目錄
1. 產品概覽
呢份文件提供LTST-M140KRKT嘅完整技術規格,佢係一款表面貼裝器件(SMD)發光二極管(LED)。呢個元件屬於微型尺寸同特殊配置設計嘅LED系列,方便自動化印刷電路板(PCB)組裝。佢嘅緊湊外形,特別適合用喺各種電子設備中空間有限嘅應用。
1.1 特點
- 符合RoHS(有害物質限制)指令。
- 包裝喺12mm膠帶上,捲喺7吋直徑嘅捲盤,方便自動化處理。
- 標準EIA(電子工業聯盟)封裝外形。
- 輸入/輸出特性兼容集成電路(IC)邏輯電平。
- 設計兼容標準自動貼片組裝設備。
- 能夠承受表面貼裝技術(SMT)常用嘅紅外線(IR)回流焊接製程。
- 預先處理至JEDEC(聯合電子器件工程委員會)濕度敏感度等級3。
1.2 應用
呢款器件適用於需要可靠、緊湊指示燈或光源嘅各種電子設備。典型應用領域包括:
- 通訊設備(例如:無線電話、手提電話)。
- 辦公室自動化設備(例如:手提電腦、網絡系統)。
- 家庭電器同消費電子產品。
- 工業控制同儀器設備。
- 狀態同電源指示燈。
- 信號同符號照明。
- 前面板同顯示器背光。
2. 封裝尺寸同機械資料
LED以表面貼裝封裝提供。透鏡顏色係水清,光源材料係磷化鋁銦鎵(AlInGaP),發出紅光。所有尺寸規格都以毫米(mm)提供。除非有特別註明,否則尺寸嘅一般公差係±0.2 mm。規格書包含元件本身同建議PCB焊盤佈局嘅詳細尺寸圖,確保正確嘅焊盤設計以實現可靠焊接。
3. 額定值同特性
所有額定值都係喺環境溫度(Ta)25°C下指定。超過呢啲限制可能會對器件造成永久損壞。
3.1 絕對最大額定值
- 功耗(Pd):72 mW
- 峰值正向電流(IFP):80 mA(脈衝條件下:1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)
- 連續正向電流(IF):30 mA(直流)
- 反向電壓(VR):5 V
- 工作溫度範圍:-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍:-40°C 至 +100°C
3.2 電氣同光學特性
以下參數喺Ta=25°C、正向電流(IF)20 mA下測量,除非另有說明。
- 光通量(Φv):提供典型值;最小值同最大值由分級代碼定義(見第4節)。使用近似CIE明視覺響應曲線嘅濾光片測量。
- 發光強度(Iv):提供典型值;最小值同最大值由分級代碼定義。呢個係參考用嘅導出值。
- 視角(2θ1/2):120度(典型)。呢個係發光強度為中心軸測量值一半時嘅全角。
- 峰值發射波長(λP):639 nm(典型)。光譜輻射強度最大時嘅波長。
- 主波長(λd):631 nm(典型)。喺CIE色度圖上定義感知顏色嘅單一波長。公差為±1 nm。
- 光譜線半寬度(Δλ):20 nm(典型)。喺最大強度一半處測量嘅光譜寬度。
- 正向電壓(VF):2.0 V(典型),2.4 V(最大),IF=20mA時。公差為±0.1 V。
- 反向電流(IR):10 μA(最大),VR=5V時。
3.3 焊接溫度曲線
提供建議嘅紅外線(IR)回流焊接溫度曲線,適用於無鉛組裝製程,符合J-STD-020B標準。曲線包括預熱、保溫、回流同冷卻階段,有特定時間同溫度限制,封裝體峰值溫度唔超過260°C。遵守呢啲曲線對於防止組裝期間LED封裝受熱損壞至關重要。
4. 分級代碼系統
為確保發光輸出嘅一致性,LED根據測量到嘅光通量分級。分級代碼定義特定範圍。對於LTST-M140KRKT(紅光,20mA測試),定義嘅分級如下:
- B2:光通量 0.27 - 0.34 lm(強度 90 - 112 mcd)
- C1:光通量 0.34 - 0.42 lm(強度 112 - 140 mcd)
- C2:光通量 0.42 - 0.54 lm(強度 140 - 180 mcd)
- D1:光通量 0.54 - 0.67 lm(強度 180 - 224 mcd)
- D2:光通量 0.67 - 0.84 lm(強度 224 - 280 mcd)
每個強度分級嘅公差為±11%。發光強度值(mcd)僅供參考。設計師訂購時應指定所需分級代碼,以確保應用所需嘅亮度水平。
5. 典型性能曲線
規格書包含關鍵特性嘅圖形表示,以幫助設計分析。呢啲曲線通常以正向電流或環境溫度為橫軸繪製,提供非標準條件下器件行為嘅洞察。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,直至最大額定值。
- 正向電壓 vs. 正向電流:說明二極管嘅IV特性。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:展示光輸出嘅熱降額,對於高溫應用至關重要。
- 光譜分佈:相對強度對波長嘅圖,顯示喺~639nm處嘅峰值同光譜寬度。
- 視角分佈圖:顯示發光強度角度分佈嘅極座標圖。
6. 用戶指南同處理說明
6.1 清潔
如果焊接後需要清潔,只可使用指定溶劑。將LED浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。使用未指定或強力化學清潔劑可能會損壞塑料封裝同透鏡。
6.2 儲存同濕度敏感性
呢個元件對濕度敏感。當密封防潮袋(連乾燥劑)未開封時,LED應儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度下,並喺一年內使用。一旦原包裝被打開,儲存環境唔可以超過30°C同60%相對濕度。暴露喺環境空氣中嘅元件應喺168小時內(JEDEC Level 3)進行IR回流焊接。如需儲存超過此期限,必須將佢哋儲存喺帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境中。喺包裝外儲存超過168小時嘅LED,喺焊接組裝前需要喺約60°C下烘烤至少48小時,以去除吸收嘅水分,防止回流期間出現\"爆米花\"現象。
6.3 焊接建議
支援兩種主要焊接方法:
回流焊接(推薦):
- 預熱溫度:150-200°C
- 預熱時間:最多120秒
- 峰值溫度:最多260°C(封裝體)
- 液相線以上時間:最多10秒
- 回流次數:最多兩次
手動焊接(電烙鐵):
- 烙鐵頭溫度:最多300°C
- 每腳焊接時間:最多3秒
- 焊接次數:僅一次
必須注意,最佳回流溫度曲線取決於具體PCB設計、焊膏同使用嘅爐具。提供嘅曲線係基於JEDEC標準嘅指引。
6.4 驅動電路設計
LED係電流驅動器件。佢嘅光輸出主要係正向電流嘅函數,唔係電壓。為確保亮度一致同防止損壞,驅動電路必須包含限流機制。當並聯多個LED時,強烈建議每個LED串聯一個獨立嘅限流電阻。呢個做法可以補償個別器件正向電壓(VF)嘅微小差異,確保電流分佈均勻,從而令陣列中所有LED嘅發光強度一致。唔建議直接從電壓源驅動LED而無電流調節,因為咁樣可能導致熱失控同器件故障。
7. 包裝同膠帶捲盤規格
LED以膠帶捲盤格式供應,兼容高速自動組裝設備。關鍵包裝細節包括:
- 膠帶寬度:12 mm。
- 捲盤直徑:7吋。
- 每滿捲數量:3000件。
- 散裝最小訂購量:500件。
- 包裝符合ANSI/EIA-481規格。
- 載帶中嘅空位用頂部蓋帶密封。
- 每捲最多允許連續缺少兩個元件。
提供載帶、蓋帶同捲盤嘅詳細尺寸圖,以確保與送料器系統兼容。
8. 應用備註同注意事項
8.1 預期用途
呢款LED設計用於標準電子設備嘅一般用途,例如消費電子產品、辦公設備同家庭電器。未經事先諮詢同額外認證,佢唔係專門設計或認證用於故障可能直接危及生命、健康或安全嘅應用。呢類應用包括但不限於航空、交通運輸、交通管制、醫療/生命維持系統同關鍵安全裝置。
8.2 熱管理
雖然封裝有指定功耗,但PCB層面嘅有效熱管理對於保持性能同壽命至關重要,特別係喺高環境溫度或接近最大電流下工作時。PCB佈局應喺焊盤周圍提供足夠嘅銅面積作為散熱器,將熱量從LED結點散走。
8.3 光學設計考慮
120度視角提供寬闊、漫射嘅發射模式,適合需要廣角可見性嘅狀態指示燈同背光。對於需要更聚焦光束嘅應用,就需要二次光學器件(例如透鏡或反射器)。水清透鏡最大限度地減少光吸收,最大化AlInGaP晶片嘅輸出。
9. 技術同材料概覽
LTST-M140KRKT採用磷化鋁銦鎵(AlInGaP)半導體材料作為發光區域。AlInGaP技術特別適合生產高效率紅光、橙光同琥珀光LED。相比舊技術如磷化鎵砷(GaAsP),AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率、更好嘅溫度穩定性同更長嘅工作壽命。光係通過電致發光產生,電子喺半導體有源區內同電洞複合,以光子形式釋放能量。AlInGaP層嘅特定成分經過設計,以產生目標主波長631 nm嘅光子,呢個波長被人眼感知為紅光。
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。 |