SMD LED LTSA-S020ZGWTA 規格書 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.9V - 90mW - 綠色擴散 - 英文技術文件

1. 產品概述

本文件詳細說明一款專為自動化印刷電路板組裝及空間受限應用而設計的表面黏著元件（SMD）LED 的規格。該元件採用擴散透鏡並發出綠光，適用於需要指示或照明功能的各類電子設備。

1.1 主要特點

• 符合 RoHS 環保標準。
• 以 12 毫米載帶包裝，捲繞於直徑 7 吋的捲盤上，適用於自動化組裝。
• 預處理至 JEDEC 濕度敏感等級 2a。
• 認證參考 AEC-Q101 Rev D，適用於汽車應用。
• 標準EIA封裝外形，確保兼容性。
• 與IC兼容的驅動電流。
• 設計兼容自動拾放設備。
• 適用於紅外回流焊接製程。

1.2 目標應用

此LED適用於多種電子設備，包括但不限於無線電話、流動電話、筆記簿電腦及網絡系統。特別提及適用於工程車輛的配件應用。

2. 技術規格詳解

2.1 絕對最大額定值

所有額定值均在環境溫度（Ta）為25°C下指定。超出此限制可能導致永久損壞。

• 功耗（Pd）： 90 mW
• 峰值正向電流（I_F(peak)): 50 mA (於1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度)
• Continuous Forward Current (I_F): 20 mA DC
• Operating Temperature Range: -40°C 至 +100°C
• Storage Temperature Range: -40°C 至 +100°C

2.2 電氣與光學特性

典型性能係喺指定測試條件下，環境溫度Ta=25°C時量度。

• 發光強度 (I_V): 250 - 640 mcd (典型值於 I_F = 2 mA)。使用近似CIE明視覺響應曲線嘅傳感器/濾波器進行量度。
• 視角 (2θ_1/2): 110度。定義為發光強度降至軸向值一半時嘅離軸角度。
• 峰值發射波長 (λ_p): 518 nm (源自光譜測量)。
• 主波長 (λ_d): 523 - 538 nm (於 I_F = 2 mA)。代表視覺感知顏色。容差為 ±1 nm。
• 譜線半寬度 (Δλ)： 35 nm。
• 正向電壓 (V_F): 2.0 - 2.9 V (於 I_F = 2 mA)。容差為 ±0.1 V。
• 反向電壓 (V_z): 6 - 8 V (於 I_z = 10 μA)。注意：此元件並非為反向操作而設計；此參數僅供 IR 測試使用。
• 反向電流 (I_R): 最大10 μA（於V_R = 5V時）。
• 靜電耐受電壓： 2000 V（人體模型）。

3. 分級系統說明

為確保顏色與亮度一致性，元件會根據關鍵參數分檔。批次標籤標示了V_f、I_V及顏色（W_d）的分檔代碼。

3.1 順向電壓（V_f) 分檔

於 I_F = 2 mA 下量度。每個檔位內嘅容差為 ±0.1V。

• H3: 2.0 V (最小) 至 2.3 V (最大)
• H4: 2.3 V (最小) 至 2.6 V (最大)
• H5: 2.6 V (最小) 至 2.9 V (最大)

3.2 發光強度 (I_V) 分檔

於 I_F = 2 mA。每個分檔內的容差為 ±11%。

• T1: 250 mcd (最小) 至 400 mcd (最大)
• T2: 400 mcd (最小) 至 640 mcd (最大)

3.3 主波長 (W_d) 分檔

於 I_F = 2 mA。每個分檔內的容差為 ±1 nm。

• AQ: 523 nm (Min) 至 528 nm (Max)
• AR: 528 nm (Min) 至 533 nm (Max)
• AS: 533 nm (Min) 至 538 nm (Max)

4. 性能曲線分析

數據表包含典型特性曲線以協助設計。這些曲線闡明了正向電流與發光強度之間的關係，以及光的空間分佈（輻射模式圖）。空間分佈圖對於理解擴散透鏡所產生的照明輪廓至關重要，它顯示了光如何在110度視角內分散。設計師可以使用I_V 對比 I_F 曲線來估算不同驅動電流下的亮度，確保LED符合應用要求而不超出最大額定值。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸

該LED符合標準SMD封裝外形。主要尺寸（以毫米計）包括主體尺寸約為2.0 x 1.25毫米，高度為0.8毫米。除非另有說明，公差通常為±0.2毫米。精確的焊盤圖案設計應參考詳細的尺寸圖。

5.2 建議PCB焊盤設計

本文件提供了適用於紅外線或氣相回流焊接的焊盤圖案建議。遵循此圖案對於形成正確的焊點、確保機械穩定性以及促進工作時的散熱至關重要。

6. 焊接與組裝指引

6.1 紅外回流焊接溫度曲線

對於無鉛焊接製程，建議的溫度曲線遵循 J-STD-020 標準。關鍵參數包括：

• 預熱溫度： 150°C 至 200°C。
• 預熱時間： 最長 120 秒。
• 峰值溫度： 最高260°C。
• 液相線以上時間： 最多10秒（建議最多進行兩次迴流焊接循環）。

注意：最佳溫度曲線取決於具體的PCB設計、元件、焊錫膏及焊接爐。建議針對特定組裝進行特性分析。

6.2 手動焊接

如需進行手動焊接：

• 烙鐵溫度： 最高300°C。
• 焊接時間： 每隻引腳最多3秒（僅限一次）。

6.3 清潔

如焊接後需要清潔，請在室溫下使用酒精類溶劑，例如乙醇或異丙醇。浸泡時間不應超過一分鐘。避免使用未指定的化學清潔劑。

7. 儲存與處理注意事項

7.1 儲存條件

• 密封包裝： 儲存於≤30°C及≤70%相對濕度。若存放於附有乾燥劑的防潮袋中，請於包裝日期起一年內使用。
• 已開封包裝： 儲存於≤30°C及≤60%相對濕度。元件應於暴露後168小時（7天）內進行回焊。
• 延長儲存（已開封）： 存放於附有乾燥劑的密封容器或氮氣乾燥櫃中。
• 烘烤： 若暴露時間超過168小時，請在焊接前以約60°C烘烤至少48小時，以去除濕氣並防止回焊時出現「爆米花」現象。

7.2 使用注意事項

此LED專為普通電子設備設計。未經事先諮詢及特定認證，不建議用於故障可能危及生命或健康的安全關鍵應用（例如，航空、醫療生命維持系統）。

8. 封裝與訂購資料

8.1 捲帶包裝規格

• 載帶寬度： 12 mm。
• 捲盤直徑： 7 英寸。
• 每捲數量： 2000 件。
• 最低訂購量： 剩餘批次為 500 件。
• 包裝標準： 依據 EIA-481-1-B 標準。空置袋口以封蓋膠帶密封。最多允許連續兩個元件缺失。

9. 應用建議與設計考量

將此LED整合至設計時，請考慮以下事項：

• 電流限制： 務必使用串聯電阻或恆流驅動器，將順向電流限制在安全值，通常為或低於20 mA DC的最大值。計算準確的電阻值時應考慮V_F bin。
• 熱管理： 雖然功耗較低（90 mW），仍需確保PCB提供足夠的散熱措施，特別是在高環境溫度或接近最大電流下工作時。
• 光學設計： 擴散式透鏡提供寬廣且均勻嘅視角，適合用於面板指示器。如需聚焦光線，可能需要輔助光學元件。
• ESD 保護： 雖然額定為 2kV HBM，但喺敏感環境中應實施標準 ESD 處理，並在必要時加入電路保護（例如 TVS 二極管）。

10. 技術比較與差異分析

此款 LED 透過其功能組合突顯差異：AEC-Q101 認證參考使其成為汽車配件應用嘅候選。預處理至 MSL 2a 增強了標準回流焊接工藝嘅可靠性。詳細嘅分檔系統相比非分檔部件，能在生產運行中實現更緊密嘅顏色與亮度匹配。配備擴散透鏡嘅 110 度寬廣視角，非常適合需要寬闊、無眩光照明嘅應用。

11. 常見問題（基於技術參數）

問：峰值波長與主波長有何區別？
A: 峰值波長 (518 nm) 係光譜曲線中最大功率輸出嘅點。主波長 (523-538 nm) 係從 CIE 色度圖得出，代表最能匹配人眼所見光色嘅單一波長，對人類視覺更為相關。

Q: 我可唔可以連續用 20 mA 驅動呢粒 LED？
A: 可以，20 mA 係喺 25°C 下嘅最大連續直流正向電流額定值。為確保可靠運作，特別係喺較高環境溫度下，建議降低電流額定值。請務必參考功率損耗限制 (90 mW)。

Q: 如果器件唔係用於反向操作，點解會有反向電壓額定值？
A: V_z 額定值 (6-8V) 主要係內部質量保證（IR 測試）嘅測試參數。佢表示擊穿電壓。喺電路設計中，你應該確保 LED 永遠唔會受到反向偏壓，因為即使係細嘅反向電流亦會降低性能。

Q: 我應該點解讀標籤上嘅分檔代碼 "H4/T2/AR"？
A> This indicates a specific batch where the LEDs have a forward voltage between 2.3V and 2.6V (H4), a luminous intensity between 400 and 640 mcd (T2), and a dominant wavelength between 528 and 533 nm (AR).

12. 實際設計與使用案例

場景：為家用路由器設計狀態指示燈。 LED需要發出綠光，從多個角度皆清晰可見，並能可靠地持續運作。此元件符合要求。5-10 mA的驅動電流可提供充足亮度，同時遠低於極限值，確保長期可靠性。設計師會根據典型V_F （例如H4等級為2.5V）及供電電壓（例如3.3V）來選擇限流電阻。其寬廣視角確保無論路由器如何擺放，狀態皆清晰可見。捲帶包裝便於在路由器主PCB上進行高效自動化組裝。

13. 運作原理

這是一種半導體發光二極管（LED）。當施加超過其閾值的正向電壓時，電子和電洞在發光區（綠光由InGaN構成）內複合，以光子（光）形式釋放能量。特定的材料成分決定了發射光的波長（顏色）。擴散型環氧樹脂透鏡封裝著半導體晶片，提供環境保護、機械支撐，並將光輸出塑造成寬廣且均勻的光束。

14. 技術趨勢

光電產業在此類元件的多個關鍵領域持續進步：發光效率提升（每瓦特光輸出更高）、色彩一致性改善及分檔公差更緊密、針對汽車及工業市場的可靠性增強與更高溫操作能力，以及封裝的進一步微型化。對更高效率的追求，以及LED在通用照明和汽車應用中的廣泛採用，推動著半導體材料和封裝技術的持續改進。