SMD LED LTST-T180UBKT 數據手冊 - 藍光 468nm - 120° 視角 - 30mA - 108mW - 英文技術文件

1. 產品概述

本文件提供表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED）嘅完整技術規格。該元件專為自動化印刷電路板（PCB）組裝流程而設計，具有微型外形，非常適合空間受限嘅應用。LED採用InGaN（氮化銦鎵）半導體材料發出藍光，並封裝於水清透鏡內。

1.1 特性與核心優勢

該LED符合《有害物質限制指令》（RoHS）。產品以業界標準嘅8毫米載帶、7吋直徑捲盤包裝，方便與自動化貼片設備兼容。該器件設計為與集成電路（IC）兼容，並可承受標準紅外線（IR）回流焊接製程。產品已進行預處理，加速達到JEDEC（聯合電子器件工程委員會）濕度敏感等級3。

1.2 目標市場與應用領域

此LED適用於多種電子設備。主要應用領域包括通訊設備、辦公室自動化設備、家用電器及工業控制系統。其典型用途包括狀態指示器、信號或符號照明，以及前面板背光照明。

2. 技術參數深度客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

所有額定值均在環境溫度 (Ta) 為 25°C 時指定。超出這些限制可能會導致永久性損壞。

• 功耗（Pd）： 108 mW。此為裝置能夠以熱能形式消散的最大功率。
• 峰值正向電流（I_F(PEAK)): 100 mA。此為最大允許瞬態正向電流，通常適用於脈衝條件（1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度）。
• DC Forward Current (I_F): 30 mA。此為建議嘅最大連續正向電流，以確保可靠運作。
• 工作溫度範圍： -40°C 至 +100°C。此器件保證喺此環境溫度範圍內正常運作。
• 儲存溫度範圍： -40°C 至 +100°C。裝置在此範圍內儲存不會出現性能衰減。

2.2 電氣與光學特性

這些參數定義了LED在Ta=25°C正常操作條件下的典型性能。

• 發光強度（I_V): 喺正向電流（I_F）為20mA時，介乎280至560毫坎德拉（mcd）。強度係使用接近CIE明視覺響應曲線嘅傳感器同濾光片進行量度。
• 視角（2θ_1/2): 120度（典型值）。此為光強度降至其軸向（中心）值一半時所對應的完整角度。
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 468納米（nm）典型值。此為光譜功率分佈達到最大值時的波長。
• 主波長 (λ_d): 465 至 475 納米，於 I_F=20mA 時。此為人眼感知的單一波長，源自 CIE 色度圖。
• 譜線半寬度 (Δλ): 典型值為20 nm。此數值表示發射光嘅光譜純度或頻寬。
• 正向電壓 (V_F): 於 I =20mA 時為 2.6 至 3.6 伏特。_F此為 LED 導通電流時兩端嘅電壓降。
• 反向電流 (I_R): 在反向電壓 (V_R) 為5V時，最大電流為10 μA。此器件並非設計用於反向操作；此參數僅供測試用途。

3. Bin Ranking System Explanation

LED會根據關鍵性能參數進行分檔，以確保同一生產批次內的一致性。

3.1 正向電壓 (V_F) 分級

測量條件為20mA。每個分檔嘅公差為±0.1伏特。

• D6: 2.6V (最低) - 2.8V (最高)
• D7: 2.8V - 3.0V
• D8: 3.0V - 3.2V
• D9: 3.2V - 3.4V
• D10: 3.4V - 3.6V

3.2 發光強度 (I_V) 分級

在20mA下以毫坎德拉 (mcd) 量度。每個分檔的容差為 ±11%。

• T1: 280 mcd (最小值) - 355 mcd (最大值)
• T2: 355 mcd - 450 mcd
• U1: 450 mcd - 560 mcd

3.3 主波長 (λ_d) 分級

在20mA電流下以納米(nm)為單位量度。每個分檔的容差為±1 nm。

• AC: 465.0 nm (Min) - 470.0 nm (Max)
• AD: 470.0 nm - 475.0 nm

4. 性能曲線分析

提供典型特性曲線以說明關鍵參數之間的關係。這些曲線對於電路設計和性能預測至關重要。

4.1 正向電流與正向電壓 (I-V 曲線)

此曲線顯示流經 LED 的電流與其兩端電壓之間的指數關係。對於在驅動電路中選擇合適的限流電阻至關重要。

4.2 發光強度與正向電流

此圖表展示光輸出（單位為mcd）如何隨正向電流增加而提升。在建議工作範圍內，通常呈現近乎線性的關係，有助設計師達到預期的亮度水平。

4.3 Spectral Power Distribution

此曲線圖繪製相對光強度與波長嘅關係，顯示峰值約為468nm，光譜半高寬約為20nm，界定咗藍色嘅色彩特性。

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

該LED符合EIA（電子工業聯盟）標準SMD封裝外形。除非另有說明，所有尺寸均以毫米為單位，一般公差為±0.2毫米。圖紙包含關鍵尺寸，例如本體長度、寬度、高度及引腳間距。

5.2 推薦PCB焊接盤佈局

提供紅外線或氣相迴流焊接嘅土地圖案圖。呢個圖展示咗PCB上建議嘅銅焊盤尺寸同間距，以確保焊點形成、機械穩定性同熱管理都啱啱好。

5.3 極性識別

陰極（負極端子）通常會喺封裝上有一個標記，例如凹口、圓點或者切角。組裝時正確嘅極性方向係至關重要嘅。

6. 焊接與組裝指引

6.1 IR 回流焊接溫度曲線

提供一個符合J-STD-020B標準的無鉛焊接製程建議溫度曲線。主要參數包括：

• 預熱溫度： 150°C至200°C。
• 預熱時間： 最長120秒。
• 峰值溫度： 最高260°C。
• 液相線以上時間： 最多10秒（最多允許兩次回流焊接循環）。

應根據具體的PCB設計、元件及所用焊錫膏來設定溫度曲線。

6.2 儲存條件

密封包裝： 儲存於≤30°C及≤70%相對濕度(RH)環境下。若存放於原裝防潮袋連乾燥劑內，保質期為一年。
已開封包裝： 對於從原包裝中取出的元件，儲存環境不應超過30°C及60% RH。建議於168小時（7天）內完成IR回流焊接。若儲存時間超過此期限，請在焊接前以約60°C烘烤至少48小時。

6.3 清潔

如焊接後需要清潔，請在常溫下使用酒精類溶劑（如乙醇或異丙醇）進行，時間少於一分鐘。避免使用未指定的化學液體。

6.4 手動焊接（烙鐵）

如需進行人手焊接，請將烙鐵頭溫度限制在最高300°C，每支引腳焊接時間不得超過3秒。此操作僅可進行一次。

7. 封裝與訂購資料

7.1 帶裝與捲盤規格

LED以8毫米寬壓紋載帶包裝，捲繞於直徑7吋（178毫米）的捲盤上。每捲盤裝有5000件。載帶凹穴尺寸及捲盤芯/凸緣尺寸詳見附圖，符合ANSI/EIA-481標準。

7.2 包裝注意事項

• 空置嘅元件袋會用頂部封帶密封。
• 剩餘批次嘅最低包裝數量為500件。
• 每卷帶最多容許連續缺少兩個元件（燈）。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

LED係電流驅動器件。當並聯驅動多個LED時，為確保亮度均勻，應為每個LED串聯一個限流電阻。一個簡單嘅驅動電路由電壓源（V_CC）、串聯電阻（R_S）同LED組成。電阻值可根據歐姆定律計算：R_S = (V_CC - V_F) / I_F，其中 V_F 係 LED 喺所需電流 I 下嘅正向電壓_F.

8.2 設計考量

• 熱管理： 確保PCB設計容許足夠的散熱，特別是在接近最大電流或額定功率下運行時。
• 光學設計： 120° 寬廣視角令此LED適合需要廣泛照明或多角度可見度嘅應用。如需更聚焦嘅光束，請考慮使用透鏡或導光件。
• ESD防護： 雖然無明確說明，但在處理及組裝過程中應遵守標準靜電放電（ESD）預防措施。

9. 技術比較與區分

此LED嘅主要區別在於佢結合咗相對較高嘅發光強度（最高560 mcd）同非常寬廣嘅120度視角。InGaN技術提供高效嘅藍光發射。佢兼容自動化組裝同標準IR回流焊接工序，令佢成為大批量生產中一個具成本效益嘅選擇。詳細嘅分檔結構容許設計師為需要顏色或亮度一致性嘅應用，揀選參數公差嚴格嘅元件。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 峰值波長與主波長有何區別？

Peak Wavelength (λ_P) 係指LED發出最多光功率嘅物理波長。主導波長（λ_d) 係基於人類色彩感知（CIE圖表）計算出嘅數值，代表與LED視覺顏色相匹配嘅純光譜顏色嘅單一波長。對於呢種藍色單色LED嚟講，兩者通常接近但並不完全相同。

10.2 我可唔可以用3.3V電源唔加電阻直接驅動呢個LED？

唔建議咁做。正向電壓（V_F) 範圍為2.6V至3.6V。如果LED的V_F 低於3.3V，直接連接3.3V電源可能導致電流過大，有機會損壞器件。務必使用串聯限流電阻或恆流驅動器。

10.3 為何已開封包裝的儲存條件比未開封的更嚴格？

密封包裝內含乾燥劑，以維持極低濕度水平，保護對濕氣敏感的器件。一旦開封，LED便暴露於環境濕氣中，濕氣可能被塑料封裝吸收。在回流焊接期間，這些被困的濕氣會迅速膨脹，導致內部分層或「爆米花」現象，從而令封裝破裂。168小時的車間壽命及烘烤要求，正是針對此失效模式的預防措施。

11. 實用設計與應用案例

場景：為網絡路由器設計多LED狀態指示燈面板。
面板需要10個藍色狀態指示燈。均勻嘅亮度對於美觀同功能嚟講至關重要。
設計步驟：
1. Circuit Design: 使用5V電源軌。假設D8 bin的典型V_F 為3.2V，目標I_F 為20mA，計算串聯電阻：R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ohms。可使用標準91 Ohm電阻。將一個電阻與每個LED串聯，並將所有10個LED-電阻對並聯至5V電源。
2. 元件選擇： 訂購時請註明所需級別：例如，V_F 級別 D8，I_V 級別 U1（適用於高亮度），λ_d Bin AC 以確保藍色色調一致。
3. PCB 佈局： 按照數據手冊建議的焊盤佈局進行設計。確保 LED 之間有足夠間距以散熱。
4. 組裝： 請遵循IR回流焊溫度曲線指引。若電路板組裝批次中已開封元件的存放時間超過168小時的車間壽命，請在焊接前進行60°C/48小時的烘烤處理。

12. 原理介紹

發光二極管（LED）係一種半導體器件，當電流通過時就會發光。呢種現象叫做電致發光。喺InGaN LED入面，電能會令電子同電洞喺半導體嘅活性區域內重新結合，以光子（光）嘅形式釋放能量。光嘅特定波長（顏色），呢度係藍色（約468 nm），係由InGaN材料嘅帶隙能量決定嘅。透明環氧樹脂透鏡嘅作用係保護半導體芯片、塑造光輸出光束（從而形成120°視角），同埋提高光提取效率。

13. 發展趨勢

SMD LED技術嘅總體趨勢持續向更高嘅發光效能（每電瓦更多光輸出）、更佳嘅色彩一致性同飽和度，以及進一步微型化發展。同時亦專注於提升喺更高溫度同電流密度操作條件下嘅可靠性。製造過程經過優化，以實現更緊嘅分檔公差同更高嘅良率。對能源效率嘅追求，以及物聯網同便攜式設備嘅普及，確保咗對呢類可靠、緊湊且高性能嘅指示燈LED嘅持續需求。