SMD LED LTST-010TBKT 規格書 - 藍色 InGaN - 20mA - 80mW - 英文技術文件

1. 產品概述

本文件提供表面黏著元件（SMD）發光二極管（LED）的完整技術規格。該元件專為自動化印刷電路板（PCB）組裝製程而設計，適用於空間受限的應用。其微型尺寸及與標準工業製程的兼容性，使其成為現代電子產品中一個多功能的選擇。

1.1 特性

• 符合RoHS（有害物質限制）指令。
• 以12毫米載帶包裝於7吋直徑捲盤，適用於自動化處理。
• 標準EIA（電子工業聯盟）封裝佔位面積。
• 輸入/輸出與集成電路（IC）邏輯電平兼容。
• 設計兼容自動拾放設備。
• 適用於紅外線（IR）回流焊接製程。
• 已預處理以加速至JEDEC（聯合電子設備工程委員會）濕度敏感度等級3。

1.2 應用

此LED旨在用於廣泛的電子設備，包括但不限於：

• 通訊設備（例如：無線電話、手提電話）。
• 辦公室自動化設備及筆記簿型電腦。
• 家用電器及消費電子產品。
• 網絡系統及工業控制設備。
• 狀態及電源指示燈。
• 前面板及鍵盤背光。
• 信號燈及標誌燈具。
• 室內招牌及一般裝飾照明。

2. 封裝尺寸

本裝置採用標準表面貼裝封裝。關鍵尺寸載於源文件內的技術圖紙中。所有主要尺寸均以毫米（mm）為單位標註。除非圖紙註釋中另有明確說明，否則這些尺寸的標準公差為 ±0.1 mm（±0.004 英寸）。透鏡為清水色，光源顏色為藍色，採用氮化銦鎵（InGaN）半導體材料。

3. 額定值與特性

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對裝置造成永久性損壞。

3.1 絕對最大額定值

• 功耗（Pd）： 80 mW
• 峰值正向電流 (I_F(peak)): 100 mA (於 1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度)
• 連續正向電流 (I_F): 20 mA DC
• 工作溫度範圍: -40°C 至 +85°C
• 儲存溫度範圍: -40°C 至 +100°C

3.2 建議的紅外回流焊溫度曲線

對於無鉛焊接製程，建議採用符合 J-STD-020B 標準的回流焊溫度曲線。該曲線通常包括預熱階段、保溫階段、達到峰值溫度的回流區以及冷卻階段。最高峰值溫度不應超過 260°C，且高於 217°C 的時間應按照標準限制，以防止對 LED 封裝及內部晶片造成熱損傷。

3.3 Electrical & Optical Characteristics

典型性能參數測量條件為 Ta=25°C 及 I_F=20mA，除非另有說明。

• 發光強度 (I_V): 90.0 - 224.0 mcd (毫坎德拉)。使用近似 CIE 明視覺響應曲線的濾光片進行測量。
• 視角 (2θ_1/2): 110度 (典型值)。定義為光強度降至軸向 (中心軸) 值一半時的全角。
• 峰值發射波長 (λ_p): 468 納米 (典型值)。
• 主波長 (λ_d): 465 - 475 納米。由 CIE 色度座標推算得出。
• 譜線半寬 (Δλ): 35 納米 (典型值)。即發射光譜在最大強度一半處的寬度。
• 正向電壓 (V_F): 2.8 - 3.8 V.
• 反向電流 (I_R): 在反向電壓 (V_R) 為5V時，最大為10 μA。此器件並非設計用於反向偏壓下操作。

3.4 量度注意事項

1. 發光強度量度遵循CIE標準的明視覺條件。
2. 主波長容差為 ±1 nm。
3. 特定分檔的正向電壓容差為 ±0.1 V。
4. 反向電壓測試僅供資訊/品質參考用途；LED係一種正向偏壓元件。

4. Bin Rank System

元件會根據關鍵參數進行分類（分檔），以確保應用上嘅一致性。以下分檔代碼定義咗每個參數嘅保證範圍。

4.1 Forward Voltage (V_F) Rank

Binned at I_F = 20mA. Tolerance per bin is ±0.1V.
Bin Codes: D7 (2.8-3.0V), D8 (3.0-3.2V), D9 (3.2-3.4V), D10 (3.4-3.6V), D11 (3.6-3.8V).

4.2 Luminous Intensity (I_V) Rank

Binned at I_F = 20mA。每檔容差為 ±11%。
分檔代碼：Q2 (90.0-112.0 mcd), R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd), S1 (180.0-224.0 mcd)。

4.3 主波長 (λ_d) Rank

Binned at I_F = 20mA。每檔容差為 ±1nm。
分檔代碼：AC (465.0-470.0 nm), AD (470.0-475.0 nm)。

5. 典型性能曲線

源文件包含關鍵特性隨不同參數變化的圖形表示。這些曲線對於詳細設計分析至關重要。

• 相對發光強度 vs. 正向電流： 顯示光輸出如何隨驅動電流增加而增加，通常在較高電流下因發熱和效率下降而呈次線性增長。
• 相對發光強度對比環境溫度： 展示熱猝滅效應，即發光輸出隨接面溫度上升而下降。
• 正向電壓對比正向電流： 展示二極管的I-V特性，顯示開啟電壓及動態電阻。
• 正向電壓對比環境溫度： 顯示正向電壓的負溫度係數，此特性適用於溫度感測。
• 光譜分佈： 一幅相對輻射功率對比波長的圖表，中心峰值波長為468 nm，典型半高寬為35 nm。
• 視角分佈圖： 一幅顯示光強空間分佈的極座標圖，證實了110度的視角。

6. User Guide & Handling

6.1 清潔

應僅使用指定的清潔劑。未指定的化學品可能會損壞LED封裝環氧樹脂。如有清潔必要，可在室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。除非經過專門驗證，否則應避免攪動或超聲波清洗。

6.2 推薦PCB焊盤佈局

提供了一個用於PCB的焊盤圖形（封裝佔位）。此圖形針對使用紅外線或氣相迴流焊接工藝進行了優化，以確保可靠的焊接。遵循此推薦的焊盤幾何形狀可確保形成正確的焊點、迴流過程中的自對準以及機械穩定性。

6.3 帶裝及捲盤包裝

LED以壓紋載帶配合保護蓋帶形式供應。載帶凹穴、間距及整體帶寬均有詳細尺寸規定。元件捲繞於直徑7英寸（178毫米）嘅捲盤上。標準捲盤數量為每滿盤4000件，半盤最低包裝數量為500件。包裝符合ANSI/EIA-481規範。

7. 注意事項及應用備註

7.1 預期用途

此等LED專為標準商業及消費類電子設備而設計。佢哋未獲評級或預期用於安全關鍵應用，即係故障可能直接危及生命或健康嘅場合，例如航空、醫療生命維持或交通控制系統。用於此類應用時，必須選用具備相應可靠性認證嘅元件。

7.2 儲存條件

密封包裝： 儲存於≤30°C及≤70%相對濕度(RH)環境。在內置乾燥劑的防潮密封袋中，保存期限為一年。
已開封包裝： 從密封袋中取出的元件，其儲存環境不得超過30°C及60% RH。元件應在暴露於此環境後168小時（7天）內進行紅外回流焊接（MSL Level 3）。如需更長時間暴露，應儲存於帶乾燥劑的密封容器或氮氣環境中。暴露超過168小時的元件，在焊接前需進行烘烤處理（例如：60°C下烘烤48小時），以去除吸收的濕氣，防止回流焊過程中出現「爆米花」損壞。

7.3 焊接建議

回流焊接（推薦）：
- 預熱溫度：150-200°C
- 預熱時間：最長120秒
- 峰值溫度：最高260°C
- 峰值時間/焊接時間：最長10秒（最多允許兩次回流焊接循環）
手動焊接（如需要）：
- 烙鐵溫度：最高300°C
- 每引腳焊接時間：最長3秒（僅限一次性操作）

重要提示： 最佳回流焊接曲線取決於具體的PCB設計、元件密度、焊錫膏及焊接爐。所提供的參數僅為指引。建議進行板級特性分析，以在實現可靠焊點的同時避免LED受熱應力影響。

7.4 Drive Method

LED係一種電流控制裝置。為確保發光強度一致且穩定，必須使用受控電流源驅動，而非電壓源。當由電壓軌供電時，最常用嘅方法係串聯一個簡單嘅限流電阻。電阻值可根據歐姆定律計算：R = (V_supply - V_F) / I_F。對於精密應用，或需要喺溫度同電源電壓變化下保持亮度恆定嘅情況，建議使用恆流驅動電路（線性或開關式）。喺LED規定範圍內（例如20mA直流）以穩定電流驅動，對於實現預期光輸出、色溫同長期可靠性至關重要。

8. 設計考慮因素同應用建議

8.1 散熱管理

雖然功耗相對較低（最高80mW），但有效嘅散熱管理對於使用壽命同穩定性能仍然重要。LED嘅發光強度會隨接面溫度升高而下降（熱淬滅）。請確保PCB有足夠嘅散熱設計，特別係當以最大連續電流或接近該值驅動時。避免將LED放置喺電路板上其他主要熱源附近。

8.2 光學設計

110度視角提供寬廣、漫射的發光模式，適用於狀態指示燈和背光照明。對於需要更聚焦光束的應用，必須採用二次光學元件（透鏡或反射器）。水清透鏡能實現最佳的真實色彩發射。在為背光設計導光板或擴散片時，應考慮空間光強分佈（視角模式）以實現均勻照明。

8.3 電氣設計

設計時需考慮正向電壓分檔。電路必須在整個 V_F 範圍（2.8V 至 3.8V）內正常運作。若使用簡單電阻，請根據所選分檔中的最高 V_F 來確定其阻值，以保證所需的最小電流。對於並聯的 LED 燈串，考慮為每串使用獨立的限流電阻，以補償 V_F 的差異並防止電流不均。由於 LED 的最大反向額定電壓較低，必須始終包含針對電源線反接和電壓瞬變的保護措施。

8.4 製造與組裝

善用元件與自動化組裝嘅兼容性。帶裝包裝專為高速貼片機設計。請嚴格按照建議嘅紅外回流焊溫度曲線同PCB焊盤佈局，以確保高首次通過率同可靠性。嚴格遵守濕度敏感等級（MSL 3）處理程序，防止焊接期間因濕氣導致封裝破裂。