SMD LED LTST-T680TBWT 規格書 - 藍色霧面 - 20mA - 80mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款表面貼裝器件（SMD）LED嘅規格。呢個元件專為自動化印刷電路板（PCB）組裝流程而設計，適合空間係關鍵限制嘅應用。呢款LED採用霧面透鏡，相比透明或水晶透鏡，能夠提供更闊、更均勻嘅光線分佈，非常適合需要減少眩光嘅指示燈同背光用途。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款LED嘅主要優勢包括符合RoHS（有害物質限制）指令，令佢適合有嚴格環保法規嘅全球市場。佢以8mm膠帶包裝，捲喺7吋直徑嘅捲盤上，兼容大批量電子製造中使用嘅標準自動化貼片設備。呢個器件亦設計成兼容紅外線（IR）迴流焊接流程，呢個係SMD組裝嘅行業標準。佢嘅I.C.（集成電路）兼容驅動特性簡化咗電路設計。呢個元件嘅主要目標市場係電訊設備、辦公室自動化設備、家用電器同工業設備，通常用於狀態指示、信號同符號照明，以及前面板背光。

2. 深入技術參數分析

呢個部分詳細拆解咗LED喺標準測試條件（Ta=25°C）下嘅操作極限同性能特徵。理解呢啲參數對於可靠嘅電路設計同確保元件壽命至關重要。

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅應力極限。呢啲唔係連續操作嘅條件。

• 功耗（Pd）：80 mW。呢個係LED封裝可以作為熱量散發嘅最大功率。超過呢個限制會導致過熱同加速半導體材料嘅退化。
• 峰值正向電流（I_FP）：100 mA。呢個係最大允許嘅瞬時正向電流，通常喺脈衝條件下指定（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。佢明顯高於連續電流額定值，同短暫、高強度嘅閃光有關。
• 直流正向電流（I_F）：20 mA。呢個係正常操作嘅建議最大連續正向電流。以呢個或更低嘅電流驅動LED可以確保最佳性能同使用壽命。
• 操作溫度範圍（T_opr）：-40°C 至 +85°C。保證器件喺呢個環境溫度範圍內符合規格操作。
• 儲存溫度範圍（T_stg）：-40°C 至 +100°C。器件喺未通電時，可以喺呢個溫度範圍內儲存而唔會退化。

2.2 電氣同光學特性

呢啲參數描述咗LED喺建議條件下操作時嘅典型性能（I_F= 20mA，Ta=25°C）。

• 發光強度（I_V）：140.0 - 450.0 mcd（毫坎德拉）。呢個係衡量發出光線嘅感知功率。闊範圍表示器件有唔同嘅亮度分級（見第3節）。強度係使用過濾器匹配人眼明視覺響應（CIE曲線）嘅傳感器測量。
• 視角（2θ_1/2）：120度（典型）。視角定義為發光強度係軸上（0度）測量強度一半時嘅全角。120度角表示光束非常闊，係霧面透鏡嘅特徵。
• 峰值發射波長（λ_P）：468 nm（典型）。呢個係發出光線嘅光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。佢係所用InGaN（氮化銦鎵）半導體材料嘅物理特性。
• 主波長（λ_d）：465 - 475 nm。呢個係最能代表光線感知顏色嘅單一波長，從CIE色度圖得出。佢係用於顏色分級嘅參數。
• 譜線半寬（Δλ）：20 nm（典型）。呢個係喺最大強度一半處測量嘅光譜帶寬（半高全寬 - FWHM）。20nm嘅數值對於藍色InGaN LED係典型嘅。
• 正向電壓（V_F）：3.3 V（典型），3.8 V（最大）。呢個係以20mA驅動時，LED兩端嘅電壓降。佢係設計限流電路（例如，選擇串聯電阻或恆流驅動器）嘅關鍵參數。
• 反向電流（I_R）：10 μA（最大），當V_R= 5V。LED唔係為反向偏壓操作而設計。呢個參數表示如果意外施加反向電壓時嘅極小漏電流。施加超過最大額定值嘅反向電壓會導致即時故障。

3. 分級系統解釋

為確保大規模生產嘅一致性，LED喺製造後會根據性能分級。咁樣可以讓設計師為佢哋嘅應用選擇符合特定亮度、顏色同電壓要求嘅元件。

3.1 正向電壓（V_f）分級

LED根據佢哋喺20mA時嘅正向電壓降進行分級。分級（D7至D11）喺每個級別內有±0.1V嘅容差。例如，D9級包括V_f介乎3.2V同3.4V之間嘅LED。從相同V_f級別選擇LED可以幫助確保當多個LED並聯共用一個限流電阻時，亮度均勻。

3.2 發光強度（I_V）分級

呢個係亮度分級。分級範圍從R2（140.0-180.0 mcd）到T2（355.0-450.0 mcd），每個級別有11%嘅容差。需要特定亮度水平嘅應用可以指定所需嘅強度分級代碼。

3.3 主波長（W_d）分級

呢個係顏色分級。對於呢款藍色LED，分級係AC（465.0-470.0 nm）同AD（470.0-475.0 nm），有緊密嘅±1nm容差。咁樣可以確保組裝中所有LED嘅藍色調一致，對於美觀同信號應用至關重要。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中引用咗特定圖表（例如圖1，圖5），但呢度分析佢哋嘅典型含義。呢啲曲線對於理解非標準條件下嘅性能至關重要。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

LED嘅I-V特性係指數性嘅。正向電壓稍微超過膝點電壓會導致電流大幅增加。呢個非線性關係就係點解LED必須由電流源或限流電阻驅動；恆壓源會導致熱失控同損壞。典型嘅V_F喺20mA時為3.3V，代表呢條曲線上嘅一點。

4.2 發光強度 vs. 正向電流

喺操作範圍內，發光強度大致同正向電流成正比。然而，效率（每瓦流明）可能喺低於最大額定值嘅電流下達到峰值。以最大連續電流（20mA）驅動LED提供最高輸出，但同較低驅動電流相比，可能會輕微降低效能。

4.3 溫度依賴性

LED性能對溫度敏感。當結溫升高時：

- 正向電壓（V_F）下降。如果由恆壓電源通過簡單電阻驅動，呢個會導致電流增加。

- 發光強度（I_V）下降。光輸出隨溫度升高而下降，呢個現象稱為熱衰減。

- 主波長可能會輕微偏移，導致微妙嘅顏色變化。

因此，適當嘅熱管理（例如，足夠嘅PCB銅面積用於散熱）對於保持穩定性能至關重要。

4.4 光譜分佈

光譜輸出曲線顯示一個以468 nm為中心嘅單一峰值，典型半寬為20 nm。呢個係藍色InGaN LED嘅特徵。喺可見光譜嘅其他部分發射極少，從而產生飽和嘅藍色。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸同極性

LED封裝喺標準行業SMD封裝內。陰極通常由元件頂部嘅綠點或封裝體一側嘅凹口/倒角標記。放置時必須注意正確極性。封裝設計成兼容紅外線迴流同氣相焊接流程。

5.2 推薦PCB焊接焊盤

規格書包含PCB嘅推薦焊盤圖案（封裝）。遵循呢個圖案對於實現可靠嘅焊點、迴流期間嘅適當自對齊，以及從LED到PCB嘅有效熱傳遞至關重要。焊盤設計通常包括散熱連接，以平衡可焊性同散熱。

6. 焊接同組裝指引

6.1 IR迴流焊接溫度曲線

呢個元件適用於無鉛焊接流程。提供咗符合J-STD-020B嘅建議迴流溫度曲線。關鍵參數包括：

- 預熱/保溫：從150°C升至200°C，最多保持120秒，以激活助焊劑並最小化熱衝擊。

- 迴流（液相線）：峰值溫度不應超過260°C，並且高於217°C（SAC焊料嘅典型液相線溫度）嘅時間應限制喺建議值內（例如，30-60秒）。

- 冷卻：受控冷卻速率，以最小化焊點同元件上嘅應力。

為特定PCB組裝表徵溫度曲線至關重要，因為板厚、元件密度同爐類型會影響LED經歷嘅熱曲線。

6.2 手工焊接

如果需要手工焊接，必須極度小心。建議使用最高溫度為300°C嘅烙鐵，每個焊盤嘅焊接時間限制喺3秒內。呢個操作只應進行一次，以避免對塑料封裝同內部引線鍵合造成熱損壞。

6.3 清潔

焊後清潔應僅使用指定溶劑進行。推薦使用異丙醇（IPA）或乙醇。LED應喺常溫下浸泡少於一分鐘。強烈或未指定嘅化學品可能會損壞塑料透鏡同封裝材料。

6.4 儲存同濕度敏感性

LED包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。一旦打開原始密封袋，元件就會暴露喺環境濕度中。強烈建議喺打開袋子後168小時（7日）內完成IR迴流焊接流程。如果打開後需要更長時間儲存，LED應儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器中或氮氣環境中。如果元件暴露超過168小時，焊接前需要喺大約60°C下烘烤至少48小時，以去除吸收嘅水分並防止迴流期間發生"爆米花"現象（封裝開裂）。

7. 應用筆記同設計考慮

7.1 驅動方法

LED係電流驅動器件。最常見同最簡單嘅驅動方法係串聯一個限流電阻到電壓源。電阻值使用歐姆定律計算：R = (V_supply- V_F) / I_F。例如，使用5V電源，V_F為3.3V，所需I_F為20mA：R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85歐姆。標準82或100歐姆電阻會適合。對於需要多個LED嘅應用，將佢哋串聯可以確保通過每個LED嘅電流相同，促進亮度均勻。並聯連接係可能嘅，但需要仔細匹配V_F或為每個LED使用獨立電阻，以防止電流不均。

7.2 熱管理

雖然功耗相對較低（最大80mW），但有效散熱對於壽命同顏色穩定性仍然重要。使用推薦嘅PCB焊盤並有足夠嘅熱連接到銅層有助於散熱。避免將LED放置喺無通風嘅密閉空間內。

7.3 應用限制

呢個元件專為通用電子設備而設計。佢唔係專門為高可靠性至關重要且故障可能危及安全嘅應用（例如，航空、醫療生命支持、交通控制）而認證。對於呢類應用，應採購具有適當認證嘅元件。

8. 包裝同訂購資訊

8.1 膠帶同捲盤規格

LED以壓紋載帶同保護蓋帶供應。膠帶寬度為8mm。捲盤直徑為7吋（178mm）。每個捲盤包含2000件。包裝符合ANSI/EIA-481標準，以確保同自動化組裝設備兼容。膠帶有定位孔，以確保貼片期間嘅正確極性。

9. 常見問題（FAQ）

問：我可以唔用電阻，直接用3.3V電源驅動呢個LED嗎？

答：唔可以。典型V_F係3.3V，但根據分級，佢可以從2.8V變化到3.8V。直接連接到3.3V電源可能會導致低V_F單元電流過大，或者高V_F單元唔著。始終需要串聯電阻或恆流驅動器。

問：峰值波長同主波長有咩區別？

答：峰值波長（λ_P）係光譜嘅物理峰值。主波長（λ_d）係人眼感知嘅單一波長，從顏色坐標計算得出。λ_d用於顏色規格同分級。

問：點解打開袋子後有168小時嘅車間壽命？

答：SMD塑料封裝會從空氣中吸收水分。喺高溫迴流焊接過程中，呢啲水分會迅速變成蒸汽，導致內部壓力，可能使封裝開裂（"爆米花"現象）。168小時限制係基於元件嘅濕度敏感等級（MSL）。

問：點樣喺多LED陣列中實現均勻亮度？

答：最好嘅方法係將LED串聯，確保相同電流流經每一個。如果必須使用並聯配置，請使用來自相同V_F同I_V分級嘅LED，並考慮為每個LED使用獨立限流電阻以補償V_F variations.