LED，主波長係人眼感知嘅顏色。
10.3 點解會有儲存同烘烤要求？
塑料封裝會從空氣中吸收水分。喺高溫回流焊接過程中，呢啲被困住嘅水分會迅速膨脹成蒸汽，導致內部分層或開裂 ("爆米花" 現象)。烘烤可以去除呢啲水分。
11. 實際設計例子
場景：喺 5V 數字邏輯板上設計一個側面照明狀態指示燈。
- 元件選擇：從適當嘅強度分級中選擇一個 LED (例如，中等亮度嘅 'R' 級)。
- 電流設定：決定喺典型嘅 20mA 下操作。
- 電阻計算：使用最壞情況 VF= 3.6V。R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 歐姆。最接近嘅標準值係 68 歐姆。重新計算電流：I = (5V - 3.2V典型) / 68Ω ≈ 26.5mA (安全，低於絕對最大直流電流)。
- PCB 佈局：根據建議嘅焊盤圖案放置 LED。為連接到接地層嘅陰極焊盤添加小型散熱連接線以散熱。
- 組裝：遵循無鉛回流溫度曲線，如果超過濕度敏感處理時間，確保電路板經過烘烤。
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 型材料嘅電子喺有源區 (InGaN 晶片) 中同來自 p 型材料嘅空穴複合。呢種複合以光子 (光) 嘅形式釋放能量。光嘅特定波長 (顏色) 由所用半導體材料嘅能帶隙決定。InGaN 具有適合產生綠色、藍色同白色 (使用熒光粉) 光嘅能帶隙。
13. 技術趨勢
光電行業繼續喺幾個與呢類元件相關嘅關鍵領域取得進展：
- 提高效率 (lm/W)：持續嘅材料科學同晶片設計改進，令每單位電輸入功率產生更多光輸出。
- 小型化：封裝尺寸繼續縮小，同時保持或改善光學性能。
- 改善顏色一致性：更嚴格嘅分級公差同先進嘅製造工藝，減少生產批次之間嘅顏色差異。
- 更高可靠性同壽命：更好嘅封裝材料同熱管理設計，延長操作壽命，特別係喺高溫條件下。
- 集成化：趨勢包括將多個 LED 晶片 (RGB)、驅動器或控制邏輯集成到單一封裝中，以實現更智能嘅照明解決方案。
呢款側視 SMD LED 代表咗一個成熟、可靠嘅元件，建基於成熟嘅 InGaN 技術，針對自動化組裝進行優化，並喺廣泛嘅指示燈同背光應用中提供一致嘅性能。
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。 |