目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 特點
- 1.2 應用
- 2. 機械同封裝資料
- 3. 技術參數:深入客觀解讀
- 3.1 絕對最大額定值
- 3.2 電氣同光學特性
- 4. 分級系統解說
- 4.1 正向電壓(Vf)等級
- 4.2 發光強度(Iv)等級
- 4.3 色調(主波長)等級
- 5. 性能曲線分析
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 推薦紅外線回流焊曲線(無鉛)
- 6.2 PCB焊盤設計
- 6.3 清潔
- 6.4 儲存同處理
- 7. 包裝同訂購資料
- 8. 應用建議同設計考慮
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 熱管理
- 8.3 光學設計
- 9. 技術比較同區分
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 11. 實際使用案例
- 12. 工作原理簡介
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
LTST-C191KGKT 係一款專為自動化印刷電路板(PCB)組裝而設計嘅表面貼裝器件(SMD)LED燈。佢嘅微型尺寸同超薄身設計,令佢非常適合用喺各種消費同工業電子產品中空間有限嘅應用。
1.1 特點
- 符合RoHS環保標準。
- 封裝厚度極薄,高度僅為0.55毫米。
- 採用超光AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體晶片發出綠光。
- 以8毫米寬載帶包裝,捲喺7吋直徑嘅捲盤上,兼容高速自動貼片設備。
- 標準EIA(電子工業聯盟)封裝外形。
- 輸入邏輯兼容,適合由集成電路直接驅動。
- 設計用於紅外線(IR)回流焊工藝。
1.2 應用
呢款LED適用於各種照明同指示用途,包括:
- 鍵盤、微顯示器嘅背光。
- 通訊設備、辦公自動化設備、家用電器同工業控制系統中嘅狀態同電源指示燈。
- 信號燈同標誌燈。
2. 機械同封裝資料
器件配備水清透鏡,令AlInGaP晶片發出嘅綠光可以高效射出。規格書提供詳細尺寸圖,所有關鍵尺寸以毫米標示。主要封裝特點包括為可靠焊接而設計嘅標準焊盤圖案,以及有助降低組裝總高度嘅超薄外形。器件本體上清晰標示極性,以確保PCB上嘅正確方向。
3. 技術參數:深入客觀解讀
3.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受損嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出極限操作,性能唔保證。
- 功耗(Pd):75 mW。呢個係LED封裝可以散發為熱量而唔會降低性能或可靠性嘅最大功率。
- 直流正向電流(IF):30 mA。可以施加喺LED上嘅最大連續電流。
- 峰值正向電流:80 mA,僅允許喺脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)短暫達到更高光輸出。
- 反向電壓(VR):5 V。反向偏壓下超過此電壓可能導致結立即擊穿。
- 工作及儲存溫度範圍:-55°C 至 +85°C。指定咗器件功能同非工作狀態儲存嘅完整環境範圍。
- 紅外線焊接條件:可承受260°C峰值溫度10秒,對於無鉛組裝工藝至關重要。
3.2 電氣同光學特性
呢啲參數喺標準測試條件Ta=25°C同IF=20mA下測量,提供典型性能基準。
- 發光強度(Iv):範圍由18.0至71.0毫坎德拉(mcd)。呢個寬範圍通過分級系統管理(見第4節)。
- 視角(2θ½):130度。呢個寬視角表示朗伯或近朗伯發射模式,適合區域照明而非聚焦光束。
- 峰值發射波長(λP):典型值574.0 nm。呢個係光譜功率分佈最高嘅波長。
- 主波長(λd):指定喺567.5 nm至576.5 nm之間。呢個定義咗LED嘅感知顏色(綠色),亦受分級影響。
- 譜線半寬度(Δλ):約15 nm。呢個表示發出綠光嘅光譜純度或帶寬。
- 正向電壓(VF):喺20mA時介乎1.9 V至2.4 V之間。LED工作時嘅壓降,對於驅動電路設計好重要。
- 反向電流(IR):喺VR=5V時最大為10 µA。衡量結喺關斷狀態下嘅漏電情況。
4. 分級系統解說
為確保批量生產嘅一致性,LED會按性能分級。LTST-C191KGKT採用三個獨立嘅分級標準。
4.1 正向電壓(Vf)等級
分級確保LED有相似嘅壓降,簡化限流電路設計。分級由代碼4(1.90V-2.00V)到代碼8(2.30V-2.40V),每個有±0.1V容差。
4.2 發光強度(Iv)等級
按光輸出強度將LED分組。代碼係M(18.0-28.0 mcd)、N(28.0-45.0 mcd)同P(45.0-71.0 mcd),每個有±15%容差。
4.3 色調(主波長)等級
按LED精確嘅綠色深淺分類。代碼係C(567.5-570.5 nm)、D(570.5-573.5 nm)同E(573.5-576.5 nm),每個有±1 nm容差。
5. 性能曲線分析
規格書包含典型特性曲線,提供喺唔同條件下器件行為嘅更深入見解。
- 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線):顯示指數關係,對於確定目標電流所需嘅驅動電壓至關重要。
- 發光強度 vs. 正向電流:展示光輸出如何隨電流增加,通常喺工作範圍內呈近線性關係,然後喺極高電流時效率下降。
- 發光強度 vs. 環境溫度:說明光輸出嘅熱降額。隨住結溫升高,發光效率通常會降低。
- 光譜分佈:相對強度對波長嘅圖表,顯示喺~574nm處嘅峰值同~15nm半寬度,確認綠色色點。
6. 焊接同組裝指引
6.1 推薦紅外線回流焊曲線(無鉛)
可靠貼裝嘅關鍵工藝。曲線應包括預熱區(150-200°C)、受控升溫至不超過260°C嘅峰值溫度,以及峰值溫度(例如260°C)下嘅時間限制喺最多10秒。整個過程應喺最多120秒嘅預熱時間內完成。呢個曲線基於JEDEC標準,以防止LED封裝或晶片受熱損壞。
6.2 PCB焊盤設計
提供推薦嘅焊盤圖案(封裝外形),以確保回流焊期間形成正確焊點、元件對齊同熱管理。
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。未指定嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。
6.4 儲存同處理
- 靜電放電(ESD)注意:器件對靜電放電(ESD)敏感。處理期間必須使用適當嘅ESD控制措施(防靜電手帶、接地設備)。
- 濕度敏感度:封裝等級為MSL2a。一旦打開原裝防潮袋,元件必須喺儲存條件≤30°C同≤60% RH下,於672小時(28日)內進行紅外線回流焊。如果喺原裝袋外儲存更長時間,焊接前需要喺60°C下烘烤至少20小時。
7. 包裝同訂購資料
LED以8毫米寬嘅凸版載帶供應,用蓋帶密封。載帶捲喺標準7吋(178毫米)直徑嘅捲盤上。每捲包含5000件。包裝符合ANSI/EIA-481規格。剩餘數量最低訂購量為500件。
8. 應用建議同設計考慮
8.1 典型應用電路
為確保可靠操作,必須將一個限流電阻同LED串聯。電阻值(R)可以用歐姆定律計算:R = (供電電壓 - VF) / IF,其中VF係所選分級嘅正向電壓,IF係所需驅動電流(唔超過30mA直流)。
8.2 熱管理
雖然功耗低,但將結溫維持喺限值內係長期可靠性同穩定光輸出嘅關鍵。確保PCB焊盤設計提供足夠嘅散熱,特別係喺以或接近最大正向電流工作時。
8.3 光學設計
130度視角提供寬闊、漫射嘅光型。如需更聚焦嘅光線,則需要二次光學器件(透鏡或導光板)。水清透鏡適合LED晶片本身唔可見嘅應用。
9. 技術比較同區分
LTST-C191KGKT嘅主要區分特點係佢嘅超薄0.55mm外形以及使用AlInGaP晶片發出綠光。相比舊技術如GaP,AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率同更好嘅色彩飽和度。喺現代超薄消費設備中,超薄外形相比標準0.6mm或0.8mm晶片LED係一個關鍵優勢。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:我可以直接用3.3V或5V邏輯輸出驅動呢個LED嗎?
答:唔可以。你必須使用串聯限流電阻。3.3V供電,典型VF為2.1V,電阻上會有1.2V壓降。對於20mA,R = 60Ω。請務必根據你特定分級嘅最大VF計算,以確保足夠電流。
問:峰值波長同主波長有咩分別?
答:峰值波長(λP)係最高光譜發射嘅物理波長。主波長(λd)係感知上匹配人眼所見LED顏色嘅單一波長,根據CIE色度圖計算得出。λd對於顏色規格更相關。
問:訂購時點樣解讀分級代碼?
答:你可以指定Vf、Iv同λd分級代碼嘅組合,以獲得電氣同光學特性緊密集中嘅LED,呢點對於多LED陣列或背光應用中嘅一致性能至關重要。
11. 實際使用案例
場景:為便攜式設備設計低功耗狀態指示燈。
設備使用3.0V鈕扣電池供電。目標係一個清晰嘅綠色指示燈。選擇10mA驅動電流以平衡亮度同電池壽命。假設VF分級為5(典型值2.05V),計算串聯電阻:R = (3.0V - 2.05V) / 0.01A = 95Ω。會使用標準100Ω電阻,電流約為~9.5mA。Iv分級M或N喺呢個電流下可提供足夠亮度。0.55mm高度令佢可以放入超薄外殼內。
12. 工作原理簡介
呢款AlInGaP LED嘅發光基於半導體p-n結中嘅電致發光。當施加正向電壓時,電子同電洞注入結區並喺有源區復合。復合過程中釋放嘅能量以光子(光)形式發射。AlInGaP半導體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),喺呢個情況下係綠色。水清環氧樹脂透鏡封裝並保護半導體晶片,同時亦塑造光輸出模式。
13. 技術趨勢
像LTST-C191KGKT呢類SMD LED嘅發展遵循幾個關鍵行業趨勢:微型化(更薄、更細嘅封裝),效率提升(每單位電輸入嘅更高光輸出,由改進嘅外延生長同晶片設計推動),同埋可靠性增強(更好嘅封裝材料同工藝,以承受更高回流焊溫度同更惡劣環境條件)。綠色LED轉向AlInGaP係更廣泛趨勢嘅一部分,即從傳統低效率材料轉向可見光譜範圍內更高性能嘅化合物半導體。
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。 |