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SMD LED LTST-M670KGKT 數據表 - AlInGaP 綠色 - 2.4V - 72mW - 英文技術文件

Complete technical datasheet for the LTST-M670KGKT SMD LED. Features include AlInGaP green source, water clear lens, 120-degree viewing angle, and compatibility with IR reflow soldering.
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PDF 文件封面 - SMD LED LTST-M670KGKT 數據表 - AlInGaP 綠色 - 2.4V - 72mW - 英文技術文件

1. 產品概述

LTST-M670KGKT係一款高亮度、表面貼裝LED,專為現代電子應用而設計。佢採用鋁銦鎵磷(AlInGaP)半導體材料嚟產生綠光輸出。呢款器件封裝喺標準EIA兼容嘅封裝內,配備水清透鏡,有助於最大化光提取並提供寬廣視角。呢款LED特別為兼容自動貼片組裝設備同紅外(IR)回流焊接工藝而設計,適合大規模生產。其核心優勢包括性能穩定、符合環保要求,以及易於集成到自動化生產線。

2. 技術參數深入探討

2.1 絕對最大額定值

器件嘅工作極限係喺環境溫度 (Ta) 為 25°C 下定義嘅。超過呢啲額定值可能會導致永久損壞。最大連續正向電流 (DC) 為 30 mA。對於脈衝操作,喺 1/10 佔空比同 0.1ms 脈衝寬度下,允許 80 mA 嘅峰值正向電流。最大功耗為 72 mW。LED 可以承受高達 5 V 嘅反向電壓。工作溫度範圍係 -40°C 至 +85°C,儲存溫度範圍係 -40°C 至 +100°C。

2.2 電氣同光學特性

主要性能參數係喺Ta=25°C同正向電流(IF)為20 mA嘅條件下量度。典型正向電壓(VF)為2.4 V,範圍由2.0 V至2.4 V。發光強度(IV)典型值為180毫坎德拉(mcd),最低指定值為56 mcd。視角(2θ1/2)定義為強度降至軸向值一半時嘅全角,為120度。峰值發射波長(λP)為574 nm,主波長(λd)為571 nm。譜線半寬度(Δλ)為15 nm。當施加5 V反向電壓(VR)時,反向電流(IR)最大值為10 μA。

3. Binning System Explanation

本產品根據三個關鍵參數進行分級(Binning),以確保應用上嘅一致性。咁樣可以讓設計師選取特性緊密集中嘅LED,從而在其設計中實現統一嘅外觀同性能。

3.1 順向電壓分檔

順向電壓以0.2 V為間隔進行分檔。分檔代碼為D2 (1.80V - 2.00V)、D3 (2.00V - 2.20V) 及 D4 (2.20V - 2.40V)。每個分檔的容差為 ±0.1 V。

3.2 發光強度分級

發光強度分為五個級別:P2 (56.0 - 71.0 mcd)、Q1 (71.0 - 90.0 mcd)、Q2 (90.0 - 112.0 mcd)、R1 (112.0 - 140.0 mcd) 及 R2 (140.0 - 180.0 mcd)。每個級別嘅公差為 ±11%。

3.3 主波長分級

主導波長決定了感知顏色,其分檔如下:B(564.5 - 567.5 nm)、C(567.5 - 570.5 nm)、D(570.5 - 573.5 nm)及E(573.5 - 576.5 nm)。每個檔位的容差為±1 nm。

4. 性能曲線分析

雖然數據表中參考了特定圖形曲線(例如圖1顯示光譜輸出,圖5顯示視角圖案),但所提供的數據容許分析關鍵關係。正向電壓與正向電流呈現對數關係,此乃二極管的典型特性。在指定工作範圍內,發光強度與正向電流成正比。光譜特性峰值為574 nm,半波寬僅15 nm,顯示出純正飽和的綠色。120度廣闊視角表明其輻射圖案屬朗伯或近朗伯型,提供良好的離軸可見度。

5. 機械與封裝資料

5.1 器件尺寸

該LED符合標準EIA表面貼裝封裝外形。所有關鍵尺寸,包括本體長度、寬度、高度及引腳間距,均於數據表圖紙中提供,一般公差為±0.2毫米。此封裝設計旨在確保組裝時能穩定放置。

5.2 極性識別

陰極通常會喺封裝上以視覺標記識別,例如凹口、圓點或綠色標記,正如封裝圖所示。正確嘅極性方向對於電路運作至關重要。

5.3 推薦PCB焊盤佈局

建議為印刷電路板設計焊盤圖形,以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點。此圖形考慮到適當嘅焊腳形成同熱緩衝。

6. 焊接與組裝指引

6.1 紅外線回流焊接溫度曲線

本裝置兼容無鉛紅外線回流焊接。提供建議的溫度曲線,符合J-STD-020B標準。關鍵參數包括預熱溫度150-200°C、預熱時間最長120秒,以及峰值溫度不超過260°C且持續時間最長10秒。該溫度曲線應針對具體的PCB組裝進行特性評估。

6.2 手動焊接

如需進行手動焊接,烙鐵頭溫度不應超過300°C,且每次操作接觸時間應限制在最多3秒。

6.3 清潔

如焊接後需要清潔,只可使用指定酒精類溶劑,例如乙醇或異丙醇。LED應在常溫下浸泡少於一分鐘。使用非指定化學品可能會損壞封裝。

7. 包裝及訂購資料

7.1 卷帶及捲盤規格

LED 以寬度為 8 毫米的凸紋載帶包裝,並捲繞於直徑 7 吋(178 毫米)的捲盤上。每捲盤裝有 2000 件。載帶以頂部封蓋膠帶密封。剩餘數量最少訂購量為 500 件。

7.2 包裝標準

包裝符合EIA-481-1-B規格。載帶中連續缺失元件嘅最大數量為兩個。

8. 儲存與處理

對於未開封、內含乾燥劑的防潮袋,LED應儲存於≤30°C及≤70%相對濕度(RH)的環境中,並在一年內使用。一旦原包裝被打開,儲存環境不得超過30°C及60% RH。從原包裝取出的元件應在168小時(7天)內進行IR迴焊。若需儲存更長時間,應將其置於帶有乾燥劑的密封容器或氮氣乾燥櫃中。若LED在無包裝狀態下儲存超過168小時,焊接前需在大約60°C下烘烤至少48小時,以去除吸收的濕氣,防止迴焊過程中出現「爆米花」現象。

9. 應用備註與設計考量

9.1 驅動電路設計

LED係電流驅動器件。為確保亮度均勻並防止電流爭奪,當並聯連接時,必須為每個LED或每條LED並聯支路串聯一個限流電阻。使用恆流源驅動LED係維持穩定光輸出最有效嘅方法。電阻值可根據歐姆定律計算:R = (Vcc - VF) / IF,其中Vcc為供電電壓,VF為LED正向電壓(設計時應採用最大值以留餘量),IF為所需正向電流(例如20 mA)。

9.2 熱管理

雖然功耗相對較低(最高72 mW),但PCB上良好的熱設計對於長期可靠性至關重要,尤其是在高環境溫度或高電流下工作時。確保LED焊盤周圍有足夠的銅箔面積有助於散熱。

9.3 典型應用場景

此LED適用於多種應用,包括狀態指示器、圖標或符號背光、面板照明、消費電子產品及通用信號指示。其與自動化製程的兼容性,使其成為大批量產品的理想選擇。

10. 技術比較與差異化

採用AlInGaP技術製造綠光LED,相比傳統磷化鎵(GaP)基綠光LED具有優勢,通常能提供更高效率同更光嘅輸出。120度視角比好多專門嘅「高指向性」LED更寬,令其適用於需要寬視角可見度嘅多種應用。明確兼容JEDEC標準紅外回流焊溫度曲線,使其有別於只適合手動焊接或波峰焊接嘅LED,從而符合現代SMT組裝線要求。

11. 常見問題 (FAQ)

Q: 我可唔可以唔使用限流電阻嚟驅動呢隻LED?
答:不建議。不建議將LED直接連接到電壓源驅動,因為電流過大很可能會損壞器件。請務必使用串聯電阻或恆流驅動器。

問:峰值波長與主波長有何區別?
答:峰值波長(λP)是指光譜功率分佈達到最大值時的波長。主波長(λd)則源自CIE色度圖,它代表與LED感知顏色相匹配的單一波長。在顏色規格方面,λd更具參考價值。

Q: 點樣解讀零件編號入面嘅bin code?
A: VF、IV同λd嘅具體bin code並冇嵌入基本零件編號LTST-M670KGKT入面。佢哋係喺製造過程中被分配,訂購時應該根據datasheet提供嘅bin table嚟指定,以確保你收到具有所需特性嘅LED。

Q: 焊接前係咪一定要焗板?
A: 只有當元件暴露於原裝防潮袋外嘅環境條件超過168小時,先需要進行烘烤。此舉係為咗防止喺高溫回流焊接過程中,因濕氣導致封裝破裂。

12. 設計與應用案例分析

考慮一個工業控制器上嘅多指示器狀態面板設計。需要十個綠色狀態LED。為確保亮度均勻,應選用同一發光強度級別(例如R1: 112-140 mcd)嘅LED。為簡化驅動電路,所有LED可以並聯連接,每個LED都有自己嘅限流電阻,針對5V電源計算:R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130歐姆(可以使用標準130或150歐姆電阻)。PCB佈局應採用推薦嘅焊盤幾何形狀,並提供一些小型散熱引線。組裝將使用指定嘅IR回流焊接溫度曲線。此方法可保證一致嘅視覺效果同可靠嘅製造。

13. 技術原理介紹

LTST-M670KGKT 採用磷化鋁銦鎵 (AlInGaP) 半導體材料製成。當在 p-n 結上施加正向電壓時,電子和電洞會被注入發光區。它們復合時會以光子(光)的形式釋放能量。AlInGaP 合金的具體成分決定了其帶隙能量,進而決定了發射光的波長(顏色)——本例中為綠色。其水清環氧樹脂透鏡並未着色;其功能是保護半導體晶片、將輻射模式塑造成寬視角,並增強晶片的光提取效率。

14. 行業趨勢與發展

用於指示器應用的SMD LED趨勢持續朝向更高效率(每單位電能輸出更多光)、更小封裝尺寸以適應更高密度電路板,以及通過更嚴格分檔提升顏色一致性。同時,業界亦大力推動在惡劣條件下增強可靠性,以及兼容無鉛高溫焊接製程。各製造行業邁向自動化的趨勢,凸顯了此類專為帶狀包裝及回流焊接設計的元件之重要性,它能減少人手操作,並提升生產效率及一致性。

LED規格術語

LED技術術語完整解釋

光電性能

術語 單位/表示方式 簡單解釋 為何重要
發光效能 lm/W (流明每瓦) 每瓦電力嘅光輸出,數值越高代表越慳電。 直接決定能源效益級別同電費開支。
光通量 lm (流明) 光源發出的總光量,俗稱「光亮度」。 判斷光線係咪夠光。
Viewing Angle ° (度數),例如:120° 光強度降至一半時嘅角度,決定光束寬度。 影響照明範圍同均勻度。
CCT (色溫) K (Kelvin),例如 2700K/6500K 光線嘅冷暖度,數值越低越偏黃/暖,越高越偏白/冷。 決定照明氛圍同適用場景。
CRI / Ra 無單位,0–100 準確呈現物件顏色的能力,Ra≥80為良好。 影響色彩真實度,適用於商場、博物館等高要求場所。
SDCM MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" 顏色一致性指標,步數越小代表顏色越一致。 確保同一批次LED的顏色均勻一致。
主導波長 nm (納米),例如:620nm (紅色) 對應彩色LED顏色的波長。 決定紅、黃、綠單色LED的色調。
Spectral Distribution 波長對強度曲線 顯示不同波長嘅強度分佈。 影響顯色同品質。

Electrical Parameters

術語 Symbol 簡單解釋 設計考量
正向電壓 Vf 啟動LED所需嘅最低電壓,類似「起始閾值」。 驅動器電壓必須≥Vf,串聯LED嘅電壓會累加。
正向電流 If 正常LED運作之電流值。 Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
Max Pulse Current Ifp 可短時間承受嘅峰值電流,用於調光或閃爍。 Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向電壓 Vr LED可承受嘅最大反向電壓,超出可能導致擊穿。 電路必須防止反接或電壓尖峰。
Thermal Resistance Rth (°C/W) 由晶片傳熱至焊料的阻力,數值越低越好。 高熱阻需要更強嘅散熱能力。
ESD Immunity V (HBM), e.g., 1000V 抵禦靜電放電嘅能力,數值越高代表越唔易受損。 生產過程中需要採取防靜電措施,尤其係對於敏感嘅LED。

Thermal Management & Reliability

術語 關鍵指標 簡單解釋 影響
接面溫度 Tj (°C) LED晶片內部實際工作溫度。 每降低10°C可能令壽命倍增;溫度過高會導致光衰、色偏。
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「使用壽命」。
光通維持率 %(例如:70%) 使用一段時間後保留嘅亮度百分比。 表示長期使用下嘅亮度保持情況。
色偏移 Δu′v′ 或 MacAdam 橢圓 使用期間的顏色變化程度。 影響照明場景中嘅顏色一致性。
Thermal Aging 物料降解 因長期高溫而導致嘅劣化。 可能導致亮度下降、顏色改變或開路故障。

Packaging & Materials

術語 Common Types 簡單解釋 Features & Applications
封裝類型 EMC, PPA, Ceramic 封裝材料保護晶片,提供光學/熱學介面。 EMC:耐熱性好,成本低;陶瓷:散熱更佳,壽命更長。
晶片結構 正面,倒裝晶片 晶片電極排列。 倒裝晶片:散熱更佳,效能更高,適用於高功率。
Phosphor Coating YAG, Silicate, Nitride 覆蓋藍色晶片,將部分轉化為黃/紅色光,混合成白光。 不同螢光粉會影響光效、色溫及顯色指數。
透鏡/光學元件 平面、微透鏡、全內反射 表面光學結構控制光線分佈。 決定視角與光線分佈曲線。

Quality Control & Binning

術語 分類內容 簡單解釋 目的
光通量分級 代碼,例如 2G, 2H 按亮度分組,每組有最小/最大流明值。 確保同一批次亮度均勻。
Voltage Bin 代碼,例如 6W、6X 按正向電壓範圍分組。 有助於驅動器匹配,提升系統效率。
Color Bin 5-step MacAdam ellipse 按色座標分組,確保範圍緊密。 保證顏色一致性,避免燈具內部顏色不均。
CCT Bin 2700K、3000K 等 按相關色溫分組,每組有對應的坐標範圍。 滿足不同場景嘅色溫要求。

Testing & Certification

術語 Standard/Test 簡單解釋 顯著性
LM-80 光通量維持測試 恆溫長期點亮,記錄亮度衰減。 用於估算LED壽命(配合TM-21)。
TM-21 壽命估算標準 根據LM-80數據估算實際條件下的壽命。 提供科學的壽命預測。
IESNA 照明工程學會 涵蓋光學、電學、熱學測試方法。 業界認可嘅測試基準。
RoHS / REACH 環保認證 確保不含任何有害物質(鉛、汞)。 國際市場准入要求。
ENERGY STAR / DLC 能源效益認證 照明設備的能源效益與性能認證。 用於政府採購、補貼計劃,提升競爭力。