SMD LED LTW-110ZDS5 規格書 - 白光 - 20mA - 70mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTW-110ZDS5 係一款表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED），專為現代空間受限嘅電子組裝而設計。佢屬於微型元件系列，針對自動化貼片同回流焊接工藝進行咗優化。呢款特定型號採用 InGaN（氮化銦鎵）半導體晶片來產生白光，並封裝喺側視式嘅外殼結構入面。呢種發光方向對於需要光線平行於印刷電路板（PCB）表面射出嘅應用特別有利，例如側邊發光面板或者從設備側面睇到嘅狀態指示燈。

呢個元件背後嘅核心設計理念，係提供一個可靠、明亮嘅光源，能夠無縫整合到大批量生產流程當中。佢嘅封裝符合 EIA（電子工業聯盟）標準，確保同業界標準嘅處理同貼裝設備兼容。元件以 8mm 載帶包裝，捲喺直徑 7 吋嘅捲盤上，呢個係自動化裝配線嘅標準格式，方便高效咁裝入貼片機。

1.1 特點同核心優勢

• 環保合規性：器件製造符合 ROHS（有害物質限制）指令，確保唔含有鉛、汞、鎘等特定有害物質。
• 先進半導體技術：採用超高亮度 InGaN 晶片。InGaN 技術以其高效率同能夠產生明亮藍光同白光而聞名，通常再透過螢光粉塗層轉換成白光。
• 製造準備就緒：採用鍍錫端子，增強咗可焊性，尤其係配合無鉛（Pb-free）焊料合金。完全兼容紅外線（IR）回流焊接工藝，呢個係 SMD 組裝嘅主流方法。
• 設計兼容性：器件兼容集成電路（I.C.），即係話佢嘅驅動要求（電流、電壓）可以好容易咁由標準邏輯電平輸出或者電路板上常見嘅簡單驅動電路來管理。
• 自動化友好：標準化嘅 EIA 封裝同載帶捲盤包裝，確保喺高速自動貼裝設備中嘅可靠性能，最大限度減少貼裝錯誤，提高生產效率。

1.2 目標市場同應用

呢款 LED 專為廣泛嘅電子設備而設計，呢啲設備需要喺緊湊嘅外形尺寸下提供可靠嘅指示、背光照明或符號照明。佢嘅主要應用領域包括：

• 電訊設備：路由器、數據機、交換機同基站上嘅狀態指示燈。
• 辦公室自動化同計算設備：手提電腦鍵盤背光、打印機、掃描器同外置儲存裝置上嘅狀態燈。
• 消費電子產品同家用電器：影音設備、廚房電器同智能家居設備上嘅電源、模式或功能指示燈。
• 工業設備：機械、控制系統同儀器儀表嘅面板指示燈。
• 專用顯示器：鍵盤背光、微型顯示器，以及為控制面板上嘅符號或圖標提供照明。

2. 技術參數：深入客觀解讀

LTW-110ZDS5 嘅性能由一系列全面嘅電氣、光學同熱學參數定義。理解呢啲規格對於正確設計電路同確保長期可靠性至關重要。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出呢啲極限嘅操作唔保證正常，正常使用時應避免。

• 功耗（Pd）：70 mW。呢個係器件可以以熱量形式消散而唔會劣化嘅最大電功率。超過呢個值會導致結溫過高、光輸出降低同使用壽命縮短。
• 正向電流（直流）：20 mA。呢個係建議用於可靠操作嘅最大連續直流電流。規格書中指定嘅典型工作條件係 5mA。
• 峰值正向電流：100 mA，但僅限於脈衝條件下（1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度）。咁樣可以允許短暫嘅更高亮度，例如喺閃爍指示燈中，而唔會過熱。
• 工作溫度範圍：-20°C 至 +80°C。保證器件喺呢個環境溫度範圍內正常工作。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +85°C。器件可以喺呢個更寬嘅範圍內儲存而唔運作。
• 紅外線焊接條件：可承受 260°C 峰值溫度 10 秒。呢個係無鉛組裝工藝嘅關鍵參數，定義咗元件喺回流焊接期間可以承受嘅熱曲線。

2.2 電氣同光學特性（於 Ta=25°C 下）

呢啲係喺標準測試條件下測量嘅典型性能參數。

• 發光強度（Iv）：喺測試電流（IF）為 5mA 時，範圍從最小值 28.0 mcd（毫坎德拉）到最大值 112.0 mcd。特定單元嘅實際值會歸入一個分級（N, P, Q）。強度係用模擬人眼明視覺響應（CIE 曲線）嘅濾光片測量嘅。
• 視角（2θ1/2）：130 度。呢個係發光強度下降到其峰值一半（喺 0 度，即垂直於晶片方向測量）時嘅全角。咁樣嘅寬視角係側視 LED 嘅特點，能提供寬闊、均勻嘅照明。
• 色度座標（x, y）：典型值喺 5mA 時為 x=0.304, y=0.301。呢啲喺 CIE 1931 色度圖上嘅座標定義咗白光嘅感知顏色。特定單元會按色調分級（S1-S6）分類。呢啲座標嘅公差為 ±0.01。
• 正向電壓（VF）：喺 5mA 時介乎 2.70V 至 3.15V 之間。呢個係 LED 導通指定電流時嘅壓降。單元會根據呢個參數分組（L7, L8, L9）。較低嘅 VF 通常表示更高嘅電氣效率。
• 反向電流（IR）：喺反向電壓（VR）為 10mA 時，介乎 0.6 至 1.2 μA。關鍵注意事項：規格書明確指出呢個測試條件僅適用於 IR（紅外線）測試，並且器件並非設計用於反向操作。喺電路中施加反向偏壓可能會損壞 LED。

2.3 熱特性

雖然無明確給出熱阻（RθJA）數值，但熱性能係透過功耗額定值（70mW）同工作溫度範圍來體現嘅。最高結溫係影響 LED 壽命嘅關鍵因素。以低於最大額定值嘅電流驅動 LED、確保足夠嘅 PCB 銅面積用於散熱（如推薦焊盤佈局所示）、以及將環境溫度維持喺規格範圍內，對於管理熱性能都係必不可少嘅。

3. 分級系統說明

為咗考慮半導體製造中嘅自然差異，LED 會根據性能進行分級。咁樣可以讓設計師為其應用選擇特性嚴格受控嘅元件。

3.1 正向電壓（VF）分級

LED 根據其喺 5mA 時嘅正向壓降進行分類。

- 分級 L7：VF = 2.70V 至 2.85V

- 分級 L8：VF = 2.85V 至 3.00V

- 分級 L9：VF = 3.00V 至 3.15V

每個分級嘅公差為 ±0.1V。從相同 VF 分級中選擇 LED，可以確保喺使用恆壓源驅動時亮度一致，或者簡化串聯電路中限流電阻嘅計算。

3.2 發光強度（Iv）分級

LED 根據其喺 5mA 時嘅光輸出強度進行分類。

- 分級 N：Iv = 28.0 mcd 至 45.0 mcd

- 分級 P：Iv = 45.0 mcd 至 71.0 mcd

- 分級 Q：Iv = 71.0 mcd 至 112.0 mcd

每個分級嘅公差為 ±15%。呢種分級對於需要多個 LED 亮度均勻嘅應用至關重要，例如背光陣列或多指示燈面板。

3.3 色調（色度）分級

呢個係最複雜嘅分級，定義咗白光喺 CIE 1931 圖上嘅色點。定義咗六個分級（S1 至 S6），每個代表（x,y）座標平面上嘅一個小四邊形區域。例如，分級 S3 覆蓋大約從（0.294, 0.254）到（0.314, 0.315）嘅座標。公差為 ±0.01。呢種分級對於顏色一致性至關重要嘅應用必不可少，可以防止相鄰 LED 之間出現明顯嘅白色色調差異（例如，冷白 vs. 暖白）。

4. 性能曲線分析

規格書包含典型特性曲線，提供咗超越表格數據點嘅寶貴見解。

4.1 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。通常係非線性嘅。雖然輸出隨電流增加而上升，但效率（每瓦流明）通常喺低於絕對最大值嘅某個電流下達到峰值。對於呢款器件，喺典型 5mA 條件下工作可能代表咗亮度同效率之間嘅良好平衡。

4.2 正向電壓 vs. 正向電流

呢條曲線說明咗二極管嘅 I-V 特性。正向電壓隨電流增加，但並非線性。理解呢條曲線對於設計驅動電路好重要，特別係使用恆壓電源時，因為電壓嘅微小變化會導致電流同亮度嘅巨大變化。

4.3 相對發光強度 vs. 環境溫度

呢條曲線對於理解熱效應至關重要。隨著環境溫度升高，LED 嘅發光強度通常會下降。呢條曲線嘅斜率表示器件嘅熱敏感性。如果 LED 將喺高溫環境中工作，設計師必須降低預期嘅光輸出。

5. 機械同封裝信息

5.1 封裝尺寸

規格書提供咗 LED 嘅詳細機械圖紙。關鍵尺寸包括總長度、寬度同高度，半導體晶片腔嘅大小同位置，以及可焊接端子嘅位置同大小。除非另有說明，所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為 ±0.1mm。側視設計意味著主要發光面位於封裝嘅長邊。

5.2 推薦 PCB 焊接焊盤同極性

提供咗 PCB 設計嘅焊盤圖形（封裝佔位）建議。呢個顯示咗銅焊盤嘅最佳尺寸同形狀，以確保回流焊接期間形成良好嘅焊點。圖紙清楚標示咗陽極同陰極連接，呢個對於貼裝時嘅正確方向同確保通電時 LED 發光至關重要。陰極通常由 LED 封裝上嘅標記識別，例如凹口、圓點或綠色標記。

6. 焊接同組裝指南

6.1 紅外線回流焊接曲線（無鉛工藝）

提供咗無鉛焊接嘅建議回流曲線：

- 預熱：150-200°C。

- 預熱時間：最長 120 秒。

- 峰值溫度：最高 260°C。

- 液相線以上時間（峰值時）：最長 10 秒，並且呢個回流焊接過程不應執行超過兩次。

規格書正確指出，最佳曲線取決於特定嘅 PCB 組裝（板厚、元件數量、焊膏）。應針對特定生產線進行曲線特性分析，但應保持喺呢啲元件級別嘅限制範圍內。

6.2 手工焊接（如有需要）

用於維修或原型製作：

- 烙鐵溫度：最高 300°C。

- 焊接時間：每個焊點最長 3 秒。

- 為咗最大限度減少熱應力，呢個操作只應進行一次。

6.3 清潔

如果焊接後需要清潔，應僅使用指定溶劑，以避免損壞塑料封裝。規格書建議喺常溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。必須避免使用未指定嘅化學液體。

7. 儲存同處理注意事項

7.1 靜電放電（ESD）敏感性

LED 可能會被靜電同電湧損壞。建議處理時使用防靜電手帶或手套。所有設備，包括工作站同烙鐵，必須妥善接地。

7.2 濕度敏感性同儲存

元件嘅濕度敏感等級（MSL）為 3。

- 密封包裝：可儲存於 ≤30°C 同 ≤90% RH 環境。喺原裝帶乾燥劑嘅防潮袋中，保存期限為一年。

- 已開封包裝：環境不應超過 30°C / 60% RH。從原包裝取出嘅元件應在一周內進行回流焊接。

- 長期儲存（袋外）：必須儲存於帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。

- 重新烘烤：如果暴露超過一周，元件必須喺焊接前以約 60°C 烘烤至少 20 小時，以去除吸收嘅水分，防止回流焊接期間出現 "爆米花" 現象。

8. 包裝同訂購信息

8.1 載帶同捲盤規格

器件以 8mm 寬嘅凸版載帶供應。關鍵載帶尺寸包括口袋間距（節距）、口袋大小同蓋帶密封位置。載帶捲喺標準 7 吋（178mm）直徑嘅捲盤上。

8.2 捲盤包裝詳情

• 每捲數量：3000 件。
• 最小包裝數量：剩餘數量為 500 件。
• 蓋帶：空口袋用頂部蓋帶密封。
• 缺失元件：根據標準做法，允許捲盤上最多連續缺失兩個燈。
• 標準合規性：包裝遵循 ANSI/EIA-481 規範。

9. 應用說明同設計考慮

9.1 典型應用電路

LED 需要限流機制。最簡單嘅方法係串聯一個電阻。電阻值使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - LED 正向電壓) / 正向電流。例如，使用 5V 電源，典型 VF 為 3.0V，所需 IF 為 5mA：R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 歐姆。390 歐姆或 430 歐姆嘅標準電阻都適合。對於需要喺變化嘅電源電壓或溫度下保持恆定亮度嘅應用，建議使用恆流驅動電路。

9.2 可靠性同長壽命設計

• 電流降額：以典型 5mA 電流或更低電流驅動 LED，而非絕對最大值 20mA，將顯著延長其工作壽命並改善長期光通維持率。
• 熱管理：使用推薦嘅 PCB 焊盤佈局，其中包括散熱連接。對於高功率或高環境溫度應用，考慮喺 LED 封裝佔位下方增加額外銅面積或散熱過孔，以將熱量從結點導走。
• 反向電壓保護：由於器件並非設計用於反向偏壓，請確保電路設計防止呢種情況。喺交流或雙極性電路中，可能需要並聯保護二極管。

10. 技術比較同區分

與舊式 LED 技術（如 GaP 磷化鎵或標準 GaN 器件）相比，LTW-110ZDS5 中嘅 InGaN 晶片提供更高嘅發光效率，即係話每單位消耗嘅電功率能產生更多光輸出。側視封裝使其有別於頂視 LED，解決咗需要橫向發光嘅特定光學設計挑戰。其與高溫無鉛回流曲線嘅兼容性，使其成為適合當前環保法規同製造標準嘅現代元件，唔似舊式元件可能只適用於含鉛焊料或波峰焊接。

11. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以直接用 3.3V 微控制器引腳驅動呢款 LED 嗎？

答：有可能，但要小心。典型 VF 係 3.0V，留俾限流電阻嘅電壓只有 0.3V。喺 5mA 時，需要一個 60 歐姆嘅電阻。低電壓餘量意味著由於 VF 或電源電壓嘅微小變化，亮度可能不一致。專用 LED 驅動器或更高嘅電源電壓會更可靠。

問：零件編號中嘅 "ZDS5" 表示咩意思？

答：雖然完整嘅命名約定喺度無詳細說明，但喺許多製造商嘅系統中，呢類後綴表示特定屬性，例如顏色（白色）、封裝樣式（側視）、分級（強度/顏色等級）同端子鍍層。請參考製造商嘅產品指南以獲取確切細分。

問：我點樣確保我嘅多 LED 設計中顏色一致？

答：訂購來自相同色調分級（S1-S6）同相同發光強度分級（N, P, Q）嘅元件。同你嘅分銷商合作，為你嘅訂單指定呢啲分級代碼，以保證匹配嘅性能。

問：呢款 LED 適合用於汽車內飾照明嗎？

答：工作溫度範圍（-20°C 至 +80°C）可能涵蓋某些內飾應用，但汽車級別通常需要更寬嘅範圍（例如，-40°C 至 +105°C 或 125°C）同更嚴格嘅可靠性認證（AEC-Q102）。呢份規格書並未聲稱符合呢類標準，因此佢係用於注意事項部分所定義嘅 "普通電子設備"。

12. 實際使用案例示例

場景：為網絡交換機設計狀態指示燈面板。

面板有 10 個相同嘅狀態 LED 用於鏈路/活動指示。要求：均勻嘅白色、一致嘅亮度，以及 24/7 可靠運行。

設計步驟：

1. 電路設計：使用穩定嘅 5V 電源軌。為每個 LED 計算一個約 5mA 驅動電流嘅串聯電阻。假設 VF 分級 L8（2.85-3.00V），使用最大 VF 進行最壞情況亮度計算：R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 歐姆。元件選擇：向供應商指定：零件編號 LTW-110ZDS5，所有 10 件來自相同色調分級（例如 S3）同相同發光強度分級（例如 P）。咁樣可以確保視覺一致性。PCB 佈局：實施規格書中推薦嘅焊盤圖形。將陰極焊盤連接到公共接地層以實現良好散熱。組裝：遵循無鉛回流曲線指南，確保峰值溫度不超過 260°C。結果：一個外觀專業嘅面板，帶有十個相同、明亮嘅白色指示燈，由於保守嘅電流驅動同適當嘅熱設計，佢哋將長期保持其性能。

13. 工作原理簡介

LED 係一種半導體二極管。當施加超過其帶隙嘅正向電壓時，來自 n 型半導體嘅電子會同來自 p 型半導體嘅空穴喺有源區（InGaN 晶片）內復合。呢種復合以光子（光）嘅形式釋放能量。光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅帶隙能量決定。InGaN 具有產生藍光/紫外光譜光嘅帶隙。為咗產生白光，LED 晶片塗有螢光粉材料。來自晶片嘅藍光/紫外光激發螢光粉，然後螢光粉重新發射出更寬光譜嘅光，組合起來產生白光嘅感知。側視封裝包含一個模製塑料透鏡，用於塑造光輸出，創造出 130 度嘅寬視角。

14. 技術趨勢同背景

LTW-110ZDS5 代表咗一種成熟且廣泛採用嘅技術。目前 SMD LED 嘅趨勢集中於幾個關鍵領域：提高效率：持續開發晶片設計同螢光粉，以實現更高嘅每瓦流明（lm/W），喺相同光輸出下減少能耗。改善色彩質量：提高白光 LED 嘅顯色指數（CRI），使其適合準確色彩感知至關重要嘅應用，例如零售照明或攝影。微型化：開發更小嘅封裝尺寸（例如 0402、0201 公制），用於可穿戴設備同微型傳感器等超緊湊設備。集成解決方案：內置驅動器、控制器或多色晶片（RGB）嘅 LED 喺單一封裝中嘅增長，簡化咗智能照明同動態色彩效果嘅電路設計。雖然呢個元件係標準指示燈同背光功能嘅主力，但呢啲趨勢推動咗更專業市場領域嘅創新。