SMD LED LTST-E681VEWT 規格書 - 尺寸 2.8x3.5x1.9mm - 電壓 2.2V - 功率 196mW - 紅色 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTST-E681VEWT 係一款高亮度表面貼裝 LED，專為需要可靠同高效指示燈光嘅現代電子應用而設計。呢款器件採用 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料，產生鮮明嘅紅光輸出。佢封裝喺一個緊湊、符合行業標準嘅封裝內，兼容自動化組裝流程，適合大批量生產。

呢款 LED 嘅核心優勢包括符合 RoHS（有害物質限制）指令，確保環境安全。佢以 8mm 載帶包裝，捲喺 7 吋直徑嘅捲盤上，呢個係自動貼片設備嘅標準。器件亦設計成兼容紅外線（IR）回流焊接流程，呢個係組裝表面貼裝技術（SMT）線路板嘅主流方法。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，以及空間有限同可靠性至關重要嘅通用指示燈應用。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。唔建議喺超過呢啲數值嘅條件下操作 LED。

• 功耗 (Pd)：196 mW。呢個係 LED 封裝喺環境溫度 (Ta) 25°C 時可以作為熱量散發嘅最大功率。超過呢個限制有過熱半導體結嘅風險，導致壽命縮短或災難性故障。
• 峰值正向電流 (I_FP)：100 mA。呢個係最大允許脈衝正向電流，喺 1/10 佔空比同 1ms 脈衝寬度下指定。佢明顯高於直流額定值，允許短暫、高強度嘅閃光。
• 直流正向電流 (I_F)：70 mA。呢個係正常操作條件下可以施加喺 LED 上嘅最大連續正向電流。
• 操作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。LED 設計喺呢個環境溫度範圍內正常運作。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。器件喺唔操作時，可以喺呢個更寬嘅溫度範圍內儲存而唔會退化。

2.2 電氣及光學特性

呢啲參數喺標準測試條件 Ta=25°C 同 I_F=50mA 下測量，除非另有說明。佢哋定義咗器件嘅典型性能。

• 發光強度 (I_V)：900 至 2800 mcd（毫坎德拉）。呢個係衡量特定方向發出嘅光嘅感知功率。寬範圍表示使用分級系統（詳見第 3 節）。測量使用經過濾波嘅傳感器，以近似人眼嘅明視覺響應（CIE 曲線）。
• 視角 (2θ_1/2)：120 度。呢個係發光強度下降到軸上（0°）測量值一半時嘅全角。120° 角度表示寬闊、擴散嘅光型，適合需要廣泛可見性嘅應用。
• 峰值發射波長 (λ_P)：632 nm（典型值）。呢個係發出光嘅光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。佢位於可見光譜嘅紅色區域內。
• 主波長 (λ_d)：624 nm（典型值）。從 CIE 色度圖推導出嚟，呢個係最能代表 LED 感知顏色嘅單一波長。佢係顏色規格嘅關鍵參數。
• 譜線半寬度 (Δλ)：20 nm（典型值）。呢個係光譜發射喺其最大功率一半時嘅寬度。20nm 嘅數值係 AlInGaP 紅色 LED 嘅特徵，表示顏色相對純淨。
• 正向電壓 (V_F)：2.2 V（典型值），容差為 ±0.1V。呢個係喺指定 50mA 電流驅動時 LED 兩端嘅電壓降。對於設計限流電路至關重要。
• 反向電流 (I_R)：10 μA（最大值），喺 V_R=5V 下。呢個參數僅用於質量保證測試。LED並非設計用於反向偏壓操作，喺電路中施加反向電壓可能會損壞佢。

3. 分級系統說明

為確保批量生產嘅一致性，LED 會根據性能分級。LTST-E681VEWT 使用基於 50mA 下發光強度嘅分級系統。

分級代碼（V2、W1、W2、X1、X2）代表最小同最大發光強度嘅遞增範圍。例如，分級代碼 X2 包含強度介乎 2240 mcd 同 2800 mcd 之間嘅 LED。每個分級內應用 ±11% 嘅容差。呢個系統允許設計師為其應用選擇合適嘅亮度等級，平衡成本同性能。規格書並未顯示呢個特定型號有針對主波長或正向電壓嘅獨立分級，表明製造過程中對呢啲參數有嚴格控制。

4. 性能曲線分析

雖然具體圖表喺提供嘅文本中有提及但未詳細說明，但呢類 LED 嘅典型曲線會包括：

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示正向電流同正向電壓之間嘅指數關係。條曲線會喺大約 1.8-2.0V 處有一個明顯嘅膝點電壓，之後電流會隨住電壓嘅微小增加而快速增加，突顯點解恆流驅動係必不可少嘅。
• 發光強度 vs. 正向電流：表明光輸出大致同正向電流成正比，但喺極高電流下可能會顯示飽和或效率下降。
• 發光強度 vs. 環境溫度：顯示光輸出會隨住結溫升高而降低。對於喺高溫環境下操作嘅應用，呢個係一個關鍵考慮因素。
• 光譜分佈：相對功率對波長嘅圖表，顯示峰值大約喺 632nm，半峰功率處嘅寬度約為 20nm。
• 視角圖案：一個極坐標圖，說明光強度嘅角度分佈，由於擴散透鏡，確認咗 120° 視角具有朗伯或近朗伯分佈。

5. 機械及封裝資料

5.1 器件尺寸

標識咗陽極（正極）連接。為確保可靠焊接，提供咗推薦嘅印刷電路板（PCB）貼裝焊盤佈局，針對紅外線同氣相回流焊接流程進行咗優化。正確嘅焊盤設計對於防止墓碑效應（元件一端翹起）同確保具有正確焊膏量嘅可靠焊點至關重要。

• 總長度：3.2 mm
• 總寬度：2.8 mm
• 總高度：1.9 mm
• 透鏡寬度：2.2 mm
• 透鏡長度：3.5 mm
• 引腳寬度：0.7 mm
• 引腳長度：0.8 mm

容差為 ±0.2mm，除非另有規定。原始規格書中提供咗詳細嘅尺寸圖。

5.2 極性識別及焊盤設計

The anode (positive) connection is identified. For reliable soldering, a recommended printed circuit board (PCB) attachment pad layout is provided, optimized for both infrared and vapor phase reflow soldering processes. Proper pad design is critical to prevent tombstoning (component standing up on one end) and to ensure a reliable solder joint with the correct amount of solder paste.

6. 焊接及組裝指引

6.1 回流焊接參數

器件兼容無鉛（Pb-free）IR 回流焊接。推薦嘅溫度曲線應符合 JEDEC 標準 J-STD-020B。關鍵參數包括：

• 預熱：150-200°C，最多 120 秒，以逐漸加熱線路板同元件，激活助焊劑並防止熱衝擊。
• 峰值溫度：最高 260°C。應控制喺液相線以上（無鉛焊料通常為 217°C）嘅時間。
• 總焊接時間：峰值溫度下最多 10 秒。回流應限制喺最多兩個週期。

強調最佳溫度曲線取決於特定嘅 PCB 設計、元件、焊膏同爐，應為每個應用進行特性分析。

6.2 手動焊接

如果需要手動焊接，必須極度小心：

• 烙鐵溫度：最高 300°C。
• 焊接時間：每個引腳最多 3 秒，並且只允許一個焊接週期，以防止塑料封裝同內部引線鍵合承受過度熱應力。

6.3 儲存條件

LED 係濕度敏感器件（MSD）。

• 密封包裝：儲存喺 ≤30°C 同 ≤70% 相對濕度（RH）下。當儲存喺帶有乾燥劑嘅原始防潮袋中時，保質期為一年。
• 已開封包裝：元件必須喺暴露於環境空氣（≤30°C / ≤60% RH）後 168 小時（7 日）內使用。如果超過呢個時間，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爆米花現象（回流期間因蒸氣壓力導致封裝破裂）。對於已開封包裝嘅長期儲存，請使用帶有乾燥劑嘅密封容器或充氮乾燥器。

6.4 清潔

如果需要焊後清潔，只應使用指定嘅酒精類溶劑，如乙醇或異丙醇，喺常溫下清潔少於一分鐘。未指定嘅化學品可能會損壞塑料透鏡或封裝。

7. 包裝及訂購資料

• 載帶規格：LED 以 8mm 寬嘅凸版載帶供應。
• 捲盤規格：載帶捲喺標準 7 吋（178mm）直徑嘅捲盤上。
• 每捲數量：2000 件。
• 最小訂購量（MOQ）：剩餘數量為 500 件。
• 標準：包裝符合 ANSI/EIA-481 規範。
• 型號：LTST-E681VEWT。命名約定通常包括系列代碼（LTST）、封裝/樣式、顏色/波長代碼（E681VE），以及可能嘅其他變體（WT）。

8. 應用備註及設計考慮

8.1 驅動電路設計

LED 係電流驅動器件。為確保穩定同均勻嘅亮度，特別係並聯驅動多個 LED 時，每個 LED 串聯一個限流電阻係必須嘅。電阻值（R）使用歐姆定律計算：R = (V_電源- V_F) / I_F。使用典型 V_F2.2V 同所需 I_F20mA，電源為 5V：R = (5V - 2.2V) / 0.02A = 140 歐姆。標準 150 歐姆電阻會適合。直接從電壓源驅動 LED 而無電流限制會導致過大電流同快速故障。

8.2 熱管理

雖然功耗相對較低（196mW），但有效嘅熱管理對於保持長期可靠性同一致嘅光輸出仍然重要。確保 PCB 有足夠嘅銅面積連接到 LED 嘅散熱焊盤（如果適用）或引腳，以幫助散熱。避免長時間喺絕對最大電流同溫度極限下操作。

8.3 應用範圍

呢款 LED 適用於一般電子設備，例如辦公設備、通訊設備同家庭應用。佢並非設計或認證用於故障可能危及生命或健康嘅安全關鍵應用（例如，航空、醫療生命支持、交通控制）。對於呢類應用，必須採購具有適當可靠性認證嘅元件。

9. 技術比較及差異

LTST-E681VEWT 喺其類別中嘅主要差異化因素包括：

• 材料技術：使用 AlInGaP，相比舊技術如 GaAsP，通常為紅色同琥珀色提供更高效率同更好嘅溫度穩定性。
• 亮度：最大強度為 2800mcd，喺標準封裝尺寸下提供高亮度。
• 視角：配備擴散透鏡嘅 120° 寬視角提供出色嘅離軸可見性，對於狀態指示燈而言，比窄光束 LED 更可取。
• 流程兼容性：完全兼容自動化 SMT 組裝同標準無鉛回流溫度曲線，降低咗製造複雜性同成本。

10. 常見問題 (FAQs)

問：如果我嘅電源剛好係 2.2V，可以唔用串聯電阻驅動呢個 LED 嗎？

答：唔可以。正向電壓有容差（±0.1V）並且隨溫度變化。輕微嘅過壓會導致電流大幅、不受控制地增加，可能損壞 LED。務必使用限流機制。

問：峰值波長同主波長有咩分別？

答：峰值波長係物理上發出最多光能嘅位置。主波長係從色度坐標計算出嚟，代表人眼感知到嘅顏色。對於呢類紅色單色 LED，佢哋通常好接近，但主波長係顏色匹配嘅關鍵參數。

問：我嘅線路板焊接後會清洗。呢款 LED 兼容嗎？

答：規格書指定只可使用酒精類溶劑（異丙醇或乙醇）清洗少於一分鐘。許多水性或強力助焊劑清潔劑可能會損壞封裝。請驗證與您特定清潔流程嘅兼容性。

問：點解開袋後有 168 小時嘅車間壽命？

答：塑料封裝會從空氣中吸收水分。喺回流焊接嘅高溫期間，呢啲水分會迅速變成蒸汽，導致內部壓力，可能使封裝破裂或內部層分離（爆米花現象）。168 小時限制同烘烤程序就係為咗管理呢個風險。

11. 實際應用例子

場景：為一個 12V 直流路由器設計電源狀態指示燈。

設計步驟：

1. 選擇驅動電流：為咗長壽命同更低熱量，選擇一個保守嘅 I_F15mA。

2. 計算電阻：使用典型 V_F= 2.2V。R = (12V - 2.2V) / 0.015A = 653 歐姆。使用最接近嘅標準值，680 歐姆。

3. 計算電阻功率： P_R= I_F²* R = (0.015)²* 680 = 0.153W。一個標準 1/4W（0.25W）電阻就足夠。

4. PCB 佈局：將 LED 同其 680Ω 電阻放喺一齊。遵循規格書中推薦嘅焊盤佈局以確保可靠焊接。

5. 組裝：使用符合 JEDEC 標準嘅無鉛回流溫度曲線。如果線路板喺 LED 袋開封後超過 7 日先組裝，請先烘烤 LED。

12. 工作原理

LTST-E681VEWT 中嘅光發射基於由 AlInGaP 材料製成嘅半導體 p-n 結中嘅電致發光。當施加超過結內建電勢嘅正向電壓時，來自 n 型區域嘅電子同來自 p 型區域嘅空穴被注入到有源區域。當呢啲電荷載流子復合時，佢哋以光子（光）嘅形式釋放能量。AlInGaP 合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接定義咗發出光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下，紅色，大約 624-632 nm。芯片上方嘅擴散環氧樹脂透鏡用於從半導體中提取光，並將其角度分佈塑造成寬闊嘅 120 度圖案。

13. 技術趨勢

指示燈 LED 嘅光電行業持續發展。與 LTST-E681VEWT 等器件相關嘅總體趨勢包括：

• 效率提升：持續嘅材料科學改進旨在產生更多每瓦流明（lm/W），允許喺相同電流下更亮嘅輸出，或者相同亮度下更低嘅功耗同更少嘅熱量。
• 微型化：雖然呢類標準封裝仍然普遍，但為咗更薄嘅電子設備，不斷有壓力要求減少佔地面積同高度。
• 可靠性增強：封裝材料、芯片貼裝技術同引線鍵合嘅改進旨在延長操作壽命並提高對熱同機械應力嘅耐受性。
• 顏色一致性：更緊嘅分級容差同先進嘅製造控制正在減少批次之間嘅顏色同亮度差異，對於使用多個 LED 嘅應用至關重要。
• 集成化：存在將驅動電路、保護功能（如 ESD 二極管）或多個 LED 芯片（RGB）集成到單一封裝中嘅趨勢，儘管分立 LED 喺許多應用中仍然係簡單同低成本嘅基礎。