SMD LED LTST-M670KRKT 規格書 - AlInGaP 紅光 - 水清透鏡 - 120° 視角 - 30mA 最大電流 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件提供咗一款專為現代電子應用而設計嘅高亮度表面貼裝LED嘅完整技術規格。呢個元件採用鋁銦鎵磷（AlInGaP）半導體材料，能夠發出鮮明嘅紅光。封裝喺水清透鏡入面，呢款LED專為配合自動化組裝流程同標準紅外線迴流焊接技術而設計，適合大批量生產。

呢個元件嘅核心優勢包括符合環保法規（RoHS）、喺廣泛嘅工作溫度範圍內保持穩定性能，以及方便高效處理同貼裝嘅封裝。其主要目標市場包括消費電子產品、工業控制面板、汽車內飾照明，以及一般需要可靠、明亮紅光指示嘅應用。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

呢個元件喺以下絕對最大條件下操作，超出呢啲條件可能會造成永久損壞。所有數值均以環境溫度（Ta）25°C為基準。

• 功耗：72 mW。呢個係LED喺唔超過其熱極限嘅情況下，可以作為熱量散發嘅最大功率。
• 峰值順向電流：80 mA。呢個只適用於佔空比為1/10、脈衝寬度為0.1ms嘅脈衝條件下。喺直流操作中超出此值會損壞元件。
• 直流順向電流（連續）：30 mA。呢個係為確保長期可靠性同維持指定光學性能，建議用於連續穩態操作嘅最大電流。
• 反向電壓：5 V。施加超過此值嘅反向偏壓可能會導致接面擊穿。
• 工作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。保證元件喺呢個完整嘅工業溫度範圍內，喺其指定參數內正常運作。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。

2.2 電氣及光學特性

下表詳細列出咗標準測試條件下（除非另有說明，Ta=25°C）嘅關鍵性能參數。設計師應使用呢啲數值進行電路計算同性能預期。

• 發光強度（I_V）：喺順向電流（I_F）為20mA時，範圍由最小90 mcd到典型值280 mcd。強度係使用經過濾波以匹配人眼明視覺響應（CIE曲線）嘅感測器測量。
• 視角（2θ_1/2）：120度。呢個寬視角定義為強度降至軸上值一半時嘅角度，令LED適合需要廣泛可見性嘅應用。
• 峰值發射波長（λ_P）：639 nm（典型值）。呢個係光譜輸出最強嘅波長。
• 主波長（λ_d）：631 nm（典型值）。根據CIE色度圖計算得出，呢個單一波長最能代表人眼感知到嘅LED顏色。
• 譜線半寬度（Δλ）：20 nm（典型值）。呢個表示光譜純度；數值越細，表示光源越接近單色光。
• 順向電壓（V_F）：典型值2.4V，喺I_F=20mA時範圍由2.0V至2.4V。此值嘅容差為 +/- 0.1V。呢個參數對於計算串聯限流電阻值至關重要。
• 反向電流（I_R）：當施加5V反向電壓（V_R）時，最大值為10 µA。

3. 分級系統說明

為確保生產批次間亮度嘅一致性，呢啲LED嘅發光強度會分入特定嘅級別。每個級別定義咗喺標準20mA測試電流下測量時，保證嘅最小同最大強度範圍。

呢款產品嘅級別代碼為：Q2（90.0-112.0 mcd）、R1（112.0-140.0 mcd）、R2（140.0-180.0 mcd）、S1（180.0-224.0 mcd）同S2（224.0-280.0 mcd）。每個強度級別應用 +/-11% 嘅容差。指定呢款LED嘅設計師應留意所用嘅級別，因為佢直接影響最終應用中達到嘅亮度。對於需要外觀均勻嘅關鍵應用，應使用相同級別代碼嘅LED。

4. 性能曲線分析

雖然源文件中引用咗具體嘅圖形曲線，但佢哋嘅含義對設計至關重要。呢類曲線會顯示嘅關鍵關係包括：

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示順向電壓同電流之間嘅指數關係。曲線會有一個明顯嘅膝點電壓（約2.0-2.4V），超過此電壓後，電流會隨電壓小幅增加而快速上升。呢點突顯咗點解LED必須用電流源或帶串聯電阻嘅電壓源驅動。
• 發光強度 vs. 順向電流：通常顯示喺建議操作範圍內，驅動電流同光輸出之間接近線性嘅關係。以超過其最大直流電流驅動LED，可能會導致熱量超線性增加同效率下降。
• 發光強度 vs. 環境溫度：對於AlInGaP LED，光輸出通常會隨環境溫度升高而降低。了解呢個降額特性對於喺高溫下運作嘅應用至關重要，以確保維持足夠亮度。
• 光譜分佈：相對強度對波長嘅圖表，顯示峰值約為639 nm，特徵寬度（半寬度）約為20 nm。

5. 機械及封裝資料

5.1 元件尺寸

呢款LED符合標準EIA表面貼裝封裝外形。PCB焊盤設計所需嘅所有關鍵尺寸——包括本體長度、寬度、高度同引腳間距——均喺源文件中提供，標準公差為±0.2 mm。封裝採用水清透鏡材料。

5.2 PCB焊盤圖案設計

提供咗建議嘅印刷電路板（PCB）焊接焊盤佈局，以確保可靠焊接同正確機械對齊。呢個焊盤圖案針對紅外線同氣相迴流焊接工藝進行咗優化。遵循呢個建議嘅焊盤圖案對於形成良好焊點、熱管理以及防止迴流焊接時出現墓碑效應至關重要。

5.3 極性識別

陰極（負極）通常由LED封裝上嘅視覺標記識別，例如凹口、綠點或透鏡/本體上嘅切角。陽極（正極）係另一隻引腳。組裝時必須注意正確極性，因為施加反向偏壓會損壞元件。

6. 焊接及組裝指引

6.1 迴流焊接參數

呢個元件兼容無鉛（Pb-free）紅外線迴流焊接工藝。提供咗符合JEDEC標準J-STD-020B嘅建議溫度曲線。關鍵參數包括：

• 預熱溫度：150-200°C
• 預熱時間：最長120秒。
• 本體峰值溫度：最高260°C。
• 液相線以上時間：建議遵循焊膏製造商規格，通常為60-90秒。

需要強調嘅係，最佳溫度曲線取決於具體嘅PCB設計、焊膏同所用嘅爐具。建議針對特定應用進行特性分析。

6.2 手動焊接注意事項

如有必要進行手動焊接，必須極度小心：

• 烙鐵溫度：最高300°C。
• 每隻引腳焊接時間：最長3秒。
• 焊接次數：每個焊點只應嘗試焊接一次，以避免對塑膠封裝造成熱應力。

6.3 儲存及處理條件

濕度敏感性係表面貼裝元件嘅關鍵因素。呢款LED包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。

• 密封包裝儲存：≤ 30°C 同 ≤ 70% 相對濕度（RH）。從日期代碼起計，保存期限為一年。
• 開封後：當儲存喺 ≤ 30°C 同 ≤ 60% RH 條件下時，車間壽命為168小時（7日）。如果暴露時間更長，必須喺焊接前將LED喺約60°C下烘烤至少48小時，以去除吸收嘅水分，防止迴流焊接時出現爆米花現象。
• 長期開封儲存：應存放喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣吹掃嘅乾燥器中。

6.4 清潔

如果需要進行焊後清潔，只應使用指定溶劑。將LED浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。未指定嘅化學清潔劑可能會損壞塑膠封裝或透鏡。

7. 包裝及訂購資料

7.1 載帶及捲盤規格

LED以凸紋載帶形式供應，適用於自動貼片機。

• 載帶寬度：8 mm。
• 捲盤直徑：7英寸（178 mm）。
• 每捲數量：2000件。
• 最小訂購量（MOQ）：剩餘數量為500件。
• 包裝標準：符合EIA-481-1-B規格。載帶有封蓋，最多允許連續兩個空元件袋。

8. 應用設計建議

8.1 典型應用電路

LED係電流驅動器件。最可靠同建議嘅驅動方法係為每粒LED使用一個串聯限流電阻，即使多粒LED並聯到一個電壓源時（電路模型A）亦係咁。咁樣可以補償唔同LED之間順向電壓（V_F）嘅自然變化，確保電流均勻，從而令所有器件亮度一致。唔建議喺冇獨立電阻嘅情況下並聯驅動多粒LED（電路模型B），因為V_F最低嘅LED會不成比例地吸取更多電流，導致亮度不均同潛在嘅過應力。

串聯電阻值（R_s）使用歐姆定律計算：R_s= (V_電源- V_F) / I_F。為確保保守設計，保證電流唔超過所需嘅I_F，請使用規格書中嘅最大V_F.

值。

• 8.2 設計考慮因素熱管理：
• 雖然功耗較低，但將接面溫度維持喺限值內係長壽命嘅關鍵。確保PCB焊盤上有足夠嘅銅面積作為散熱器，特別係喺高環境溫度或接近最大電流下操作時。ESD防護：
• 雖然無明確標示為高度敏感，但組裝期間應遵守標準ESD處理預防措施。應用範圍：

呢個元件適用於標準電子設備。對於需要極高可靠性或故障可能危及安全嘅應用（例如航空、醫療生命支持），需要進行額外嘅資格認證並諮詢製造商。

9. 技術比較與差異化

同舊有技術（如GaAsP紅光LED）相比，呢款基於AlInGaP嘅器件提供顯著更高嘅發光效率，喺相同驅動電流下亮度更高。水清透鏡（相對於擴散或有色透鏡）提供最高嘅光提取效率同更集中、強烈嘅光束圖案，適合需要清晰、明亮光點嘅應用。120度視角喺軸上強度同軸外可見性之間取得良好平衡。其與標準IR迴流工藝嘅兼容性，令佢有別於可能需要手動焊接或波峰焊接嘅LED。

10. 常見問題解答（FAQs）

問：我可以連續用30mA驅動呢粒LED嗎？

答：可以，30mA係建議嘅最大直流順向電流。為咗最佳壽命同考慮溫度影響，通常建議設計使用較低電流（例如20mA）。

問：峰值波長同主波長有咩分別？

答：峰值波長（639 nm）係發出光譜嘅物理峰值。主波長（631 nm）係一個計算值，代表對人眼而言具有相同顏色嘅純單色光嘅單一波長。主波長對於顏色規格更相關。

問：點解即使有恆壓電源，都需要串聯電阻？_F答：LED嘅順向電壓有容差，並且會隨溫度升高而降低。串聯電阻提供負反饋：如果電流試圖增加（例如由於V

較低嘅器件或溫度上升），電阻上嘅壓降會增加，從而限制電流上升並穩定LED嘅運作。

問：我點樣解讀我訂單上嘅級別代碼？

答：級別代碼（例如S1）指定咗該批次LED嘅保證發光強度範圍。請務必對照第3節中嘅表格檢查級別代碼，以了解你設計中可以預期嘅最低亮度。

11. 實際應用示例示例1：狀態指示燈面板：

一個工業控制單元使用一系列呢啲LED作為前面板上嘅故障同狀態指示燈。120度寬視角確保操作員從唔同位置都能睇到指示燈。設計師使用S2級別以獲得高亮度，並計算從5V電源軌以20mA驅動電流所需嘅串聯電阻：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130歐姆（選擇標準130或150歐姆電阻）。PCB佈局遵循建議嘅焊盤圖案，以確保自動貼裝同良好焊點。示例2：薄膜開關背光：

將LED放置喺薄膜鍵盤嘅半透明圖形後面。水清透鏡同高強度提供清晰、均勻照明嘅符號。喺呢種情況下，LED可能會以較低電流（例如10mA）驅動，以達到所需嘅背光水平，同時最大限度地降低密封開關組件內嘅功耗同熱量。

12. 技術原理介紹

呢款LED基於鋁銦鎵磷（AlInGaP）半導體技術。當順向電壓施加喺p-n接面兩端時，電子同電洞被注入有源區，並喺該處復合。復合過程中釋放嘅能量以光子（光）形式發射。AlInGaP合金嘅特定成分決定咗半導體嘅帶隙能量，直接決定咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係紅色。水清環氧樹脂透鏡用於保護半導體晶片、塑造光輸出光束並增強晶片嘅光提取效率。

13. 行業趨勢與發展