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 電氣同光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 正向電壓 (Vf) 分級
- 3.2 發光強度 (Iv) 分級
- 3.3 主波長 (Wd) 分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 推薦 PCB 焊接焊盤
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 紅外回流焊接參數
- 6.2 手動焊接（電烙鐵）
- 6.3 儲存條件
- 6.4 清潔
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考量同驅動方法
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 基於技術參數嘅常見問題
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 原理介紹
- 13. 發展趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款採用磷化鋁銦鎵 (AlInGaP) 半導體材料嚟產生橙色光輸出嘅表面貼裝器件 (SMD) 發光二極管 (LED) 嘅規格。呢啲 LED 設計成微型封裝，專門用於自動化印刷電路板 (PCB) 組裝，令佢哋非常適合廣泛嘅消費同工業電子產品中空間受限嘅應用。
1.1 核心優勢同目標市場
呢個 LED 系列嘅主要優勢包括符合 RoHS（有害物質限制）指令、兼容自動化貼片設備，以及適用於紅外線 (IR) 回流焊接製程。器件以 8mm 載帶包裝，捲喺直徑 7 吋嘅捲盤上，符合 EIA（電子工業聯盟）標準，以實現高效製造。主要目標市場涵蓋電訊設備、辦公室自動化設備、家用電器、工業控制系統，以及各種需要可靠、緊湊指示燈嘅室內標誌同顯示應用。
2. 技術參數：深入客觀解讀
呢部分詳細拆解咗器件喺指定條件下嘅操作極限同性能特徵。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗壓力極限，超過呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。呢啲額定值係喺環境溫度 (Ta) 25°C 下指定嘅，任何情況下都唔可以超過。
- 功耗 (Pd)：130 mW。呢個係 LED 封裝可以作為熱量散發嘅最大功率。
- 峰值正向電流 (IFP)：100 mA。呢個係最大允許嘅瞬時正向電流，通常喺脈衝條件下指定（1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度）以防止過熱。
- 直流正向電流 (IF)：50 mA。呢個係建議用於可靠長期運作嘅最大連續正向電流。
- 反向電壓 (VR)：5 V。施加超過呢個限制嘅反向電壓會導致擊穿並損壞 LED 結。規格書明確指出器件唔係為反向操作而設計。
- 操作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。保證器件喺呢個環境溫度範圍內運作。
- 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。器件可以喺呢啲限制內儲存而不會退化。
2.2 電氣同光學特性
呢啲參數定義咗 LED 喺正常條件下（Ta=25°C，IF=20mA）運作時嘅典型性能。
- 發光強度 (Iv)：1260 - 2500 mcd（毫坎德拉）。呢個係沿中心軸測量嘅光輸出強度。寬範圍表示使用咗分級系統（見第 3 節）。
- 視角 (2θ½)：120 度（典型值）。呢個係發光強度下降到其軸向值一半時嘅全角，定義咗光束寬度。
- 主波長 (λd)：600 - 610 nm。呢個單一波長值從感知上定義咗發射光嘅橙色，係從 CIE 色度圖得出。
- 譜線半寬度 (Δλ)：18 nm（典型值）。呢個表示光譜純度，代表發射光譜喺其最大強度一半時嘅寬度。
- 正向電壓 (VF)：1.8 - 2.6 V。當 LED 導通 20mA 時，兩端嘅電壓降。喺分級內，公差為 ±0.1V。
- 反向電流 (IR)：10 µA（最大值）。施加 5V 反向電壓時嘅小漏電流，僅與測試目的相關。
3. 分級系統說明
為確保生產批次嘅一致性，LED 會根據性能分級。咁樣設計師就可以選擇符合特定電壓、亮度同顏色要求嘅部件。
3.1 正向電壓 (Vf) 分級
LED 根據其喺 20mA 時嘅正向電壓降進行分類。 分級代碼 D2：1.8V - 2.0V 分級代碼 D3：2.0V - 2.2V 分級代碼 D4：2.2V - 2.4V 分級代碼 D5：2.4V - 2.6V 每個分級內嘅公差為 ±0.1V。
3.2 發光強度 (Iv) 分級
LED 根據其喺 20mA 時嘅光輸出強度進行分類。 分級代碼 W1：1260 mcd - 1780 mcd 分級代碼 W2：1780 mcd - 2500 mcd 每個分級內嘅公差為 ±11%。
3.3 主波長 (Wd) 分級
LED 根據其精確嘅色點（主波長）進行分組。 分級代碼 P：600 nm - 605 nm 分級代碼 Q：605 nm - 610 nm 每個分級內嘅公差為 ±1 nm。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中引用咗特定嘅圖形曲線，但佢哋嘅含義對設計至關重要。設計師應該預期曲線描繪咗：
- 相對發光強度 vs. 正向電流：顯示光輸出如何隨電流增加，通常以非線性方式，喺較高電流時接近飽和。
- 正向電壓 vs. 正向電流：說明二極管嘅 I-V 特性，對設計限流電路至關重要。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出隨結溫升高而減少，係熱管理嘅關鍵因素。
- 光譜分佈：相對強度對波長嘅圖表，顯示喺主波長處嘅峰值以及由光譜半寬度定義嘅形狀。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸
LED 封裝喺標準 SMD 封裝內。關鍵尺寸註釋包括： - 透鏡顏色：水清。 - 光源顏色：AlInGaP 橙色。 - 所有尺寸均以毫米為單位。 - 除非另有說明，一般公差為 ±0.2mm。設計師必須參考詳細嘅機械圖紙以獲取準確嘅長度、寬度、高度同焊盤間距。
5.2 推薦 PCB 焊接焊盤
提供咗用於紅外線或氣相回流焊接嘅焊盤圖案（佔位面積）建議。遵守呢個推薦嘅焊盤佈局對於喺組裝過程期間同之後實現正確嘅焊點形成、對齊同機械穩定性至關重要。
5.3 極性識別
規格書包含標記或結構特徵（例如，封裝上嘅凹口、切角或陰極標記）以識別陽極同陰極端子。正確嘅極性方向係器件運作嘅必要條件。
6. 焊接同組裝指引
6.1 紅外回流焊接參數
提供咗符合 J-STD-020B 無鉛製程嘅建議回流曲線。關鍵參數包括： - 預熱溫度：150°C - 200°C。 - 預熱時間：最多 120 秒。 - 本體峰值溫度：最高 260°C。 - 液相線以上時間：最多 10 秒（最多允許兩個回流週期）。 呢啲參數係通用目標；建議進行針對特定電路板嘅特性分析。
6.2 手動焊接（電烙鐵）
如果需要手動焊接： - 烙鐵頭溫度：最高 300°C。 - 焊接時間：每個引腳最多 3 秒。 - 應該只進行一次，以避免熱應力。
6.3 儲存條件
正確儲存對於防止吸濕至關重要，吸濕會導致回流期間出現 "爆米花" 現象。 -密封包裝：儲存於 ≤ 30°C 同 ≤ 70% RH。一年內使用。 -已開封包裝：儲存於 ≤ 30°C 同 ≤ 60% RH。 - 對於離開原包裝超過 168 小時嘅元件，建議喺焊接前喺 60°C 下烘烤至少 48 小時。
6.4 清潔
如果需要喺焊接後清潔，請僅使用指定溶劑，例如乙醇或異丙醇，喺常溫下清潔少於一分鐘。未指定嘅化學品可能會損壞 LED 封裝。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 載帶同捲盤規格
LED 以帶有保護蓋帶嘅凸紋載帶供應，捲喺直徑 7 吋（178mm）嘅捲盤上。 - 數量：每個標準捲盤 2000 件。 - 最小訂購量：剩餘數量為 500 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 LED 適用於以下設備中嘅狀態指示、背光同裝飾照明： - 消費電子產品（電話、手提電腦、電器）。 - 網絡同通訊設備。 - 工業控制面板同儀器。 - 室內資訊標誌同顯示器。
8.2 設計考量同驅動方法
關鍵：LED 係電流驅動器件。為確保一致嘅亮度同使用壽命，必須使用恆定電流或電壓源同串聯限流電阻嚟驅動。當並聯多個 LED 時，強烈建議為每個 LED 使用獨立嘅電阻，以防止由於個別器件之間正向電壓 (Vf) 嘅自然差異而導致電流搶奪同亮度不均。
9. 技術比較同差異化
同舊技術（例如標準 GaAsP 磷化鎵砷 LED）相比，呢款基於 AlInGaP 嘅橙色 LED 提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同驅動電流下實現更高亮度。120 度嘅寬視角令佢適合需要廣泛可見性嘅應用，有別於用於聚焦照明嘅窄光束 LED。佢同標準 SMD 組裝同回流製程嘅兼容性，令佢有別於通孔 LED，實現高產量、自動化製造。
10. 基於技術參數嘅常見問題
問：我可以直接用 3.3V 或 5V 邏輯電源驅動呢個 LED 嗎？答：唔可以。你必須始終使用串聯限流電阻。電阻值計算為 R = (Vcc - Vf) / If，其中 Vcc 係你嘅電源電壓，Vf 係 LED 嘅正向電壓（為安全設計，使用分級中嘅最大值），If 係所需嘅正向電流（例如 20mA）。
問：點解發光強度範圍咁闊（1260-2500 mcd）？答：呢個反映咗生產分佈。分級系統 (W1, W2) 允許你為應用選擇亮度範圍更窄嘅部件，確保產品嘅視覺一致性。
問：如果我超過絕對最大額定值會點？答：超過呢啲限制，即使係短暫嘅，都可能導致立即或潛在損壞。過電流會破壞半導體結。過高嘅反向電壓會導致擊穿。喺溫度範圍外操作會導致過早失效或參數漂移。
11. 實用設計同使用案例
案例：設計一個有 10 個均勻亮度橙色 LED 嘅狀態指示燈面板。 1. 電路設計：使用恆流驅動器，或者為簡單起見，使用電壓軌（例如 5V）並為每個 LED 配備專用限流電阻。對於分級 D4（VF 最大值 2.4V）喺 20mA 時：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 歐姆。使用下一個標準值（例如 150 歐姆）以獲得稍為安全嘅電流。 2.元件選擇：訂購時指定所需分級：例如，LTST-M670VFKT 帶分級 D4（用於一致電壓）、W2（用於高亮度）同 P（用於特定橙色調）。 3.PCB 佈局：遵循規格書中推薦嘅焊盤佈局以實現可靠焊接。 4.組裝：遵循紅外回流曲線指引。如果電路板喺組裝後需要儲存，請確保符合儲存條件。
12. 原理介紹
呢個 LED 基於半導體中嘅電致發光原理運作。AlInGaP 材料形成一個 p-n 結。當施加正向電壓時，來自 n 區嘅電子同來自 p 區嘅電洞被注入結區。當呢啲電荷載子復合時，佢哋以光子（光）嘅形式釋放能量。鋁、銦、鎵同磷化物嘅特定成分決定咗半導體嘅帶隙能量，直接定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下，係喺橙色光譜（約 605 nm）。水清透鏡封裝並保護半導體晶片，同時允許光線射出。
13. 發展趨勢
像呢款一樣嘅 SMD 指示燈 LED 嘅總體趨勢係朝向更高嘅發光效率（每瓦電輸入產生更多光輸出），從而喺相同亮度下實現更低功耗。同時，喺保持或改善光學性能嘅同時，持續推動微型化。此外，封裝材料同製程嘅進步旨在提高可靠性、熱性能，以及同無鉛同高溫焊接曲線嘅兼容性。跨製造商嘅佔位面積同電氣特性標準化，簡化咗工程師嘅設計同採購。
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。 |