目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數：深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 熱特性
- 2.3 電光特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度 (Iv) 分級
- 3.2 主波長 (WD) 分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝資料
- 5.1 封裝尺寸同引腳分配
- 5.2 推薦 PCB 焊盤佈局
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 紅外回流焊條件
- 6.2 儲存同處理
- 6.3 清潔
- 7. 包裝同訂購資料
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計注意事項
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題（基於技術參數）
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 工作原理簡介
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗 LTST-E142KGKEKT 呢款表面貼裝器件 (SMD) 發光二極管 (LED) 嘅規格。呢個元件喺一個緊湊嘅封裝內集成咗兩個唔同嘅 LED 芯片：一個發綠光，另一個發紅光。主要設計目標係為現代電子組裝中嘅狀態指示、背光同符號照明提供可靠、節省空間嘅解決方案。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款器件專為自動化組裝流程而設計，兼容紅外回流焊同標準貼片設備。佢嘅微型尺寸好適合電路板空間有限嘅應用。主要目標市場包括電信基礎設施（例如網絡交換機、路由器）、消費電子產品（筆記本電腦、移動設備）、辦公自動化設備、家用電器同工業控制面板。佢嘅主要功能係作為視覺狀態或信號指示器。
2. 技術參數：深入客觀解讀
以下部分詳細分析咗器件喺標準測試條件 (Ta=25°C) 下嘅操作限制同性能特徵。
2.1 絕對最大額定值
呢啲數值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或接近極限操作並唔保證。對於綠色同紅色芯片：最大連續直流正向電流係 30 mA；峰值正向電流（脈衝條件下：1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度）係 80 mA；最大功耗係 75 mW。器件嘅工作同儲存溫度範圍額定為 -40°C 至 +100°C。
2.2 熱特性
熱管理對於 LED 壽命同性能穩定性至關重要。兩個芯片嘅最大允許結溫 (Tj) 係 115°C。從結點到環境嘅典型熱阻 (Rθja) 係 155 °C/W。呢個參數表示封裝散熱嘅效率；數值越低越好。超過最大結溫會加速光通量衰減，並可能導致災難性故障。
2.3 電光特性
呢啲參數喺標準測試電流 20 mA 下測量。綠色芯片嘅發光強度 (Iv) 範圍從最小 56 mcd 到最大 180 mcd。紅色芯片嘅範圍係從 140 mcd 到 420 mcd。視角 (2θ1/2)，定義為強度下降到軸向值一半時嘅全角，通常為 120 度，表示一個寬廣嘅發光模式。
主波長 (λd)，定義咗感知嘅顏色，綠色芯片指定喺 564 nm 至 576 nm 之間，紅色芯片指定喺 616 nm 至 626 nm 之間。兩種顏色喺 20 mA 時嘅正向電壓 (Vf) 範圍係 1.7 V 至 2.5 V。當施加 5V 反向電壓 (Vr) 時，反向電流 (Ir) 規定最大為 10 µA。必須注意，器件唔係設計用於反向偏壓下操作；呢個測試條件僅供參考。
3. 分級系統說明
為確保生產一致性，LED 會根據性能分級。咁樣設計師就可以選擇符合特定亮度同顏色要求嘅元件。
3.1 發光強度 (Iv) 分級
綠色 LED 芯片分為五個強度等級：P2 (56-71 mcd)、Q1 (71-90 mcd)、Q2 (90-112 mcd)、R1 (112-140 mcd) 同 R2 (140-180 mcd)。紅色 LED 芯片分為四個等級：P (140-185 mcd)、Q (185-240 mcd)、R (240-315 mcd) 同 S (315-420 mcd)。每個等級內有 ±11% 嘅公差。
3.2 主波長 (WD) 分級
對於綠色 LED，主波長等級定義為 G1 (564-568 nm)、G2 (568-572 nm) 同 G3 (572-576 nm)。每個波長等級嘅公差為 ±1 nm。紅色 LED 主波長嘅分級信息喺提供嘅摘要中無明確詳細說明，但遵循類似嘅嚴格波長控制原則。
4. 性能曲線分析
雖然文件中引用咗特定圖形數據（例如圖 1 用於光譜輸出，圖 5 用於視角），但典型特徵可以從表格數據推斷。正向電流 (If) 同正向電壓 (Vf) 之間嘅關係係非線性嘅，係二極管嘅典型特徵。發光強度同正向電流成正比，直到達到最大額定極限。性能會隨著結溫升高而下降；因此，應用嘅熱設計對於喺器件壽命期內保持指定嘅光輸出同色點至關重要。
5. 機械同封裝資料
5.1 封裝尺寸同引腳分配
器件符合行業標準 SMD 封裝外形。關鍵尺寸包括主體長度約 2.0 mm，寬度約 1.25 mm，典型高度為 0.8 mm。除非另有說明，公差為 ±0.2 mm。引腳分配對於正確操作至關重要：引腳 2 同 3 分配畀綠色 AlInGaP 芯片，而引腳 1 同 4 分配畀紅色 AlInGaP 芯片。透鏡係透明嘅。
5.2 推薦 PCB 焊盤佈局
提供咗印刷電路板嘅推薦焊盤圖案（佔位面積），以確保可靠焊接同正確機械對齊。遵循呢個設計可以最大程度減少立碑現象，並確保從 LED 封裝到 PCB 嘅最佳熱傳遞。
6. 焊接同組裝指引
6.1 紅外回流焊條件
器件兼容無鉛 (Pb-free) 焊接工藝。提供咗建議嘅紅外 (IR) 回流焊曲線，符合 J-STD-020B 標準。關鍵參數包括預熱溫度 150-200°C，峰值本體溫度唔超過 260°C，以及針對特定電路板組裝而定製嘅液相線以上時間 (TAL)。峰值溫度下嘅總焊接時間應限制喺最多 10 秒，回流焊最多應進行兩次。
6.2 儲存同處理
LED 對濕度敏感。當儲存喺原裝密封防潮袋連乾燥劑時，應保持喺 ≤30°C 同 ≤70% RH 嘅環境，並喺一年內使用。一旦打開袋子，喺唔超過 30°C 同 60% RH 嘅條件下（JEDEC Level 3），"車間壽命" 為 168 小時（7 日）。如果暴露超過此期限，焊接前需要喺約 60°C 下烘烤至少 48 小時，以防止回流焊期間發生爆米花裂紋。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔，只應使用指定嘅酒精類溶劑，例如乙醇或異丙醇。LED 應喺常溫下浸泡少於一分鐘。未指定嘅化學清潔劑可能會損壞封裝環氧樹脂或透鏡。
7. 包裝同訂購資料
器件以供自動化組裝嘅包裝形式提供。佢哋安裝喺 8mm 寬嘅載帶上，並捲到 7 英寸（178 mm）直徑嘅捲盤上。每個完整捲盤包含 4000 件。載帶用覆蓋帶密封以保護元件。包裝符合 ANSI/EIA-481 規格。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款雙色 LED 非常適合需要多狀態指示嘅應用。例如，佢可以用綠色表示 "電源開啟/就緒"，紅色表示 "故障/待機"，或者兩者同時亮起表示特定模式。常見用途包括網絡設備、電源同消費電子產品上嘅狀態指示器；前面板標誌或按鈕嘅背光；以及低級別信號燈具。
8.2 設計注意事項
限流：每個 LED 芯片都必須使用外部限流電阻，以防止超過最大正向電流。電阻值根據電源電壓 (Vs)、LED 喺所需電流下嘅正向電壓 (Vf) 同目標電流 (If) 計算：R = (Vs - Vf) / If。為穩妥起見，應始終使用規格書中嘅最大 Vf 值。
熱設計：確保連接 LED 焊盤嘅 PCB 銅面積（散熱焊盤）足夠，以幫助散熱，特別係喺接近最大額定值操作時。
ESD 保護：雖然無明確說明，但組裝期間應遵守標準嘅 ESD 處理預防措施。
9. 技術比較同差異化
呢個元件嘅關鍵區別在於將兩個唔同嘅單色 LED 芯片（兩種顏色均使用 AlInGaP）集成喺一個微型 SMD 封裝中。與舊技術相比，AlInGaP 技術為紅色同琥珀色/綠色調提供高發光效率同良好嘅色彩飽和度。120 度視角提供寬廣嘅發光模式，適合前面板應用。與使用兩個獨立嘅單色 LED 相比，雙芯片設計節省電路板空間並簡化組裝。
10. 常見問題（基於技術參數）
問：我可以同時以各自嘅全額 20mA 驅動綠色同紅色 LED 嗎？
答：可以，但你必須考慮總功耗。喺 20mA 時，假設每個 LED 嘅典型 Vf 為 2.1V，總功率將為 (2.1V * 0.02A)*2 = 84 mW。呢個超過咗每個芯片嘅絕對最大功耗 75 mW（但請注意，額定值係每個芯片，唔係封裝總和；必須考慮熱耦合）。為安全起見，最好降低電流額定值或使用脈衝操作以保持喺熱極限內。
問：峰值波長同主波長有咩區別？
答：峰值波長 (λp) 係 LED 光譜功率分佈曲線最高點嘅波長。主波長 (λd) 係從 CIE 色度圖得出，代表與 LED 顏色相同嘅單色光嘅波長。λd 對於感知顏色更相關。
問：如果我唔應該喺反向操作，點解反向電流規格咁重要？
答：反向電流測試（通常喺 5V 下）係一個質量同漏電測試。高反向電流可能表示半導體結存在潛在缺陷。
11. 實用設計同使用案例
場景：為一個 5V USB 供電設備設計一個雙狀態指示器。綠色 LED 應指示 "活動中"，紅色 LED 應指示 "充電中/錯誤"。
設計步驟：
1. 電流選擇：選擇 15 mA 嘅驅動電流，以獲得良好亮度，同時保持低於 30 mA 最大值嘅安全裕度。
2. 綠色 LED 電阻計算：使用典型 Vf_green 2.1V 同 Vs=5V。R_green = (5V - 2.1V) / 0.015A ≈ 193 Ω。使用最接近嘅標準值，例如 200 Ω。
3. 紅色 LED 電阻計算：使用典型 Vf_red 2.0V。R_red = (5V - 2.0V) / 0.015A = 200 Ω。
4. PCB 佈局：將 LED 同其限流電阻放喺一齊。使用規格書中推薦嘅焊盤佈局。包括一個連接陰極焊盤嘅適量銅箔用於散熱。
5. 軟件控制：使用微控制器 GPIO 引腳獨立控制每個 LED 嘅陽極（串聯電阻）。
12. 工作原理簡介
發光二極管係半導體 p-n 結器件。當施加正向電壓時，來自 n 型區域嘅電子喺有源層內與來自 p 型區域嘅空穴複合。呢個複合過程以光子（光）嘅形式釋放能量。發射光嘅特定波長（顏色）由所用半導體材料嘅能帶隙決定。LTST-E142KGKEKT 使用磷化鋁銦鎵 (AlInGaP) 作為其紅色同綠色發光芯片，呢種材料系統以喺紅色到黃綠色光譜中嘅高效率而聞名。透明環氧樹脂封裝充當透鏡，塑造光輸出光束。
13. 技術趨勢
SMD 指示器 LED 嘅總體趨勢繼續朝向更高發光效率（每電瓦更多光輸出）、更小封裝尺寸以增加密度，以及通過更嚴格嘅分級來改善顏色一致性。同時亦專注於提高喺無鉛焊接所需嘅更高溫度回流焊曲線下嘅可靠性。正如呢款器件所示，將多個芯片甚至唔同顏色嘅芯片集成喺單一封裝中，滿足咗緊湊設計中多功能指示器嘅需求。基礎材料科學研究旨在開發可見光譜範圍內更高效、更穩定嘅半導體化合物。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |