LTST-008GEBW SMD LED 規格書 - 白色霧面透鏡 - RGB晶片 - EIA封裝 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTST-008GEBW 係一款專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝而設計嘅表面貼裝器件 (SMD) LED。佢配備白色霧面透鏡，並喺單一封裝內集成咗三個獨立嘅半導體晶片：綠色 (InGaN)、紅色 (AlInGaP) 同藍色 (InGaN)。呢種配置令佢好適合用於多變嘅顏色指示同背光應用。器件採用業界標準嘅 EIA 封裝，確保同各式各樣嘅自動化貼片機同迴焊設備兼容。

1.1 產品特點

• 符合 RoHS 環保指令。
• 採用12mm載帶包裝，捲盤直徑為7吋，適合大批量組裝。
• 標準 EIA 封裝尺寸，設計兼容性高。
• 輸入/輸出兼容集成電路 (I.C. compatible)。
• 專為兼容自動化貼片設備而設計。
• 適用於紅外線 (IR) 迴焊製程。
• 已預處理至 JEDEC 濕度敏感等級 3。

1.2 應用範圍

呢款 LED 適用於各種需要節省空間、可靠指示或柔和背光嘅電子設備。主要應用領域包括：

• 電訊設備 (例如路由器、交換機、電話)。
• 辦公室自動化設備 (例如打印機、掃描器、多功能裝置)。
• 家用電器同消費電子產品。
• 工業控制面板同設備。
• 狀態同電源指示燈。
• 信號同符號照明。
• 前面板同鍵盤背光。

2. 封裝尺寸與腳位定義

LTST-008GEBW 嘅機械外形符合標準 EIA 封裝尺寸。所有指定尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，一般公差為 ±0.1 mm。集成 RGB 晶片嘅腳位定義如下：

• 綠色晶片：陽極喺腳位 (0,1)，陰極喺腳位 2。
• 紅色晶片：陽極喺腳位 3，陰極喺腳位 4。
• 藍色晶片：陽極喺腳位 5，陰極喺腳位 (6,7)。

呢個腳位定義對於正確嘅電路設計至關重要，必須嚴格遵守，以實現獨立顏色控制。

3. 額定值與特性

3.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅極限。呢啲額定值係喺環境溫度 (Ta) 為 25°C 時指定嘅。

• 功耗：102 mW (綠色、藍色)，72 mW (紅色)。
• 峰值正向電流：所有顏色均為 100 mA (喺 1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度下)。
• 直流正向電流：所有顏色均為 30 mA。
• 工作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。

唔建議喺呢啲範圍之外操作，否則可能會影響可靠性同使用壽命。

3.2 建議紅外線迴焊溫度曲線

對於無鉛焊接製程，建議嘅紅外線迴焊溫度曲線應符合 J-STD-020B 標準。曲線通常包括預熱區、保溫區、帶有峰值溫度嘅迴焊區同冷卻區。遵守呢個曲線對於防止熱衝擊、確保可靠嘅焊點而唔損壞 LED 封裝或內部晶片至關重要。

3.3 電氣與光學特性

呢啲特性係喺 Ta=25°C 同指定測試條件下測量嘅，代表器件嘅典型性能。

• 光通量 (Φv)：使用近似 CIE 明視覺響應嘅傳感器/濾光片測量。
  • 綠色 (IF=25mA)：最小 2.81 lm，最大 7.12 lm。
  • 紅色 (IF=20mA)：最小 1.07 lm，最大 2.71 lm。
  • 藍色 (IF=15mA)：最小 0.32 lm，最大 0.82 lm。
• 視角 (θ1/2)：通常為 130 度。呢個係離軸角度，喺呢個角度下嘅發光強度係 0 度 (軸上) 時嘅一半。
• 主波長 (λd)：被感知為顏色嘅單一波長。
  • 綠色：518 nm 至 533 nm。
  • 紅色：618 nm 至 628 nm。
  • 藍色：455 nm 至 464 nm。
• 譜線半寬度 (Δλ)：典型值為 33 nm (綠色)、20 nm (紅色) 同 22 nm (藍色)。
• 正向電壓 (VF)：公差為 +/-0.1V。
  • 綠色：2.9V 至 3.4V (於 25mA)。
  • 紅色：1.8V 至 2.4V (於 20mA)。
  • 藍色：2.6V 至 3.4V (於 15mA)。
• 反向電流 (IR)：最大 10 μA (於 VR=5V)。注意：器件並非為反向偏壓操作而設計；此參數僅用於 IR 測試資格。

4. 分級代碼系統

LTST-008GEBW 採用分級代碼系統進行分類，以確保喺需要一致性嘅應用中，光輸出同色度座標保持一致。

4.1 光通量 (IV) 等級

LED 會根據佢哋喺指定驅動電流下測量到嘅光通量進行分級。分級代碼 (H2, J1, J2, K1) 定義咗從最小到最大光通量值嘅範圍。每個光強度等級嘅公差為 +/- 11%。

4.2 色度座標 (CIE) 等級

顏色一致性通過詳細嘅 CIE 1931 色度座標分級系統進行管理。規格書提供咗一個完整嘅表格同一個標繪咗各種分級代碼 (例如 H2-H7, J2-J7, K2-K7 等) 嘅色度圖。每個等級由 CIE 圖表上一個由四個 (x, y) 座標點指定嘅四邊形區域定義。每個色調等級 (x, y) 嘅公差為 +/- 0.01。呢種精確分級允許設計師為多 LED 陣列或顏色匹配至關重要嘅狀態指示燈選擇色點幾乎相同嘅 LED。

5. 典型性能曲線

規格書包含一個典型性能曲線部分，以圖形方式表示唔同條件下各種參數之間嘅關係。呢啲曲線對於深入嘅設計分析至關重要。雖然提供嘅文本中未詳細說明具體曲線，但通常包括：

• 相對發光強度 vs. 正向電流：顯示每種顏色嘅光輸出如何隨驅動電流變化。
• 正向電壓 vs. 正向電流：說明每個二極管嘅 IV 特性。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出嘅熱降額。
• 光譜功率分佈：繪製每種顏色晶片喺各個波長下嘅相對發光強度。

參考呢啲曲線有助於優化驅動電路、管理熱性能同預測非標準操作條件下嘅行為。

6. 使用指南與組裝資訊

6.1 清潔指引

組裝後清潔必須小心進行。只可使用常溫下嘅乙醇或異丙醇。LED 浸泡時間應少於一分鐘。使用未指定嘅化學清潔劑可能會損壞 LED 封裝材料、環氧樹脂透鏡或內部連接。

6.2 建議PCB焊盤圖案

提供咗建議嘅 PCB 焊盤圖案，以確保迴焊過程中形成正確嘅焊點、機械穩定性同散熱管理。遵循呢個圖案對於實現可靠嘅表面貼裝至關重要。

6.3 載帶與捲盤包裝尺寸

器件以標準 12mm 寬嘅壓紋載帶包裝，捲喺直徑 7 吋 (178mm) 嘅捲盤上。規格書包含載帶凹槽、蓋帶同捲盤軸心嘅詳細尺寸，以便同自動化組裝設備嘅送料器兼容。

7. 設計考量與應用備註

7.1 限流設計

同所有 LED 一樣，必須使用串聯電阻或恆流驅動器來限制正向電流。電阻值應根據電源電壓、特定顏色晶片喺所需電流下嘅正向電壓 (VF) 同最大直流正向電流額定值 (30mA) 計算。為確保長期可靠性，建議喺或低於典型測試電流 (綠色 25mA、紅色 20mA、藍色 15mA) 下操作。

7.2 散熱管理

雖然功耗相對較低，但 PCB 上嘅適當散熱設計仍然重要，特別係喺高環境溫度環境或驅動多個 LED 時。PCB 嘅銅面積充當散熱器。確保從 LED 焊盤到較大銅平面有良好嘅熱路徑，有助於保持較低嘅結溫，從而保持光輸出同使用壽命。

7.3 霧面透鏡光學設計

白色霧面透鏡通過散射來自細小、明亮晶片光源嘅光線，提供寬闊、均勻嘅視角 (通常 130°)。呢個令 LED 非常適合需要從多個角度都睇到嘅狀態指示燈。佢減少咗眩光同熱點，創造出柔和、均勻嘅照明，適合面板背光。設計師喺為其特定應用建模光輸出時，應考慮呢種擴散效果。

7.4 獨立顏色控制

由於每種顏色晶片都有獨立嘅陽極/陰極對，LTST-008GEBW 提供完全獨立嘅控制。呢個允許靜態指示三種唔同狀態 (綠色、紅色、藍色)，或者通過喺各個通道上使用脈衝寬度調製 (PWM) 來創造多種混合顏色。需要仔細設計電路來管理三個獨立嘅限流路徑。

8. 比較與選型指引

LTST-008GEBW 佔據咗一個特定嘅市場定位。主要區別包括佢喺單一標準 SMD 封裝內集成 RGB 功能，以及用於廣角觀看嘅霧面透鏡。選擇 LED 時，工程師應比較：

• 單色 vs. 多晶片：呢款器件將三個指示燈整合到一個封裝內，節省電路板空間。
• 透明 vs. 霧面透鏡：霧面透鏡以犧牲峰值軸向強度為代價，換取更寬、更均勻嘅視角。
• 光通量分級：對於需要多個單元亮度一致嘅應用，建議指定更嚴格嘅光通量等級 (例如 K1)。
• 顏色分級：對於顏色要求嚴格嘅應用，指定特定嘅 CIE 分級代碼可確保唔同生產批次或相鄰 LED 之間嘅視覺一致性。

9. 常見問題 (FAQ)

問：我可以同時以最大直流電流驅動所有三種顏色嗎？

答：唔可以。絕對唔可以超過封裝嘅絕對最大功耗。同時以最大額定值驅動綠色 (102mW)、紅色 (72mW) 同藍色 (102mW) 會遠遠超出封裝嘅熱容量。應降低電流或使用多路復用/PWM 來管理總功率。

問：JEDEC 等級 3 預處理嘅目的係咩？

答：佢表示器件嘅濕度敏感性。等級 3 意味著封裝可以暴露喺工廠車間條件 (≤30°C/60% RH) 下長達 168 小時，之後必須喺迴焊前進行烘烤，以防止 "爆米花" 現象 (因水分汽化導致封裝開裂)。

問：我應該點樣解讀 CIE 分級代碼表？

答：每個分級代碼 (例如 H2) 定義咗 CIE 1931 色度圖上一個細小嘅四邊形區域。表中嘅四個 (x,y) 座標對就係該區域嘅角點。測量到嘅色度座標落喺該區域內嘅 LED 就會被分配該分級代碼。

問：係咪需要反向保護二極管？

答：雖然器件可以承受 5V 反向電壓用於測試目的，但佢並非為反向偏壓操作而設計。喺可能出現反向電壓瞬變嘅電路中 (例如感性負載、熱插拔)，強烈建議使用外部保護，例如串聯二極管或跨接喺 LED 兩端嘅 TVS 二極管，以防止損壞。

10. 技術原理與趨勢

10.1 工作原理

LED 嘅發光基於半導體材料中嘅電致發光現象。當正向電壓施加喺 p-n 結兩端時，電子同電洞復合，以光子形式釋放能量。特定嘅半導體化合物 (綠色/藍色用 InGaN，紅色用 AlInGaP) 決定咗帶隙能量，從而決定咗發射光嘅波長 (顏色)。白色霧面透鏡通常由環氧樹脂或矽膠製成，並添加散射粒子 (例如二氧化鈦) 來擴散來自晶片嘅點光源。

10.2 行業趨勢

SMD LED 市場持續向更高效率 (每瓦更多流明)、更好顯色性同更微型化發展。像 LTST-008GEBW 呢類多晶片封裝代表咗功能集成嘅趨勢，減少咗元件數量同組裝複雜性。此外，為咗滿足全綵顯示同建築照明等對一致性要求極高嘅應用需求，業界越來越重視更嚴格嘅光通量同顏色分級公差。汽車同工業應用對更高可靠性嘅追求，亦推動咗封裝材料同熱性能嘅進步。