LTW-C181HDS5-GE SMD LED 數據表 - 1.6x0.8x0.55mm - 最高3.15V - 76mW - 白色 - 英文技術文件

1. 產品概覽

本文件提供 LTW-C181HDS5-GE 表面貼裝器件 (SMD) LED 燈的完整技術規格。此產品屬於專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝而設計的微型 LED 系列，使其非常適合空間受限的應用。其超薄外形以及與大批量貼裝設備的兼容性，令此元件成為現代緊湊型電子設計的關鍵解決方案。

1.1 功能特點

• 符合《限制有害物質指令》(RoHS) 規定。
• 採用超薄封裝，高度僅0.55毫米。
• 採用超光亮度氮化銦鎵（InGaN）白光發光晶片。
• 以業界標準8毫米載帶包裝，並捲於7吋直徑捲盤上，以便自動化處理。
• 符合EIA（Electronic Industries Alliance）標準封裝外形。
• 輸入兼容集成電路（IC）邏輯電平。
• 設計用於標準自動拾放組裝設備。
• 能夠承受SMT裝配線常用嘅紅外線（IR）回流焊接工序。

1.2 應用範圍

LTW-C181HDS5-GE適用於多種電子設備。其主要應用領域包括：

• 電訊設備： 路由器、數據機同手機上嘅狀態指示燈。
• Office Automation & Consumer Electronics: 用於手提電腦及周邊設備等裝置的鍵盤、鍵盤及微型顯示器的背光照明。
• 首頁 Appliances & Industrial Equipment: 電源、模式或故障狀態指示燈。
• Indoor Signage & Luminaires: 適用於空間緊湊、對小型信號及標誌照明有嚴格要求的場合。

2. 封裝尺寸與配置

該LED採用緊湊型矩形SMD封裝。關鍵尺寸如下：

• 封裝長度： 1.6 mm
• 包裝闊度： 0.8 mm
• 包裝高度： 0.55 毫米

尺寸備註： 所有提供尺寸均以毫米為單位。除非另有特定註明，否則標準公差為 ±0.1 毫米。該裝置配備黃色調鏡片，用以調節內部 InGaN 白光光源的輸出，通常會產生暖白光或特定的色度點。

3. 額定值與特性

除非另有說明，所有參數均以環境溫度(Ta)為25°C為準。超出絕對最大額定值可能會導致器件永久損壞。

3.1 絕對最大額定值

• 功率耗散 (Pd): 76 mW
• 峰值正向電流 (I_F(peak)): 100 mA (於脈衝條件下：1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度)
• Continuous Forward Current (I_F): 20 mA DC
• 操作溫度範圍 (T_opr): -20°C 至 +105°C
• 儲存溫度範圍 (T_stg): -40°C 至 +105°C
• 紅外線回流焊接條件： 最高溫度260°C，持續時間最長10秒。

3.2 建議IR回流焊溫度曲線（無鉛製程）

對於無鉛焊接組裝，必須遵循特定的溫度曲線，以確保可靠性而不損壞LED。建議包括：

• 預熱溫度： 150°C 至 200°C。
• 預熱時間： 最多120秒。
• 最高體溫： 最高260°C。
• 高於260°C嘅時間： 最多10秒。此回流焊接過程不應進行超過兩次。

必須注意，最佳溫度曲線會因PCB設計、焊錫膏及回流爐特性而異。建議進行板級測試。

3.3 電氣與光學特性

此為標準測試條件下（I_F = 5mA, Ta=25°C）量測之典型性能參數。

• 發光強度 (I_V): 112.0 mcd（最小值）至 224.0 mcd（最大值）。實際數值取決於特定分級。
• 視角 (2θ_1/2): 130度。此為光強度降至0度（軸上）測得峰值強度一半時的全角。
• 色度座標 (CIE 1931): x = 0.284, y = 0.272。此座標定義了CIE色度圖上的白點顏色。此座標的容差為±0.01。
• 正向電壓 (V_F): 2.70 V (最小值) 至 3.15 V (最大值)，於5mA下。實際數值由正向電壓分檔決定。
• 反向電流 (I_R): 當施加5V反向電壓（V_R）時，最大反向電流為2 μA。 重要事項： 此器件並非設計用於反向偏壓操作；此參數僅供參考及測試用途。

測試與處理關鍵注意事項： 發光強度使用經校準至CIE明視覺響應曲線的傳感器及濾光片進行測量。本裝置對靜電放電(ESD)敏感。處理時必須採取適當的靜電防護措施，例如使用接地手環及防靜電墊。所有生產設備必須正確接地。

4. Bin分級系統

為確保應用上的一致性，LED會根據關鍵參數進行分檔。分檔代碼會標示在包裝上。

4.1 正向電壓 (V_F) 等級

在 I 下的分檔_F = 5mA，白色。每Bin嘅容差係±0.1V。

• Bin Code A： 2.70 V (Min) – 2.85 V (Max)
• Bin Code B： 2.85 V (最低) – 3.00 V (最高)
• Bin Code C: 3.00 V (最低) – 3.15 V (最高)

4.2 發光強度 (I_V) 等級

在 I 下的分檔_F = 5mA，白色。每Bin的容差為 ±15%。

• Bin Code R1: 112.0 mcd (最小值) – 146.0 mcd (最大值)
• Bin Code R2: 146.0 mcd (最低) – 180.0 mcd (最高)
• Bin Code S1: 180.0 mcd (最小值) – 224.0 mcd (最大值)

4.3 色調 (色度) 等級

在 I 下的分檔_F = 5mA。該LED根據(x, y)座標邊界定義，被歸類於CIE 1931色度圖上的特定區域。數據表中的例子包括：

• S1-1: 由連接點 (x=0.274, y=0.226)、(0.274, 0.258)、(0.284, 0.272)、(0.284, 0.240) 所定義嘅四邊形。
• S2-1: 由點 (0.274, 0.258)、(0.274, 0.291)、(0.284, 0.305)、(0.284, 0.272) 所定義。

每個色調區嘅x同y坐標公差均為±0.01。呢種精確分區讓設計師可以為需要嚴格色彩一致性嘅應用揀選LED。

5. 典型性能曲線

數據表包含關鍵關係嘅圖形表示，對電路設計同熱管理至關重要。雖然具體曲線並未喺提供嘅文本中顯示，但通常包括：

• 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)： 顯示電流同電壓之間嘅非線性關係，對於選擇限流電阻或設計驅動電路至關重要。
• 發光強度 vs. 正向電流： 闡明光輸出如何隨電流增加而提升，有助於優化驅動電流以達致所需亮度及效率。
• 發光強度與環境溫度關係圖： 展示光輸出如何隨接面溫度上升而下降，此特性對高功率或高環境溫度應用中的散熱設計至關重要。
• 相對光譜功率分佈： 描繪每個波長所發出嘅光強度，界定白光輸出嘅顏色特性。

6. 用戶指南與組裝資訊

6.1 清潔

如焊接後需要清潔，只可使用指定溶劑。未經指定的化學品可能會損壞LED封裝或透鏡。建議方法是將LED在室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。

6.2 建議嘅PCB焊盤圖案

為確保正確焊接、機械穩定性及散熱效果，本文提供印刷電路板上焊盤的建議佔位面積。遵循此圖案有助防止墓碑效應（回流焊時一端翹起）並確保良好電氣連接。

6.3 帶裝同捲盤包裝規格

LED以壓紋載帶配保護蓋帶形式供應，捲繞於直徑7吋（178毫米）嘅捲盤上。主要規格包括：

• 載帶寬度： 8 mm.
• 袖珍式磁帶間距： 8毫米磁帶標準間距。
• 捲盤數量： 每卷完整為5000件。
• 最低訂購量（MOQ）： 剩餘數量最少訂購500件。
• 缺少組件： 根據帶狀規格（ANSI/EIA 481），最多只允許連續兩個空袋。

7. 注意事項及可靠性資料

7.1 應用範圍

此LED適用於標準商業及消費類電子設備。若應用於對可靠性有極高要求、一旦失效可能危及生命或健康之場合（例如：航空、醫療生命維持系統、運輸安全系統），必須在設計採用前進行專門技術諮詢，以評估其適用性及是否需要額外篩選或認證。

7.2 儲存條件

適當儲存對於保持可焊性及防止回流焊接期間因濕氣引致損壞（「爆米花」現象）至關重要。

• 密封防潮袋 (MBB)： 儲存於≤30°C及≤90%相對濕度(RH)環境。連同乾燥劑存放於密封袋內之保存期限為一年。
• 開袋後： 「車間壽命」開始。儲存於≤30°C及≤60%相對濕度。對於此器件（通常為濕度敏感等級(MSL) 2a），建議在開袋後672小時（28天）內完成紅外回流焊接製程。
• 延長儲存（已開封）： 如未於672小時內使用，請存放於有乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。
• 重新烘烤： 存放於原包裝外超過672小時嘅組件，應於組裝前以約60°C烘烤至少20小時，以去除吸收嘅濕氣。

7.3 焊接指引

除咗紅外迴流焊接曲線之外，喺嚴格條件下亦容許使用電烙鐵進行手工焊接：

• 烙鐵溫度： 最高300°C。
• 焊接時間： 每個焊點最多3秒。
• 頻率： 手動焊接只應進行一次，避免重複加熱。

8. 設計考量與技術分析

8.1 驅動LED

LED必須使用恆流源驅動，或透過串聯限流電阻連接電壓源。使用電阻是最簡單的方法。電阻值（R_limit）可根據歐姆定律計算：R_limit = (V_supply - V_F) / I_F. 使用最大V_F 在此計算中，從分檔（例如，C檔為3.15V）中減去此值，以確保電流不超過所需的I_F （例如：20mA）在最壞情況下。超出絕對最大額定電流將大幅縮短使用壽命，並可能導致即時故障。

8.2 熱管理

雖然功耗偏低（最高76mW），但有效的熱管理對於延長壽命及保持穩定光輸出仍然重要。LED的發光強度會隨接面溫度上升而下降。為盡量減少溫升：

• 使用建議的PCB焊盤圖案，以提供足夠的銅箔面積作散熱用途。
• 避免將LED放置於其他發熱元件附近。
• 確保終端產品外殼內有足夠通風。
• 在滿足亮度要求的前提下，以最低可行的正向電流操作LED。

8.3 光學設計

130度嘅廣闊視角令呢款LED適合需要寬廣、漫射照明而非聚焦光束嘅應用，例如背光或需要從多角度都睇到嘅狀態指示燈。若要更定向嘅光線，則需要輔助光學元件（透鏡或導光管）。黃色透鏡充當濾色片，將色度座標從InGaN芯片本身嘅藍光激發+螢光粉白光，調整至指定嘅(x, y)數值，通常會產生更暖色調嘅白光。

9. 比較與選擇指引

LTW-C181HDS5-GE 的主要區別在於其 超薄 0.55mm 高度 及 standard 1.6x0.8mm footprint選擇SMD LED時，工程師應比較：

• 封裝尺寸/高度： 此裝置屬於最薄之列，對超薄產品至關重要。
• 亮度（發光強度）： S1 bin 以其尺寸提供高亮度。
• 視角： 130度視角非常寬廣，適合區域照明。
• 色彩一致性： The multi-parameter binning (V_F, I_V, 色調) 可在使用多個LED的應用中實現精準匹配。
• 可靠性與兼容性： RoHS 合規與 IR 回流焊兼容性是現代 SMD LED 的標準要求。

對於唔需要最細高度嘅應用，其他封裝尺寸（例如3528、5050）可能提供更高光輸出或更好散熱性能。

10. 常見問題 (FAQ)

Q1: 唔同嘅bin codes有咩用途？
A1: 製造過程嘅差異會導致V_F、亮度同顏色有輕微差別。Binning將LED分門別類，歸入特性幾乎相同嘅組別，讓設計師可以採購到喺其電路中表現一致嘅零件，尤其係當喺陣列中使用多個LED時。

Q2: 我可唔可以直接用5V或3.3V微控制器引腳驅動呢個LED？
A2：唔係。你必須時刻使用一個串聯限流電阻。直接將佢連接到電壓源會導致過大電流流過，即刻燒毀粒LED。請根據你嘅供電電壓同所需正向電流來計算電阻值。

Q3：我應該點樣解讀色度座標（x=0.284, y=0.272）？
A3：呢啲座標喺CIE 1931色度圖上標示出一個點，該圖係定義顏色嘅標準。呢個特定點對應一種帶有輕微偏移嘅白色，通常被視為「冷白」或「中性白」，並受黃色透鏡影響。實際感知嘅顏色亦取決於相關色溫（CCT），而CCT可以從呢啲座標推算得出。

Q4：點解打開包裝袋後，儲存條件要咁嚴格？
A4: SMD封裝會從空氣中吸收濕氣。喺回流焊接嘅高溫過程中，呢啲被困住嘅濕氣會迅速蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝破裂或內部層分離——呢種故障稱為「爆米花現象」。MSL等級同儲存指引就係為咗防止呢種情況發生。

11. 技術介紹與趨勢

11.1 InGaN LED Technology

LTW-C181HDS5-GE 採用氮化銦鎵 (InGaN) 半導體晶片。InGaN 是生產高效能藍色、綠色及白色 LED 的首選材料。白色 LED 通常透過在藍色 InGaN 晶片上塗覆黃色螢光粉製成。部分藍光會被螢光粉轉換為黃光，而藍光與黃光的混合光線被人眼視為白光。這種方法稱為螢光粉轉換白光 (pc-white)，效率極高，並可透過調整螢光粉成分來調校白光的色點。

11.2 行業趨勢

用於指示燈及背光應用嘅SMD LED趨勢持續邁向：

• 微型化： 更細更薄嘅封裝，例如呢款器件嘅0.55mm高度，令終端產品可以更纖薄。
• 更高效率： 每瓦特流明數（lm/W）更高，在相同光輸出下減少耗電量。
• 顯色性與一致性更佳： 更嚴格的分選公差及全新熒光粉技術，以產生更自然且一致的白光。
• 增強可靠性： 改良物料及封裝技術，以承受更高焊接溫度及更嚴苛的運作環境。
• 整合： 喺同一個微型封裝內，內置限流電阻或IC驅動器嘅LED嘅出現。

呢份數據表代表嘅元件，係為咗滿足主流市場對緊湊性、自動化組裝同可靠性能嘅需求而設計，適用於廣泛嘅消費同工業電子產品。