SMD LED LTW-C19DZDS5-NB 規格書 - InGaN 白光晶片 - 10mA - 36mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTW-C19DZDS5-NB 係一款表面貼裝器件（SMD）LED燈，專為需要微型化同高可靠性嘅現代電子應用而設計。佢屬於專為自動化印刷電路板（PCB）組裝流程而設計嘅元件系列，非常適合大批量生產。其緊湊嘅外形尺寸滿足咗當今便攜式同嵌入式電子產品中普遍存在嘅空間受限設計需求。

1.1 核心優勢同特點

呢款LED提供多個關鍵優勢，令其應用廣泛。佢完全符合《有害物質限制》（RoHS）指令，確保達到國際環保標準。器件採用超光嘅氮化銦鎵（InGaN）半導體材料來產生白光，提供高發光效率。其封裝兼容行業標準嘅EIA外形，方便整合到現有設計庫同組裝線。此外，佢設計上兼容紅外線（IR）回流焊接工藝，呢個係表面貼裝技術組裝嘅標準。元件以安裝喺7吋直徑捲盤上嘅8mm膠帶形式供應，呢個係自動化貼片設備嘅標準包裝。

1.2 目標市場同應用

呢款SMD LED嘅多功能性令佢適合廣泛嘅電子設備。主要應用領域包括電信設備（例如無線電話同手機）、計算平台（例如筆記本電腦）同網絡基礎設施系統。佢亦常用於各種家用電器同消費電子產品中，用於狀態指示同背光用途。具體功能用途包括鍵盤或鍵盤背光、狀態同電源指示燈、微型顯示器照明，以及室內環境中嘅一般信號或符號照明。

2. 封裝尺寸同機械規格

呢款LED採用黃色透鏡同黑色頂蓋。精確嘅機械尺寸喺原始規格書圖紙中提供，所有尺寸均以毫米為單位。除非圖紙另有註明，否則呢啲尺寸嘅標準公差為±0.1毫米。呢種精度水平確保咗自動化組裝期間嘅一致放置同焊接。封裝設計為超薄晶片LED，有助於最終產品實現低剖面。

3. 技術參數：深入客觀解讀

所有額定值同特性均喺環境溫度（Ta）為25°C時指定，呢個係半導體器件測試嘅標準參考條件。

3.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅應力極限。佢哋唔係用於連續操作。LTW-C19DZDS5-NB嘅絕對最大額定值如下：最大功耗為36毫瓦（mW）。峰值正向電流，當以1/10佔空比同0.1ms脈衝寬度脈衝時，不得超過50 mA。最大連續直流正向電流為10 mA。器件可以承受使用人體模型（HBM）嘅2000伏特靜電放電（ESD）閾值。允許嘅工作溫度範圍係-20°C至+80°C，而儲存溫度範圍更廣，係-40°C至+85°C。元件可以承受峰值溫度為260°C、最長10秒嘅紅外焊接條件。

3.2 無鉛工藝建議嘅IR回流曲線

提供建議嘅回流焊接曲線，以確保可靠嘅焊點而不損壞LED。曲線通常包括預熱階段、熱浸、具有受控峰值溫度嘅回流區同冷卻期。遵循呢個曲線，特別係最高峰值溫度260°C同液相線以上時間，對於保持器件完整性同長期可靠性至關重要。

3.3 電氣同光學特性

呢啲參數定義咗LED喺正常工作條件下嘅典型性能。當以5 mA嘅正向電流（IF）驅動時，發光強度（Iv）範圍從最小18.0毫坎德拉（mcd）到最大45.0 mcd。視角（2θ1/2），定義為強度下降到其峰值一半時嘅角度，為50度。CIE 1931圖上嘅色度坐標，喺5mA時通常為x=0.270同y=0.260。正向電壓（VF）範圍從2.40V（最小）到3.20V（最大），喺IF=5mA時典型值為2.70V。反向電流（IR）喺施加5V反向電壓（VR）時指定為最大10微安培（µA）。需要留意，呢個反向電壓條件僅用於測試目的；LED並非設計用於反向偏壓下工作。

4. 分級系統說明

為確保生產一致性，LED會根據關鍵參數分入唔同性能等級。咁樣設計師就可以選擇符合其應用特定要求嘅元件。

4.1 正向電壓（VF）等級

LED根據其喺5mA測試電流下嘅正向壓降進行分級。等級代碼同其對應嘅電壓範圍為：A10（2.40V - 2.60V）、A11（2.60V - 2.80V）、B10（2.80V - 3.00V）同B11（3.00V - 3.20V）。每個等級應用±0.1V嘅公差。

4.2 發光強度（IV）等級

元件根據其喺5mA下嘅光輸出進行分類。定義嘅等級為：M（18.0 mcd - 28.0 mcd）同N（28.0 mcd - 45.0 mcd）。每個發光強度等級適用±15%嘅公差。

4.3 色調（色度）等級

由CIE 1931（x，y）坐標定義嘅色點亦會分級，以控制顏色一致性。規格書定義咗幾個色調等級（例如C01、C1、C2），具有特定嘅坐標邊界，喺色度圖上形成四邊形。每個等級內嘅每個坐標應用±0.01嘅公差。

5. 性能曲線分析

原始規格書包含典型特性曲線，提供咗器件喺唔同條件下行為嘅寶貴見解。呢啲曲線通常說明正向電壓同正向電流之間嘅關係（IV曲線），顯示二極管嘅指數特性。佢哋亦可能描繪發光強度隨正向電流嘅變化，以及正向電壓對環境溫度嘅依賴性。分析呢啲曲線有助於設計師理解權衡；例如，以更高電流驅動LED會增加光輸出，但亦會增加功耗同結溫，呢個可能會影響壽命同顏色偏移。

6. 機械、組裝同處理指引

6.1 建議PCB焊盤佈局

提供咗PCB嘅建議焊盤圖案（封裝），以確保形成正確嘅焊角同機械穩定性。遵循呢個建議對於喺回流期間實現可靠焊點至關重要。

6.2 清潔

如果焊接後需要清潔，應僅使用指定嘅化學品。規格書建議喺常溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。使用未指定嘅化學液體可能會損壞LED封裝。

6.3 儲存條件

適當儲存對於防止吸濕至關重要，吸濕會導致回流焊接期間出現"爆米花"現象（封裝開裂）。當防潮屏障袋密封時，LED應儲存喺≤30°C同≤90%相對濕度（RH）環境下，建議使用期限為一年。一旦打開原始包裝，儲存環境不應超過30°C或60% RH。對於從原始包裝中取出嘅元件（濕度敏感等級3，MSL 3），建議喺一週內完成IR回流。對於喺原始袋外更長時間嘅儲存，應將其存放喺帶有乾燥劑嘅密封容器中。如果儲存超過一週，則需要喺焊接前以約60°C烘烤至少20小時。

6.4 焊接說明

對於回流焊接，建議使用預熱溫度150-200°C、預熱時間最長120秒、峰值溫度不超過260°C、峰值時間最長10秒（最多兩個回流週期）嘅曲線。對於使用烙鐵嘅手工焊接，烙鐵頭溫度不應超過300°C，接觸時間應限制為最多3秒（僅一次）。

7. 包裝同訂購信息

標準包裝包括放置喺8mm寬壓紋載帶中嘅LED。呢條帶纏繞喺標準7吋（178mm）直徑捲盤上。每個完整捲盤包含4000件。對於少於完整捲盤嘅數量，剩餘批次嘅最小包裝數量為500件。包裝遵循ANSI/EIA 481規範。載帶使用蓋帶密封空嘅元件袋，捲盤上允許嘅連續缺失燈最大數量為兩個。

8. 應用建議同設計考慮

8.1 典型應用電路

喺典型應用中，LED由恆流源或通過與電源串聯嘅限流電阻驅動。限流電阻（R）嘅值可以使用歐姆定律計算：R = (V_電源 - VF_LED) / IF，其中VF_LED係LED喺所需電流IF下嘅正向電壓。喺呢個計算中使用規格書中嘅最大VF，可以確保即使存在部件間差異，電流也不會超過限制。

8.2 設計考慮

電流驅動：以建議嘅10mA直流正向電流或更低電流操作LED對於可靠性至關重要。超過絕對最大額定值，即使係短暫嘅，亦會降低半導體材料性能並縮短壽命。熱管理：雖然功耗低，但確保焊盤周圍有足夠嘅PCB銅面積可以幫助散熱，特別係喺高環境溫度環境中或當多個LED緊密放置時。ESD保護：雖然器件具有2000V HBM ESD額定值，但喺組裝同處理期間應始終遵循標準ESD處理預防措施（手腕帶、接地工作站），以防止潛在損壞。光學設計：50度視角定義咗光束模式。對於需要唔同輻射模式嘅應用，可能需要二次光學器件（透鏡、導光板）。

9. 技術比較同差異化

LTW-C19DZDS5-NB通過使用InGaN技術實現白光而與眾不同，相比舊技術（如帶黃色熒光粉嘅藍色晶片，儘管仍係熒光粉轉換白光），通常提供更高效率同更好顯色性。其超薄封裝外形係超薄設備嘅關鍵優勢。針對電壓、強度同色度嘅全面分級系統，為設計師提供咗對其最終產品電氣同光學性能一致性嘅嚴格控制，呢個喺背光陣列等均勻性重要嘅應用中至關重要。

10. 基於技術參數嘅常見問題

問：我可以以20mA驅動呢款LED以獲得更高亮度嗎？

答：唔可以。絕對最大連續直流正向電流係10 mA。超過呢個額定值有永久損壞嘅風險，並會使任何可靠性規格失效。要獲得更高光輸出，請選擇具有更高發光強度等級嘅LED或額定電流更高嘅產品。

問：我電路中嘅正向電壓測量為2.5V，但規格書話典型值係2.7V。呢個正常嗎？

答：正常，呢個喺預期變化範圍內。正向電壓有指定範圍（2.4V至3.2V）並且亦會分級。你測量嘅值屬於A10或A11電壓等級。始終為最壞情況最大VF設計你嘅限流電路，以確保電流限制永遠唔會被超過。

問：我需要擔心呢個元件嘅濕度敏感性嗎？

答：需要。該元件額定為MSL 3。一旦打開原始密封袋，你有一週時間喺標準工廠車間條件（≤30°C/60% RH）下完成回流焊接過程。如果超過呢個時間線，則需要喺焊接前進行烘烤。

問：我可以將呢款LED用於戶外標牌嗎？

答：規格書指定嘅應用包括"室內標牌應用"。工作溫度範圍係-20°C至+80°C。對於戶外使用，你必須確保環境條件（溫度、濕度、紫外線照射）唔超過呢啲限制，並且組裝件已適當密封以防止濕氣侵入，呢啲並唔喺呢個元件規格書嘅涵蓋範圍內。

11. 實際使用案例

場景：為便攜式醫療設備設計狀態指示燈。該設備具有3.3V電源軌，需要一個清晰、明亮嘅白色指示燈。設計要求以約5mA驅動單個LED，以平衡可見度同功耗。設計步驟：1. 選擇LTW-C19DZDS5-NB，因為其亮度高、尺寸小同可靠性好。 2. 計算限流電阻：使用最大VF 3.2V，R = (3.3V - 3.2V) / 0.005A = 20歐姆。會使用標準20歐姆電阻。 3. 喺PCB佈局中，使用規格書中建議嘅焊盤圖案。 4. 指定來自N發光強度等級同特定色調等級（例如C1）嘅元件，以確保所有生產單元嘅顏色同亮度一致。 5. 喺組裝說明中，強調MSL 3處理同開袋後一週嘅車間壽命。

12. 工作原理介紹

發光二極管（LED）係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同空穴喺有源區（對於藍色/白色LED通常由InGaN製成）重新結合。呢種重新結合以光子（光）嘅形式釋放能量。發射光嘅波長（顏色）由半導體材料嘅帶隙能量決定。像LTW-C19DZDS5-NB咁樣嘅白色LED，通常使用塗有黃色熒光粉嘅藍色InGaN晶片。一部分藍光被熒光粉轉換為黃光，藍光同黃光嘅混合物被人眼感知為白色。

13. 技術趨勢

SMD LED領域繼續朝著更高效率（每瓦更多流明）、更好顯色指數（CRI）以改善光質，以及更細封裝中更高功率密度嘅方向發展。另一個趨勢係顏色同光通量嘅分級公差更緊，以滿足高端顯示器背光同建築照明等均勻性至關重要嘅應用需求。此外，封裝材料同設計嘅進步旨在改善熱性能，從而允許更高驅動電流同更長工作壽命。將控制電子器件（例如恆流驅動器、可尋址性）直接集成到LED封裝中係另一個重要趨勢，簡化咗智能照明應用嘅系統設計。