目錄
1. 產品概覽
呢份文件提供咗 LTST-108TGKT 嘅完整技術規格,佢係一款表面貼裝器件(SMD)發光二極管(LED)。呢個元件專為自動化印刷電路板(PCB)組裝流程而設計,適合空間係關鍵限制嘅應用。呢款LED採用咗水清透鏡,並利用氮化銦鎵(InGaN)半導體材料嚟產生綠光。
呢個LED系列嘅主要設計目標包括小型化、兼容大批量貼片設備,以及通過標準紅外(IR)回流焊接流程實現可靠性。呢啲特性令佢成為現代電子製造中嘅多功能元件。
1.1 特點
- 符合有害物質限制(RoHS)指令。
- 以8mm載帶包裝,捲喺7吋直徑嘅捲盤上,方便自動化處理。
- 標準化封裝外形符合電子工業聯盟(EIA)規格。
- 輸入/輸出特性兼容標準集成電路(IC)邏輯電平。
- 專為兼容自動元件貼裝機而設計。
- 適用於表面貼裝技術(SMT)常用嘅紅外回流焊接流程。
- 預先處理至聯合電子器件工程委員會(JEDEC)濕度敏感度等級3。
1.2 應用
呢款LED適用於廣泛嘅電子設備。典型應用領域包括:
- 電信設備:路由器、數據機同網絡交換機上嘅狀態指示燈。
- 辦公室自動化:打印機、掃描器同多功能設備上嘅面板燈。
- 消費電器:各種家庭電子產品上嘅電源同功能指示燈。
- 工業設備:機器狀態同故障指示面板。
- 狀態指示:通用嘅開機、待機或活動指示燈。
- 信號同符號照明:控制面板上圖標或符號嘅背光。
- 前面板背光:按鈕或鍵盤嘅照明。
2. 封裝尺寸
LTST-108TGKT 嘅機械外形遵循標準SMD LED 佔位面積。所有關鍵尺寸喺官方規格書圖紙中提供。關於尺寸嘅關鍵注意事項包括:
- 所有線性尺寸均以毫米(mm)為單位。
- 未指定尺寸嘅標準公差為 ±0.1 mm(約為 ±0.004 英寸)。
零件編號識別:
透鏡顏色:水清
光源顏色:InGaN 綠色
3. 額定值同特性
呢部分定義咗喺指定測試條件下嘅操作限制同性能參數。超過絕對最大額定值可能會對器件造成永久性損壞。
3.1 絕對最大額定值
額定值喺環境溫度(Ta)為25°C時指定。
- 功耗(Pd):80 mW - 器件可以耗散嘅最大總功率。
- 峰值正向電流(IF(峰值)):100 mA - 脈衝條件下嘅最大允許電流(1/10 佔空比,0.1ms 脈衝寬度)。
- 連續正向電流(IF):20 mA - 建議嘅最大連續直流工作電流。
- 工作溫度範圍(T工作):-40°C 至 +85°C - 正常操作嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度範圍(T儲存):-40°C 至 +100°C - 器件未通電時嘅安全溫度範圍。
3.2 建議嘅IR回流曲線
對於無鉛(Pb-free)焊接流程,建議使用符合 J-STD-020B 標準嘅回流曲線。該曲線通常包括預熱區、保溫區、具有峰值溫度嘅回流區同冷卻區。關鍵參數包括:
- 峰值溫度:最高260°C。
- 液相線以上時間(TAL):通常建議喺指定限制內(例如,30-90秒)。
- 升溫/降溫速率:控制加熱同冷卻速率以防止熱衝擊。
必須注意,最佳曲線取決於特定嘅PCB設計、焊膏同爐特性。提供嘅曲線係基於JEDEC標準嘅通用指南。
3.3 電氣同光學特性
呢啲參數喺 Ta=25°C 同 IF=20mA 下測量,除非另有說明。
- 發光強度(IV):355 - 900 毫坎德拉(mcd)。使用過濾器匹配CIE標準明視覺人眼響應曲線嘅探測器進行測量。
- 視角(2θ1/2):110 度(典型值)。定義為發光強度降至其軸向(同軸)值一半時嘅全角。
- 峰值發射波長(λp):518 nm(典型值)。光輸出功率最大時嘅波長。
- 主波長(λd):520 - 535 nm。人眼感知嘅定義顏色嘅單一波長。公差為 ±1 nm。
- 譜線半寬(Δλ):35 nm(典型值)。發射光譜喺其最大強度一半處嘅寬度。
- 正向電壓(VF):2.8 - 3.8 伏特。LED導通20mA時嘅壓降。公差為 ±0.1V。
- 反向電流(IR):喺反向電壓(VR)為5V時,最大10 μA。重要:呢個器件唔係為反向偏壓操作而設計;呢個參數僅供參考/測試用途。
4. 分級系統
為確保生產一致性,LED會根據關鍵參數進行分類(分級)。咁樣可以讓設計師為其應用選擇符合特定性能標準嘅元件。
4.1 正向電壓(VF)等級
喺 IF= 20mA 時分級。每個等級內嘅公差為 ±0.10V。
- D7:2.8V(最小) - 3.0V(最大)
- D8:3.0V - 3.2V
- D9:3.2V - 3.4V
- D10:3.4V - 3.6V
- D11:3.6V - 3.8V
4.2 發光強度(IV)等級
喺 IF= 20mA 時分級。每個等級內嘅公差為 ±11%。
- T2:355.0 mcd(最小) - 450.0 mcd(最大)
- U1:450.0 mcd - 560.0 mcd
- U2:560.0 mcd - 710.0 mcd
- V1:710.0 mcd - 900.0 mcd
4.3 主波長(WD)等級
喺 IF= 20mA 時分級。每個等級內嘅公差為 ±1 nm。
- AP:520.0 nm(最小) - 525.0 nm(最大)
- AQ:525.0 nm - 530.0 nm
- AR:530.0 nm - 535.0 nm
5. 典型性能曲線
規格書包含關鍵特性嘅圖形表示,通常係針對正向電流或環境溫度繪製。呢啲曲線提供咗器件喺非標準條件下行為嘅見解。常見曲線包括:
- 相對發光強度 vs. 正向電流:顯示光輸出如何隨電流增加,通常喺較高電流時由於發熱而變得次線性。
- 正向電壓 vs. 正向電流:展示二極管嘅I-V特性。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:說明光輸出隨結溫升高而下降。
- 光譜分佈:相對強度對波長嘅圖,顯示發射光譜嘅形狀同寬度。
呢啲曲線對於設計驅動電路同熱管理系統以實現一致性能至關重要。
6. 用戶指南同處理
6.1 清潔
如果焊接後需要清潔,請僅使用經批准嘅溶劑。將LED浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘。請勿使用未指定嘅化學清潔劑,因為佢哋可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。
6.2 推薦PCB焊盤佈局
提供咗推薦嘅PCB焊盤圖案(佔位面積),以確保正確焊接同機械穩定性。呢包括陽極同陰極銅焊盤嘅尺寸同形狀,以及推薦嘅阻焊層開口。遵循呢個佈局有助於喺回流期間實現可靠嘅焊點。
6.3 載帶同捲盤包裝
LED以帶有保護蓋帶嘅凸起載帶供應,捲喺7吋(178mm)直徑嘅捲盤上。標準包裝每捲包含4000件。關鍵包裝注意事項:
- 載帶中嘅空位用蓋帶密封。
- 剩餘數量最少訂購量為500件。
- 根據捲盤規格,每捲最多允許連續缺失兩個元件。
- 包裝符合 ANSI/EIA-481 標準。
7. 重要注意事項同使用說明
7.1 預期應用
呢啲LED專為標準商業同工業電子設備中使用而設計。佢哋唔適用於安全關鍵應用,即故障可能直接導致生命或健康風險嘅應用,例如航空、醫療生命支持或交通控制系統。對於呢類應用,必須使用具有適當可靠性認證嘅元件。
7.2 儲存條件
適當嘅儲存對於防止吸濕至關重要,吸濕會導致喺回流焊接期間出現 \"爆米花\" 現象(封裝開裂)。
- 密封包裝:儲存於 ≤30°C 同 ≤70% 相對濕度(RH)。當帶有乾燥劑嘅防潮袋完好無損時,保質期為一年。
- 已開封包裝:對於從密封袋中取出嘅元件,儲存環境不得超過30°C同60% RH。
- 車間壽命:建議喺打開防潮袋後168小時(7天)內完成IR回流流程。
- 延長儲存/烘烤:如果元件暴露超過168小時,必須喺焊接前以約60°C烘烤至少48小時以去除吸收嘅水分。
7.3 焊接說明
提供詳細焊接參數以確保可靠性:
回流焊接(推薦):
- 預熱溫度:150-200°C
- 預熱時間:最多120秒
- 本體峰值溫度:最高260°C
- 峰值/焊接時間:最多10秒(最多允許兩個回流週期)
手工焊接(烙鐵):
- 烙鐵頭溫度:最高300°C
- 接觸時間:每個焊點最多3秒(僅限一次性焊接)。
7.4 驅動方法原理
LED係電流控制器件。佢嘅光輸出(發光強度)主要係通過佢嘅正向電流(IF)嘅函數,唔係電壓。因此,為確保亮度一致,特別係當多個LED並聯使用時,每個LED都應該由受控電流源驅動或擁有自己嘅限流電阻。唔建議直接從電壓源並聯驅動LED,因為器件之間嘅正向電壓(VF)存在差異,呢啲差異會導致電流同亮度出現顯著差異。
8. 設計考慮同應用註釋
8.1 熱管理
雖然功耗相對較低(最大80mW),但有效嘅熱管理對於壽命同穩定性能仍然重要。正向電壓同發光強度係溫度相關嘅。設計PCB時提供足夠嘅散熱、使用接地層,以及避免放置喺其他發熱元件附近,都有助於保持較低嘅結溫。
8.2 限流電阻計算
當使用簡單電壓源同串聯電阻驅動LED時,電阻值(Rs)可以使用歐姆定律計算:Rs= (V電源- VF) / IF。使用規格書中嘅最大 VF(3.8V)以確保即使係低 VF器件,電流亦唔會超過20mA。例如,使用5V電源:Rs= (5V - 3.8V) / 0.020A = 60 歐姆。標準62歐姆電阻會係一個安全選擇。電阻嘅額定功率應至少為 P = IF2* Rs.
8.3 光學設計
110度視角提供咗寬闊、漫射嘅光型,適合需要從多個角度觀看嘅狀態指示燈。對於需要更聚焦光束嘅應用,則需要二次光學器件(例如透鏡或導光管)。水清透鏡最適合實現InGaN芯片嘅真實顏色而唔會染色。
9. 比較同選擇指引
LTST-108TGKT 屬於標準、中等亮度綠色SMD LED類別。佢嘅關鍵區別在於其特定嘅顏色同強度分級結構、對自動化組裝流程嘅合規性,以及詳細嘅處理同焊接規格。選擇LED時,工程師應比較:
- 波長/顏色:確保主波長等級(AP, AQ, AR)符合應用嘅顏色要求。
- 亮度:根據所需可見度選擇適當嘅發光強度等級(T2, U1, U2, V1)。
- 視角:110度角係寬視角嘅標準。更窄嘅角度提供更聚焦嘅光線。
- 正向電壓:VF等級會影響驅動電路嘅設計同功耗。
呢個元件係一個穩健、通用嘅選擇,其中可靠性能同可製造性優先於超高亮度或特殊光學特性。
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。 |