目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場同應用
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統解說
- 3.1 發光強度 (IV) 分級
- 3.2 主波長 (WD) 分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸同引腳分配
- 5.2 推薦PCB焊接盤
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 紅外線回流焊接曲線
- 6.2 儲存同處理
- 6.3 清潔
- 7. 包裝同訂購資訊
- 8. 應用建議同設計考慮
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 熱管理
- 8.3 光學設計
- 9. 技術比較同區分
- 10. 常見問題 (基於技術參數)
- 11. 實際應用示例
- 12. 工作原理
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
LTST-008EGSW 係一款表面貼裝器件 (SMD) LED，採用白色擴散透鏡，並喺一個標準EIA封裝內集成咗三粒唔同嘅LED晶片。呢個元件專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝流程而設計，好適合大批量生產。佢嘅緊湊外形，可以滿足唔同電子領域中空間有限嘅應用需求。
1.1 核心優勢
- 多色光源：集成咗紅 (AlInGaP)、綠 (InGaN) 同黃 (AlInGaP) 晶片，可以喺單一元件佔用嘅空間內實現靈活嘅顏色指示或混合。
- 製程兼容性：設計上兼容自動化貼片設備同紅外線 (IR) 回流焊接製程，支援高效嘅PCB組裝。
- 環保合規：產品符合RoHS (有害物質限制) 指令。
- 標準化包裝：採用帶裝包裝 (12mm載帶，7吋捲盤)，方便自動化處理。
1.2 目標市場同應用
呢款LED針對廣泛嘅消費、工業同通訊電子產品。主要應用領域包括狀態指示器、信號同符號照明，以及設備前面板背光，例如電訊設備、辦公室自動化系統、家用電器同各種工業控制單元。
2. 深入技術參數分析
以下部分會詳細、客觀咁解讀LTST-008EGSW嘅主要電氣、光學同熱參數。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。佢哋係喺環境溫度 (Ta) 25°C下指定嘅。
- 功耗 (Pd)：紅/黃：78 mW；綠：64 mW。呢個參數表示LED可以作為熱量散發嘅最大功率。超過呢個值會有熱降解嘅風險。
- 正向電流：直流正向電流：紅/黃：30 mA；綠：20 mA。峰值正向電流 (1/10佔空比) 所有顏色都係80 mA。設計師必須確保工作電流保持喺或低於直流額定值，以實現可靠嘅長期運作。
- 溫度範圍：工作：-40°C 至 +85°C；儲存：-40°C 至 +100°C。呢啲範圍定義咗器件喺使用期間同非運作期間可以承受嘅環境條件。
2.2 電光特性
呢啲係喺特定測試條件下 (Ta=25°C) 測量嘅典型性能參數。
- 發光強度 (Iv) 同光通量 (Φv)：喺唔同正向電流下測量 (紅/黃：20mA，綠：5mA)。數值會分級 (見第3節)。例如，紅同綠嘅最小發光強度係280 mcd，黃係112 mcd。視角 (2θ1/2) 係寬廣嘅120度，係擴散透鏡嘅典型特徵，提供寬闊嘅發光模式。
- 光譜特性：
- 峰值波長 (λP)：紅：632 nm，綠：518 nm，黃：591 nm。
- 主波長 (λd)：定義感知顏色嘅單一波長。指定咗範圍並進行分級 (例如，紅：617-630 nm)。
- 光譜線半寬度 (Δλ)：綠嘅光譜寬度最闊，有30 nm，而紅同黃就係15 nm，呢個係InGaN材料系統嘅特徵。
- 正向電壓 (Vf)：喺指定測試電流下，LED兩端嘅電壓降。範圍係：紅：1.7-2.6V，綠：2.4-3.2V，黃：1.8-2.6V。呢個係驅動電路設計嘅關鍵參數。
- 反向電流 (Ir)：喺VR=5V時，最大10 μA。規格書明確指出器件唔係為反向操作而設計；呢個測試只係用於質量保證。
3. 分級系統解說
LTST-008EGSW採用分級系統，根據關鍵光學參數對單元進行分類，確保應用性能嘅一致性。
3.1 發光強度 (IV) 分級
LED會根據其光通量同強度輸出分級。每個級別都有最小同最大值，級別內公差為 +/-11%。
- 紅 & 綠：使用F、G、H級 (例如，F級：280-450 mcd，H級：710-1120 mcd)。
- 黃：使用D、E、F級 (例如，D級：112-180 mcd，F級：280-450 mcd)。
咁樣設計師就可以根據應用需求選擇合適嘅亮度等級。
3.2 主波長 (WD) 分級
LED亦會根據其顏色嘅精確色調 (主波長) 進行分級，每個級別嘅公差為 +/-1 nm。
- 紅：單一K級 (617.0 - 630.0 nm)。
- 綠：P級 (520.0-530.0 nm) 同 Q級 (530.0-540.0 nm)。
- 黃：H級 (584.5-589.5 nm) 同 J級 (589.5-594.5 nm)。
咁樣可以確保顏色一致性，對於需要精確顏色匹配嘅應用 (例如多LED顯示屏或狀態指示器) 至關重要。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中引用咗特定圖形數據 (例如圖1、圖5)，但呢類LED嘅典型曲線會包括：
- I-V (電流-電壓) 曲線：顯示每種顏色晶片嘅正向電流同正向電壓之間嘅非線性關係。曲線通常有一個特定於半導體材料嘅閾值電壓 (電流開始顯著上升嘅位置) (紅/黃AlInGaP最低，綠InGaN較高)。
- 發光強度 vs. 正向電流 (I-Iv曲線)：展示光輸出如何隨電流增加，喺建議工作範圍內通常接近線性關係，之後喺極高電流下由於熱效應導致效率下降。
- 溫度依賴性：發光強度通常會隨接面溫度升高而降低。確切嘅係數因材料而異，InGaN (綠) 嘅熱行為通常同AlInGaP (紅/黃) 唔同。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸同引腳分配
器件符合EIA標準SMD封裝外形。所有尺寸單位為毫米，典型公差為±0.1 mm。多晶片配置嘅引腳分配定義清晰：引腳 (1,2) 同3用於紅晶片，引腳4同5用於綠晶片，引腳6同 (7,8) 用於黃晶片。呢啲資訊對於正確嘅PCB佈局同電氣連接至關重要。
5.2 推薦PCB焊接盤
提供咗焊盤圖案設計，以確保正確焊接同機械穩定性。遵循呢個推薦嘅佔位面積，對於喺回流焊接期間實現可靠焊點同管理LED散熱至關重要。
6. 焊接同組裝指引
6.1 紅外線回流焊接曲線
提供咗無鉛焊接製程嘅建議回流曲線，參考J-STD-020B標準。關鍵參數包括預熱區 (通常150-200°C)、高於液相線嘅指定時間，以及峰值溫度唔超過260°C。遵循呢個曲線對於防止熱衝擊同損壞LED封裝或內部晶片鍵合至關重要。
6.2 儲存同處理
LED對濕氣敏感。當密封防潮袋 (連乾燥劑) 未開封時，應儲存喺≤30°C同≤70% RH嘅環境，並喺一年內使用。一旦開袋，喺工廠條件 (≤30°C / ≤60% RH) 下嘅暴露時間，喺進行回流焊接前唔應超過168小時。如果暴露時間超過呢個限制，建議進行烘烤程序 (例如60°C烘48小時) 以去除吸收嘅濕氣，防止回流期間出現 "爆米花" 現象。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔，只應使用指定溶劑 (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塑膠透鏡或封裝。
7. 包裝同訂購資訊
標準包裝係12mm寬嘅壓紋載帶，裝喺7吋 (178mm) 直徑嘅捲盤上。每捲包含4000件。載帶用封蓋膠帶密封。包裝遵循EIA-481-1-B規格。剩餘數量嘅最低訂購量為500件。
8. 應用建議同設計考慮
8.1 典型應用電路
每種顏色晶片必須獨立驅動，並串聯一個限流電阻。電阻值 (R) 使用公式計算：R = (供電電壓 - LED正向電壓) / 正向電流，其中LED正向電壓係特定晶片喺所需工作電流下嘅正向電壓。喺呢個計算中使用規格書中嘅最大正向電壓，可以確保即使存在部件間差異，電流亦唔會超過限制。
8.2 熱管理
雖然功耗低，但PCB上嘅適當熱設計對於保持LED性能同壽命好重要，特別係喺接近最大額定值運作時。推薦嘅PCB焊盤設計有助於熱傳遞。確保焊盤周圍有足夠嘅銅面積，以及可能嘅熱通孔連接到其他層，可以幫助管理接面溫度。
8.3 光學設計
白色擴散透鏡提供寬廣、類似朗伯體嘅發光模式 (120度視角)。呢個對於需要廣角可見性嘅應用係理想嘅。如果需要更聚焦嘅光線，就需要二次光學元件。設計師喺追求均勻表觀亮度或特定顏色混合比例時，應考慮三種顏色嘅唔同發光強度。
9. 技術比較同區分
LTST-008EGSW嘅主要區別在於佢將三種唔同嘅LED晶片 (紅、綠、黃) 集成喺一個帶白色擴散透鏡嘅標準SMD封裝內。呢個同以下產品形成對比：
- 單色SMD LED：每個器件只提供一種顏色。
- RGB LED：集成紅、綠、藍晶片進行全彩混合。呢度嘅RGY組合係針對特定指示器顏色需求 (例如交通信號模擬、特定狀態代碼) 而定制，並且喺黃色區域可能比用紅+綠混合出黃色嘅RGB LED提供更高效率。
- 透明透鏡 vs. 擴散透鏡：擴散透鏡犧牲咗部分正向強度，換取更寬闊同更均勻嘅視角，呢個通常更適合前面板指示器。
10. 常見問題 (基於技術參數)
問：我可唔可以同時以最大直流電流驅動所有三粒晶片？
答：唔可以。必須遵守功耗嘅絕對最大額定值 (紅/黃：78 mW，綠：64 mW)。同時以最大電流驅動所有晶片可能會超過封裝總功耗限制，導致過熱。呢種操作需要詳細嘅熱分析。
問：點解綠晶片嘅測試電流 (5mA) 同紅/黃 (20mA) 唔同？
答：呢個係常見做法，因為基於InGaN嘅綠色LED通常喺較低電流下具有更高嘅發光效率 (每單位電流嘅光輸出更多)，相比於基於AlInGaP嘅LED。指定為5mA可能係為咗分級目的提供可比嘅亮度水平，並反映一個常見嘅工作點。
問：峰值波長同主波長有咩分別？
答：峰值波長 (λP) 係LED光譜功率分佈曲線最高點嘅波長。主波長 (λd) 係從CIE色度圖上嘅顏色座標推導出嚟，代表與LED感知顏色相匹配嘅純單色光嘅單一波長。λd對於顏色規格更相關。
11. 實際應用示例
場景：多狀態系統狀態指示器
一個網絡路由器使用單一LTST-008EGSW來指示多個運作狀態：
- 紅 (常亮)：啟動/錯誤狀態 (以15mA驅動)。
- 綠 (閃爍)：數據活動 (以5mA驅動，脈衝式)。
- 黃 (常亮)：待機/空閒模式 (以15mA驅動)。
- 紅+綠 (呈現橙色)：警告狀態 (兩者都以較低電流驅動以混合顏色)。
呢個設計將原本需要三個獨立LED位置嘅功能整合到一個，節省PCB空間並簡化前面板設計，同時寬廣嘅視角確保從各個角度都可見。
12. 工作原理
LED中嘅光發射基於半導體p-n結中嘅電致發光。當施加正向電壓時，電子同電洞被注入到有源區，喺度復合，以光子 (光) 嘅形式釋放能量。光嘅特定波長 (顏色) 由所用半導體材料嘅帶隙能量決定：
- AlInGaP (磷化鋁銦鎵)：用於紅同黃晶片，能夠喺紅至黃橙色光譜中產生高效率光。
- InGaN (氮化銦鎵)：用於綠晶片，呢種材料系統能夠產生跨越藍色至綠色光譜嘅光。白色擴散透鏡散射來自各個晶片嘅光，從外部產生均勻、混合嘅外觀。
13. 技術趨勢
像LTST-008EGSW呢類多晶片SMD LED嘅發展，符合光電領域幾個持續嘅趨勢：
- 微型化同集成：將多種功能 (顏色) 結合到單一封裝中，節省電路板空間，減少元件數量，並簡化組裝。
- 效率提升：InGaN同AlInGaP等材料嘅持續改進帶來更高嘅發光效率 (每瓦更多流明)，允許喺更低電流下實現更亮輸出或降低功耗。
- 先進封裝：封裝設計同材料嘅改進提升咗熱性能，允許更高功率密度同喺惡劣環境中更可靠地運作。使用耐高溫回流材料已成標準。
- 應用特定解決方案：向呢類RGY LED等元件嘅發展，表明咗一種趨勢，即為特定應用需求提供優化解決方案，而不僅僅係通用單色器件。
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。 |