目錄
1. 產品概覽
LTST-C171TBKT 係一款為現代電子組裝而設計嘅表面貼裝器件 (SMD) 晶片 LED。佢屬於超薄元件系列,具有緊湊嘅外形,高度僅為 0.80 毫米。呢個特點令佢好適合空間限制同低剖面係關鍵設計因素嘅應用。呢款器件採用 InGaN (氮化銦鎵) 半導體材料來產生藍光,並封裝喺水清透鏡內。佢專為兼容自動貼片設備同標準回流焊接製程而設計,包括紅外線 (IR) 同氣相焊接方法,方便大規模生產。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
器件嘅操作極限係喺環境溫度 (Ta) 25°C 下定義嘅。最大連續直流正向電流額定值為 20 mA。對於脈衝操作,喺 1/10 佔空比同 0.1ms 脈衝寬度下,允許 100 mA 嘅峰值正向電流。最大功耗為 76 mW。反向電壓承受能力為 5 V,但禁止喺反向偏壓下連續操作。工作溫度範圍由 -20°C 至 +80°C,而儲存範圍更闊,由 -30°C 至 +100°C。器件喺 IR/波峰焊接製程中可承受 260°C 焊接 5 秒,喺氣相焊接中可承受 215°C 焊接 3 分鐘。
2.2 電氣及光學特性
關鍵性能參數係喺 Ta=25°C 同正向電流 (IF) 20 mA 下測量嘅。發光強度 (IV) 嘅典型範圍由最低 28.0 mcd 到最高 180.0 mcd。正向電壓 (VF) 範圍由 2.80 V 到 3.80 V。器件發出藍光,典型峰值發射波長 (λP) 為 468 nm,主波長 (λd) 範圍為 465.0 nm 到 475.0 nm。譜線半寬 (Δλ) 通常為 25 nm,表示光譜純度。視角 (2θ1/2) 為 130 度,提供寬廣嘅照明範圍。反向電流 (IR) 喺反向電壓 (VR) 5V 下最大為 10 μA。
3. 分級系統解說
產品根據三個關鍵參數進行分級,以確保應用設計嘅一致性。
3.1 正向電壓分級
正向電壓以 0.2V 為步階,由 2.80V 到 3.80V 進行分級。分級代碼為 D7 (2.80-3.00V)、D8 (3.00-3.20V)、D9 (3.20-3.40V)、D10 (3.40-3.60V) 同 D11 (3.60-3.80V)。每個分級內有 ±0.1V 嘅容差。
3.2 發光強度分級
發光強度分為四個等級:N (28.0-45.0 mcd)、P (45.0-71.0 mcd)、Q (71.0-112.0 mcd) 同 R (112.0-180.0 mcd)。每個強度等級有 ±15% 嘅容差。
3.3 主波長分級
藍色由兩個主波長等級定義:AC (465.0-470.0 nm) 同 AD (470.0-475.0 nm)。每個等級嘅容差為 ±1 nm。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗對設計工程師至關重要嘅典型性能曲線。呢啲曲線以圖形方式表示正向電流同發光強度之間嘅關係、環境溫度對發光強度嘅影響,以及發出藍光嘅光譜功率分佈。分析 IV 曲線有助於選擇合適嘅限流電阻,以實現所需亮度同時保持效率。溫度降額曲線顯示咗當環境溫度高於 30°C 時,發光輸出如何隨住溫度升高而降低,降低速率由降額因子定義。光譜分佈曲線確認咗峰值同主波長,確保發出嘅顏色符合應用要求。
5. 機械及包裝資料
5.1 封裝尺寸
晶片 LED 遵循 EIA 標準封裝尺寸。所有關鍵尺寸均以毫米提供,除非另有說明,一般公差為 ±0.10 毫米。0.80 毫米嘅超薄外形係一個關鍵機械特徵。
5.2 極性識別及焊盤設計
元件具有陽極同陰極端子。規格書包含建議嘅焊接焊盤佈局 (焊盤圖案),以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點同正確對齊。遵循呢個焊盤圖案對於機械穩定性同熱管理至關重要。
5.3 帶裝及捲盤規格
器件以 8mm 帶裝形式供應,裝喺 7 英寸直徑嘅捲盤上,兼容自動組裝設備。標準捲盤數量為 3000 件。包裝遵循 ANSI/EIA 481-1-A-1994 規格,空嘅元件袋由頂部蓋帶密封。
6. 焊接及組裝指南
6.1 回流焊接曲線
提供咗針對普通 (錫鉛) 同無鉛焊接製程嘅詳細建議回流曲線。無鉛曲線專門針對 SnAgCu 焊膏進行校準。關鍵參數包括預熱溫度同時間、液相線以上時間、峰值溫度 (最高 260°C) 同峰值溫度時間 (最長 5 秒)。
6.2 儲存及處理注意事項
LED 應儲存喺不超過 30°C 同 70% 相對濕度嘅環境中。從原裝防潮袋取出嘅元件應喺 672 小時 (28 日) 內進行回流焊接。如果儲存時間超過此期限,建議喺組裝前以約 60°C 烘烤至少 24 小時,以防止回流期間因濕氣造成損壞 (爆米花效應)。
6.3 清潔指引
如果焊接後需要清潔,只應使用指定嘅溶劑。將 LED 浸入常溫嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。使用未指定嘅化學品可能會損壞封裝材料。
7. 應用建議
7.1 典型應用場景
呢款藍色 SMD LED 適用於消費電子產品嘅背光 (例如:鍵盤、指示燈)、通訊同辦公設備嘅狀態指示器,以及裝飾照明應用。佢嘅超薄外形令佢成為智能手機、平板電腦同超薄顯示器等纖薄設備嘅理想選擇。
7.2 驅動電路設計
LED 係電流驅動器件。為確保多個 LED 並聯使用時亮度均勻,強烈建議每個 LED 串聯一個專用嘅限流電阻。唔建議直接從單一電流源並聯驅動多個 LED (電路模型 B),因為個別 LED 嘅正向電壓 (Vf) 特性嘅輕微差異可能會導致電流分配出現顯著差異,從而導致亮度不均。
7.3 靜電放電 (ESD) 保護
LED 對靜電放電敏感。喺處理同組裝過程中必須實施適當嘅 ESD 控制措施。呢啲措施包括使用接地手腕帶或防靜電手套、確保所有工作站同設備正確接地,以及喺組裝區域保持受控嘅濕度環境。
8. 技術比較及差異化
呢款元件嘅主要區別特徵係其 0.80 毫米嘅超低高度,相比標準 LED 封裝具有優勢。130 度寬視角同針對強度、電壓同波長嘅明確分級結構相結合,為設計師提供可預測嘅性能。佢與標準 IR、氣相同波峰焊接製程嘅兼容性,為製造提供靈活性,無需特殊設備。
9. 常見問題 (FAQs)
問:峰值波長同主波長有咩分別?
答:峰值波長 (λP) 係發射光譜強度最大嗰個波長。主波長 (λd) 係從 CIE 色度圖推導出嚟,代表最能匹配人眼感知光色嘅單一波長。對於設計而言,主波長對於顏色規格更相關。
問:我可唔可以唔用串聯電阻嚟驅動呢個 LED?
答:唔建議咁做。正向電壓有一個範圍 (2.8-3.8V)。如果 LED 嘅 Vf 處於低端,將佢直接連接到接近呢個範圍嘅電壓源可能會導致過大電流,有可能損壞佢。需要一個串聯電阻來可靠地設定同限制工作電流。
問:溫度點樣影響性能?
答:隨著環境溫度升高,發光強度通常會降低。規格書規定咗高於 30°C 時正向電流嘅降額因子。另外,正向電壓具有負溫度係數,意味住佢會隨住溫度升高而輕微下降。
10. 設計實例分析
考慮一個需要多個藍色狀態指示燈嘅便攜式設備設計。設計師選擇 LTST-C171TBKT 係因為佢嘅低剖面。為確保所有 5 個指示燈亮度均勻,佢哋指定選用來自相同發光強度等級 (例如:等級 Q) 同正向電壓等級 (例如:等級 D9) 嘅 LED。有一個 5V 嘅恆壓源可用。使用典型 Vf 3.3V (D9 嘅中點) 同目標電流 20 mA,串聯電阻值計算為 R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 歐姆。會選擇一個標準嘅 82 歐姆或 91 歐姆電阻,並檢查其額定功率。PCB 佈局使用建議嘅焊盤尺寸,並喺組裝區域包含適當嘅 ESD 保護區。
11. 工作原理簡介
呢個係一個半導體發光二極管。當喺陽極同陰極之間施加正向電壓時,電子同電洞會被注入 InGaN 半導體材料嘅有源區。呢啲電荷載流子重新結合,以光子 (光) 嘅形式釋放能量。InGaN 材料嘅特定能帶隙決定咗發射光子嘅波長,喺呢個情況下係可見光譜嘅藍色區域。水清環氧樹脂透鏡塑造光輸出並提供環境保護。
12. 技術趨勢
SMD LED 嘅趨勢繼續朝向更高效率 (每瓦更多流明)、更細封裝尺寸同改進熱管理,以允許更高驅動電流。同時亦專注於更緊嘅分級容差,為顯示器背光等高要求應用提供更一致嘅顏色同亮度。消費電子產品微型化嘅推動力,要求比呢度提到嘅 0.80mm 更薄嘅封裝。
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。 |