SMD LED LTST-416GEBW-P3 規格書 - 白色擴散透鏡 - RGB晶片 - 5mA驅動 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款專為自動化印刷電路板組裝而設計嘅表面貼裝器件 (SMD) LED 規格。呢個元件採用白色擴散透鏡，並喺單一封裝內集成咗三個唔同嘅半導體光源：一個綠色 InGaN 晶片、一個紅色 AlInGaP 晶片同一個藍色 InGaN 晶片。三色光透過擴散透鏡混合後，產生白光效果。呢個設計主要針對消費電子、電訊同工業設備中空間有限嘅應用，需要可靠嘅狀態指示、符號照明或前面板背光。

1.1 主要特點

• 符合RoHS環保指令。
• 以12mm寬載帶包裝，捲盤直徑7英寸，適用於自動貼片系統。
• 標準化EIA封裝尺寸，確保設計兼容性。
• 邏輯電平兼容驅動電流。
• 可承受紅外回流焊接製程。
• 已預處理至JEDEC濕度敏感度等級3。

1.2 目標應用

• 電訊同網絡硬件中嘅狀態指示燈。
• 辦公室自動化同家用電器中嘅信號同符號照明。
• 工業控制設備嘅前面板背光。
• 消費電子產品中嘅通用指示燈。

2. 技術參數：深入客觀分析

以下部分根據源材料，對器件嘅電氣、光學同熱特性提供詳細、客觀嘅分析。除非另有說明，所有數據均參考環境溫度 (Ta) 25°C。

2.1 絕對最大額定值

呢啲數值代表應力極限，超過呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。唔建議喺呢啲極限下連續操作。

• 功耗 (Pd)：綠色/藍色晶片：90 mW；紅色晶片：69 mW。呢個參數對熱管理設計至關重要。
• 峰值正向電流 (I_F(PEAK))：所有晶片均為100 mA，喺脈衝條件下 (1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度)。
• 連續正向電流 (I_F)：所有晶片均為30 mA直流。
• 工作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。

2.2 電光特性

喺每個晶片嘅標準測試電流 I_F= 5mA 下測量。呢啲係正常操作條件下嘅典型性能參數。

• 發光強度 (I_v)：
  • 綠色：600 - 1200 mcd (毫坎德拉)
  • 紅色：200 - 400 mcd
  • 藍色：100 - 200 mcd
• 視角 (2θ_1/2)：通常為120度。呢個寬視角係擴散透鏡嘅結果，相比透明透鏡LED，提供更均勻嘅光線分佈。
• 主波長 (λ_d)：
  • 綠色：523 - 535 nm
  • 紅色：617 - 630 nm
  • 藍色：465 - 477 nm
• 正向電壓 (V_F)：
  • 綠色：2.0 - 3.0 V
  • 紅色：1.4 - 2.3 V
  • 藍色：2.0 - 3.0 V
• 反向電流 (I_R)：喺 V_R= 5V 時，最大10 μA。器件唔係為反向偏壓操作而設計；呢個參數僅供測試用途。

3. 分級系統說明

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，器件會進行分級。白光輸出係RGB晶片組合嘅結果，喺所有三個晶片都以5mA驅動時測量。

3.1 發光強度 (I_v) 等級

器件根據其總發光強度輸出進行分類。 T1級：900 - 1300 mcd (約2.7 - 3.9流明) T2級：1300 - 1800 mcd (約3.9 - 5.4流明) 每級公差為±11%。

3.2 色度 (CIE) 等級

器件根據佢哋喺CIE 1931色度圖上嘅色坐標進行分級，呢個圖定義咗白光嘅感知顏色。分級代碼 (例如 H4, J5, K6, L4) 代表x,y坐標平面上特定嘅四邊形區域。每個分級都有四個定義嘅角點 (Point1-4) 對應x同y坐標。喺選定嘅色調分級內，x同y坐標嘅放置公差均為±0.01。呢種精確分級允許設計師為其應用選擇顏色一致性極高嘅LED。

4. 機械同包裝資訊

4.1 封裝尺寸同腳位分配

器件符合標準SMD尺寸。關鍵尺寸包括本體尺寸同焊盤間距。除非另有說明，所有尺寸公差均為±0.2 mm。激活個別顏色嘅腳位分配如下：陽極 (共正極) 連接至腳位1。綠色陰極為腳位2，紅色陰極為腳位3同4 (內部連接)，藍色陰極為腳位6。腳位5同其他可能係空接 (NC) 或機械固定腳。

4.2 推薦PCB焊盤圖案

提供建議焊盤佈局嘅頂視圖，以確保正確焊接同機械穩定性。遵循呢個圖案有助於防止墓碑效應 (回流時一端翹起) 並確保良好嘅焊點。

4.3 帶裝同捲盤包裝

元件以壓紋載帶連保護蓋帶供應。主要包裝規格包括：

• 載帶寬度：12 mm。
• 捲盤直徑：7英寸 (178 mm)。
• 每滿捲數量：2000件。
• 部分捲盤最小訂購量：500件。
• 最大連續缺失元件 (空位)：2個。
• 包裝符合EIA-481-1-B標準。

5. 焊接同組裝指引

5.1 紅外回流焊接曲線 (無鉛製程)

推薦曲線遵循J-STD-020B無鉛焊接標準。

• 預熱：150°C 至 200°C。
• 預熱時間：最長120秒。
• 本體峰值溫度：最高260°C。
• 液相線以上時間：建議最長10秒。
• 回流次數：最多兩次。

5.2 手動焊接

如果需要手動焊接：

• 烙鐵溫度：最高300°C。
• 接觸時間：每個焊點最長3秒。
• 重要：手動焊接只應進行一次，以避免熱應力。

5.3 清潔

焊後清潔必須小心進行。只應使用指定溶劑。推薦使用室溫下嘅乙醇或異丙醇。LED浸入時間應少於一分鐘。未指定嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

6. 儲存同處理注意事項

6.1 儲存條件

密封防潮袋 (MBP)：儲存於≤30°C同≤70%相對濕度 (RH)。喺帶乾燥劑嘅密封袋內，保存期限為一年。開袋後：開始計算"車間壽命"。儲存於≤30°C同≤60% RH。強烈建議喺暴露後168小時 (7日) 內完成紅外回流製程。如需儲存超過此期限，應將元件放入裝有新鮮乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。暴露超過168小時嘅元件，喺焊接前需要進行烘烤程序 (約60°C，至少48小時)，以去除吸收嘅水分並防止"爆米花"現象 (回流時因蒸汽壓力導致封裝開裂)。

6.2 應用備註同限制

呢款LED適用於標準商業同工業電子設備。佢唔係為設計或認證用於故障可能直接導致生命、健康或安全風險嘅應用——例如航空、醫療生命支持或關鍵交通控制系統。對於呢類高可靠性應用，必須諮詢元件製造商以獲取特定認證數據。

7. 設計考量同應用建議

7.1 限流

由於紅、綠、藍晶片嘅正向電壓 (V_F) 唔同，從同一電壓源驅動佢哋需要為每個顏色通道配備獨立嘅限流電阻。電阻值使用歐姆定律計算：R = (V_電源- V_F) / I_F。使用典型V_F同所需驅動電流 (例如，符合規格嘅5mA，最高可達30mA) 將得出適當嘅電阻值同功率額定值。

7.2 熱管理

雖然功耗相對較低，但正確嘅PCB設計對使用壽命至關重要。確保使用推薦嘅焊盤，以提供足夠嘅熱傳導，將熱量從LED結點帶走。對於以或接近其最大連續電流 (30mA) 驅動LED嘅應用，需要注意環境溫度同電路板佈局，以確保喺指定嘅工作溫度範圍內。

7.3 光學整合

白色擴散透鏡提供寬闊、均勻嘅視角 (120°)，使其適合可能從離軸角度觀看LED嘅應用。擴散特性減少咗光斑同眩光。對於需要更定向光束嘅應用，則需要外部二次光學元件 (透鏡、導光管)。

8. 典型性能曲線分析

規格書包含關鍵關係嘅圖形表示，對於理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。

• 相對發光強度 vs. 正向電流：呢條曲線顯示光輸出如何隨驅動電流增加而增加，通常係次線性方式，突顯效率變化。
• 正向電壓 vs. 正向電流：展示二極管嘅指數型I-V特性。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：顯示隨結溫升高，光輸出會降低。呢個對高溫環境設計至關重要。
• 光譜分佈：雖然白光LED未必詳細列出，但了解各個晶片嘅峰值波長同光譜半寬 (Δλ：~30nm G, ~20nm R, ~25nm B) 有助於顯色性同濾光片選擇。

9. 常見問題 (基於技術參數)

問：我可以同時驅動所有三種顏色以獲得更亮嘅白光嗎？答：可以，但你必須確保總功耗唔超過活動晶片中最低嘅最大額定值 (呢個情況下係紅色晶片嘅69mW)，並且結溫保持喺限值內。每個通道嘅電流必須獨立控制。

問：點解每種顏色嘅正向電壓都唔同？答：正向電壓係半導體材料帶隙嘅基本屬性。紅色AlInGaP LED嘅帶隙低於綠色同藍色InGaN LED，因此V_F.

問："預處理至JEDEC Level 3"係咩意思？答：意思係元件已被分類為濕度敏感度等級3 (MSL 3)。呢個表示防潮袋打開後，喺≤30°C/60% RH條件下，最大允許車間壽命為168小時，之後就需要烘烤先可以進行回流焊接。

問：我點樣為我嘅應用選擇正確嘅分級？答：對於顏色一致性至關重要嘅應用 (例如，多LED狀態條或背光)，指定單一、嚴格嘅CIE分級代碼 (例如 J5) 同單一發光強度分級 (例如 T1)。對於要求冇咁高嘅應用，更寬嘅分級選擇可能可以接受，並且可能更具成本效益。

10. 工作原理同技術背景

呢款LED基於半導體材料中嘅電致發光原理運作。當正向電壓施加喺每個晶片嘅p-n結兩端時，電子同電洞復合，以光子形式釋放能量。光嘅波長 (顏色) 由特定半導體材料嘅帶隙能量決定：紅色用AlInGaP，綠色同藍色用InGaN。呢種"白光"並非由單一白色熒光粉產生 (如熒光粉轉換白光LED)，而係三原色光 (紅、綠、藍) 穿過擴散白色封裝材料時嘅加色混合。呢種RGB方法允許通過改變每個晶片嘅電流來進行潛在嘅顏色調節，儘管呢份規格書指定咗固定白點嘅操作。

SMD封裝格式代表咗大批量、自動化組裝嘅行業標準。使用擴散透鏡環氧樹脂，加入散射粒子以加寬視角同柔化光輸出，使其非常適合常見直視嘅指示用途。相比使用三個獨立單色LED，將三個晶片集成喺一個封裝內節省咗PCB空間。