LTST-S320TBKT 側發光SMD藍色LED規格書 - 3.2x1.6x1.2mm - 2.8-3.8V - 76mW - 氮化銦鎵藍光芯片 - 中文技術文檔

1. 產品概述

本文件提供一款微型側發光表面貼裝器件 (SMD) 發光二極管 (LED) 嘅完整技術規格。該器件專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝而設計，適用於空間受限嘅關鍵應用場景。其緊湊嘅外形尺寸同可靠嘅性能使其成為現代電子設備嘅理想元件。

1.1 核心優勢與目標市場

呢款LED嘅主要優勢包括：採用氮化銦鎵 (InGaN) 半導體芯片實現超高亮度輸出、擁有130度嘅寬廣視角，並且完全兼容大批量製造中使用嘅標準紅外線 (IR) 迴流焊工藝。封裝採用鍍錫處理以提升可焊性，並以行業標準嘅8毫米編帶同7英寸捲盤形式供貨，便於高效嘅拾放自動化生產。

其目標應用涵蓋廣泛嘅消費電子同工業電子領域。佢常用於狀態指示、鍵盤背光、控制面板上嘅符號照明以及集成到微型顯示器中。其可靠性同性能使其適用於電信設備、辦公自動化設備、家用電器同各種工業控制系統。

2. 深入技術參數分析

透徹理解電氣同光學參數對於正確嘅電路設計同實現預期性能至關重要。

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性損壞嘅極限條件。佢哋係喺環境溫度 (Ta) 為25°C時指定嘅。

• 功耗 (Pd)：76 mW。這是器件能夠安全耗散為熱量的最大功率。
• 連續正向電流 (IF)：20 mA 直流電。這是建議長期可靠運行的最大電流。
• 峰值正向電流：100 mA，僅在脈衝條件下允許（佔空比1/10，脈衝寬度0.1ms）。即使短暫超過直流電流額定值，亦可能導致LED性能下降。
• 工作温度範圍：-20°C 至 +80°C。保證器件在此環境温度範圍內正常工作。
• 儲存温度範圍：-30°C 至 +100°C。
• 焊接温度：可承受峰值温度为260°C、最长10秒的红外回流焊，这符合无铅 (Pb-free) 组装工艺标准。

2.2 光電特性

呢啲係典型性能參數，測量條件為Ta=25°C，正向電流 (IF) 為20 mA，除非另有說明。

• 發光強度 (Iv)：範圍由最小28.0毫坎德拉 (mcd) 至最大180.0 mcd。實際數值取決於器件的分檔等級（參閱第3節）。
• 視角 (2θ1/2)：130度。此為發光強度下降至中心軸測量值一半時的全角。側發光封裝設計為垂直於安裝平面發光，此參數對於側向照明應用至關重要。
• 峰值發射波長 (λP)：典型值為468納米 (nm)，位於可見光譜的藍色區域。
• 主波長 (λd)：範圍從465.0 nm到475.0 nm。這是人眼感知到的、定義顏色的單一波長。
• 光譜線半寬 (Δλ)：約25 nm。這表示所發射藍光的光譜純度或頻寬。
• 正向電壓 (VF)：喺20 mA電流下，範圍由2.8伏特到3.8伏特。呢個係LED工作時兩端嘅電壓降，對於驅動器設計至關重要。
• 反向電流 (IR)：當施加5V反向電壓 (VR) 時，最大為10微安 (μA)。LED並非為反向偏壓工作而設計；此參數僅用於測試目的。

3. 分級系統說明

由於製造差異，LED會根據性能進行分檔。該系統允許設計人員選擇特性嚴格受控的器件，以確保應用性能的一致性。

3.1 正向電壓 (VF) 分級

LED根據其在20 mA下的正向壓降進行分組。分檔範圍從D7 (2.80V - 3.00V) 到D11 (3.60V - 3.80V)，每檔容差為±0.1V。從相同VF檔位中選擇LED可以確保多個器件並聯時亮度和電流分佈均勻。

3.2 發光強度 (Iv) 分級

這是主要的亮度分檔。分檔定義為N (28.0-45.0 mcd)、P (45.0-71.0 mcd)、Q (71.0-112.0 mcd) 和R (112.0-180.0 mcd)，每檔容差為±15%。這允許在最終應用中精確控制光輸出水平。

3.3 主波長 (λd) 分級

LED根據色點進行分選。對於呢款藍色LED，分級為AC (465.0-470.0 nm) 同 AD (470.0-475.0 nm)，具有±1 nm嘅嚴格容差。咁樣確保咗陣列或者顯示器中唔同LED之間嘅顏色差異最小。

4. 性能曲線分析

圖形數據提供了在不同條件下器件行為的更深入洞察。

4.1 正向電流與正向電壓關係 (I-V曲線)

I-V特性是非線性的。曲線顯示，電壓超過開啟閾值（約2.8V）後的小幅增加會導致電流急劇上升。因此，必須使用限流源而非恆壓源來驅動LED，以防止熱失控和損壞。

4.2 發光強度與正向電流關係

該曲線表明，在額定工作範圍內，光輸出大致與正向電流成正比。然而，在極高電流下，由於發熱增加，效率（每瓦流明數）可能會降低。

4.3 光譜分佈

光譜輸出圖顯示了一個以約468 nm為中心的單峰，這是基於氮化銦鎵的藍色LED的特徵。相對較窄的半高寬表明其具有良好的色彩飽和度。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

該器件符合業界標準嘅SMD封裝尺寸。關鍵尺寸包括本體長度約3.2 mm，寬度1.6 mm，高度1.2 mm。所有公差通常為±0.1 mm。側發光設計意味住主要嘅發光面位於封裝較細嘅側面。

5.2 PCB焊盤佈局與極性

提供咗用於PCB設計嘅推薦焊盤圖形（封裝）。陰極（負極）端子通常透過LED封裝上嘅視覺標記嚟識別，例如凹口、綠點或切角。PCB絲印應清晰指示極性，以防止組裝錯誤。正確嘅焊盤尺寸同間距對於實現可靠嘅焊點以及防止迴流焊過程中嘅立碑現象至關重要。

6. 焊接與組裝指南

6.1 紅外回流焊溫度曲線

此元件適用於無鉛 (Pb-free) 焊接製程。建議的溫度曲線包括預熱區 (150-200°C)、受控的升溫過程、峰值溫度不超過260°C，以及在峰值溫度下的時間最長10秒。回流焊循環總次數應限制在兩次以內。此曲線基於JEDEC標準，以確保封裝完整性和可靠的電氣連接。

6.2 儲存與操作

LED具有濕敏性 (MSL 3)。當儲存在帶有乾燥劑的原始密封防潮袋中時，在≤30°C和≤90% RH條件下，其保質期為一年。一旦開袋，元件應在≤30°C和≤60% RH的環境條件下在一週內使用。如果暴露時間更長，則需要在焊接前進行至少20小時、60°C的烘烤，以去除吸收的水分並防止「爆米花」現象（回流焊過程中封裝開裂）。

6.3 清潔

如果需要進行焊後清潔，只能使用酒精類溶劑，如異丙醇 (IPA) 或乙醇。LED應在室溫下浸泡少於一分鐘。使用刺激性或未指定的化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

6.4 靜電放電 (ESD) 防護措施

此LED容易受靜電放電損壞。在操作和組裝過程中必須採取適當的ESD控制措施。這包括使用接地工作站、腕帶、導電地墊和防靜電包裝。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 編帶與捲盤規格

元件以8毫米寬的壓紋載帶形式供貨。載帶纏繞在標準的7英寸 (178 mm) 直徑捲盤上。每卷包含3000片。載帶用保護性蓋帶密封。包裝符合ANSI/EIA-481標準。

7.2 最低訂購量

標準包裝數量為一卷 (3000片)。對於少於整卷的數量，可提供最小包裝為500片的零散存貨。

8. 應用說明與設計考量

8.1 驅動電路設計

當使用電壓源供電時，務必使用恆流驅動器或與LED串聯的限流電阻。電阻值可使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - LED正向電壓) / 期望電流。考慮到正向電壓範圍 (2.8-3.8V)，設計時應考慮最壞情況，以確保即使使用低正向電壓的器件，電流也永遠不會超過絕對最大額定值。

8.2 熱管理

雖然功耗較低 (76 mW)，但有效的熱管理對於延長壽命和維持光輸出仍然很重要。確保PCB有足夠的銅面積連接到LED的散熱焊盤（如適用）或焊接焊盤，以傳導熱量。在高環境溫度或最大電流下工作會縮短器件的使用壽命。

8.3 光學集成

側發光特性非常適合用於導光板的邊緣照明、垂直表面上的符號照明，或為PCB相鄰的按鍵提供背光。在設計光導管或擴散器時，應考慮130度的視角，以確保目標區域的均勻照明。

9. 技術對比與差異化

與頂發光SMD LED相比，這款側發光型號在空間受限、需要光線平行於PCB平面發射的設計中提供了獨特的機械優勢。與舊技術相比，使用氮化銦鎵芯片提供了更高的效率和更亮的藍色輸出。其對標準紅外回流焊和編帶卷盤包裝的兼容性，使其在自動化、大批量生產中具有成本效益，有別於需要手工焊接的LED。

10. 常見問題解答 (FAQ)

10.1 我能否直接用5V电源驱动这颗LED？

不能。直接连接到5V会导致过大电流流过，立即损坏LED。您必须始终使用串联限流电阻或专用的恒流LED驱动器。

10.2 峰值波长与主波长有何区别？

峰值波長 (λP) 係光譜功率輸出達到最大值時嘅波長。主波長 (λd) 源自CIE色度圖上嘅色坐標，代表感知到嘅顏色。對於好似呢款藍色LED咁嘅單色光源，兩者非常接近，但λd喺顏色規格方面更具相關性。

10.3 為何開袋後的儲存條件如此嚴格？

環氧樹脂封裝材料會從空氣中吸收水分。喺高溫回流焊過程中，呢啲被吸收嘅水分會迅速汽化，產生內部壓力，可能導致封裝開裂（「爆谷」現象）。MSL 3等級同烘烤程序就係為咗防止呢種失效模式。

11. 實際應用示例

場景：為網絡路由器設計狀態指示燈面板。該面板設有顯示狀態圖示（電源、互聯網、Wi-Fi）嘅小型垂直槽。每個槽嘅正後方主PCB上安裝咗一個側發光LED。其130度視角確保圖示能夠從槽內均勻照亮。設計人員選用相同發光強度級別（例如Q級）同正向電壓級別（例如D9級）嘅LED，以確保所有狀態指示燈喺由公共電流源驅動時，具有一致嘅亮度同顏色。PCB佈局遵循推薦嘅焊盤幾何形狀，組裝廠使用指定符合JEDEC標準嘅回流焊溫度曲線。

12. 工作原理

呢種係一種半導體光子器件。佢基於氮化銦鎵異質結構。當施加正向偏壓時，電子同空穴分別從n型同p型半導體層注入到有源區。呢啲載流子發生輻射復合，以光子形式釋放能量。氮化銦鎵材料嘅特定帶隙能量決定咗發射光嘅波長，喺本例中位於藍色光譜（約468 nm）。環氧樹脂透鏡封裝芯片，提供機械保護，並塑造光輸出光束。

13. 技術趨勢

藍色LED嘅基礎技術——氮化銦鎵，係固態照明領域嘅一項突破性發展，佢令白光LED（透過熒光粉轉換）同全彩顯示器成為可能。當前SMD LED技術嘅趨勢集中喺提高發光效率（每瓦更多光輸出）、改善白光LED嘅顯色指數 (CRI)、實現更高嘅可靠性同更長嘅壽命，以及為超微型應用實現更細嘅封裝尺寸。封裝材料嘅進步亦旨在更好咁管理熱量，並提供更闊嘅視角或更受控嘅光束模式。