目錄
1. 產品概覽
LTW-482DS5 係一款專為自動化印刷電路板(PCB)組裝而設計嘅表面黏著器件(SMD)LED燈。佢屬於一系列專為空間受限應用而設計嘅元件。呢款器件結合咗超高亮度嘅白色 InGaN(氮化銦鎵)半導體晶片同一個黃色透鏡,產生特定嘅顏色輸出。呢款 LED 嘅構造兼容標準嘅紅外線(IR)迴流焊接製程,呢啲製程喺大批量電子製造中好常用。
呢個元件嘅核心優勢在於佢嘅微型化外形同埋佢適合自動化貼片設備,可以簡化生產流程。佢被歸類為 EIA(電子工業聯盟)標準封裝,確保咗同業界組裝線嘅廣泛兼容性。呢款器件亦被標明為 I.C.(集成電路)兼容,即係話喺好多情況下,佢可以直接由微控制器或其他數碼電路嘅典型邏輯電平電壓驅動,唔需要複雜嘅中間驅動級。
呢款 LED 嘅目標市場涵蓋廣泛嘅消費同工業電子產品。主要應用包括狀態指示、鍵盤同按鍵嘅背光照明,以及整合到微型顯示器。佢亦常見於電訊設備、辦公室自動化裝置、各種家用電器,以及需要緊湊、可靠光源嘅室內標誌或符號照明。
2. 技術規格深入剖析
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗一旦超出就可能對 LED 造成永久損壞嘅極限。呢啲數值係喺環境溫度(Ta)為 25°C 時指定嘅。最大連續直流順向電流(IF)為 20 mA。允許更高嘅 100 mA 峰值順向電流,但僅限於嚴格嘅 1/10 佔空比同脈衝寬度唔超過 0.1 毫秒嘅脈衝條件下。最大功耗為 72 毫瓦(mW)。器件嘅額定工作溫度範圍係 -20°C 至 +80°C,並且可以喺 -40°C 至 +85°C 嘅環境中儲存。組裝嘅一個關鍵額定值係紅外線焊接條件,喺迴流焊接期間,溫度唔可以超過 260°C,持續時間唔可以超過 10 秒。
2.2 電氣及光學特性
典型工作特性係喺 Ta=25°C 同順向電流(IF)為 5 mA 嘅條件下測量,呢個係一個常見嘅測試條件。順向電壓(VF)範圍從最低 2.55 伏特到最高 3.15 伏特,典型值喺呢個範圍內。發光強度(Iv),即感知亮度嘅量度,範圍好廣,從 71.0 毫坎德拉(mcd)到 280.0 mcd。呢個差異係通過分檔系統來管理嘅。視角(2θ1/2),定義為發光強度下降到軸上值一半時嘅角度,為 130 度,表示光束模式非常寬闊。色度坐標,定義咗 CIE 1931 色彩空間中嘅色點,喺測試條件下指定為 x=0.304 同 y=0.301。反向電流(IR)保證喺反向電壓(VR)為 5V 時小於 10 微安培,雖然器件並非為反向操作而設計。
3. 分檔系統解說
為確保大規模生產嘅一致性,LED 會根據性能分檔。LTW-482DS5 採用三維分檔系統,針對順向電壓(VF)、發光強度(Iv)同色調(色點)。
3.1 順向電壓(VF)分檔
VF 以 0.1V 為步階分檔,從 V1(2.55V - 2.65V)到 V6(3.05V - 3.15V)。每個檔位有 ±0.1V 嘅容差。咁樣設計師就可以為需要均勻亮度嘅應用(例如使用恆壓源驅動時)選擇電壓範圍更窄嘅 LED,或者更好地匹配限流電阻嘅計算。
3.2 發光強度(Iv)分檔
發光強度分為三個主要代碼:Q(71.0 - 112.0 mcd)、R(112.0 - 180.0 mcd)同 S(180.0 - 280.0 mcd)。每個檔位範圍有 ±15% 嘅容差。呢個分檔對於多個 LED 之間需要一致感知亮度嘅應用(例如背光陣列或狀態指示燈組)至關重要。
3.3 色調(顏色)分檔
色度坐標(x, y)分為六個區域,標記為 S1 至 S6。每個檔位定義咗 CIE 1931 色度圖上嘅一個四邊形區域。呢啲檔位嘅排列係為咗將具有相似白色色溫同色調嘅 LED 歸類。每個坐標喺其所屬檔位內有 ±0.01 嘅容差。咁樣可以確保多個 LED 並排使用時嘅顏色一致性。提供嘅圖表喺色度圖上視覺化咗呢啲 S1-S6 區域。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗典型性能曲線,以圖形方式表示關鍵參數之間嘅關係。雖然提供嘅文本中冇詳細說明具體圖表,但呢類 LED 嘅標準曲線通常包括:
- 順向電流 vs. 順向電壓(I-V 曲線):呢條非線性曲線顯示電壓如何隨電流增加。對於設計驅動電路至關重要,特別係使用帶串聯電阻嘅恆壓電源時。
- 發光強度 vs. 順向電流:呢條曲線顯示光輸出如何隨驅動電流增加。通常喺一定範圍內係線性嘅,但喺較高電流下會飽和。
- 發光強度 vs. 環境溫度:呢條曲線展示咗光輸出嘅熱降額。隨著 LED 結溫升高,其發光效率會下降。理解呢一點對於應用中嘅熱管理至關重要。
- 相對光譜功率分佈:對於白色 LED,呢個圖表顯示咗每個波長發出嘅光強度。像 InGaN 類型嘅白色 LED,通常晶片本身有一個藍色發射峰,結合螢光粉塗層產生嘅更寬闊嘅黃色發射,從而形成感知嘅白光。
5. 機械及封裝資料
5.1 封裝尺寸
呢款 LED 符合標準 SMD 封裝外形。所有關鍵尺寸,例如長度、寬度、高度同引腳間距,都以毫米為單位提供,標準公差為 ±0.1 毫米,除非另有說明。透鏡顏色為黃色,光源(晶片)顏色為白色。規格書中包含詳細嘅尺寸圖,用於 PCB 焊盤設計。
5.2 極性識別同焊盤設計
元件包括標記或結構特徵(例如斜角或圓點)來指示陰極(負極)引腳。提供建議嘅 PCB 焊盤佈局,以確保形成良好嘅焊點、可靠嘅電氣連接,以及喺迴流焊接過程期間同之後嘅最佳機械穩定性。亦可能指定相對於封裝方向嘅焊接方向,以防止墓碑效應(即一端翹離焊盤)。
6. 焊接及組裝指引
6.1 紅外線迴流焊接溫度曲線
為無鉛(Pb-free)焊接製程提供建議嘅迴流溫度曲線。關鍵參數包括預熱階段、高於液相線嘅指定時間、唔超過 260°C 嘅峰值溫度,以及喺該峰值溫度下嘅時間限制為最多 10 秒。呢個曲線旨在最小化 LED 封裝上嘅熱應力,同時確保可靠嘅焊點。需要強調嘅係,最佳曲線可能會因具體 PCB 設計、焊膏同爐具特性而異。
6.2 儲存及處理
呢啲 LED 係濕度敏感器件(MSL 3)。當佢哋連同乾燥劑密封喺原裝防潮袋中時,喺儲存溫度 ≤30°C 同相對濕度(RH)≤90% 嘅條件下,保質期為一年。一旦打開包裝袋,元件應儲存喺 ≤30°C 同 ≤60% RH 嘅環境中。建議喺打開包裝後一星期內完成紅外線迴流焊接製程。如果喺原包裝外儲存超過一星期,焊接前需要喺大約 60°C 下烘烤至少 20 小時,以去除吸收嘅水分,防止迴流焊接期間發生 "爆米花" 損壞。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔,應只使用指定嘅溶劑。建議將 LED 浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中,時間少於一分鐘。未指定嘅化學清潔劑可能會損壞塑膠透鏡或封裝材料。
6.4 ESD(靜電放電)預防措施
LED 容易受到靜電同電壓突波嘅損壞。喺處理同組裝期間必須實施適當嘅 ESD 控制措施。包括使用接地手腕帶、防靜電手套,並確保所有設備同工作枱面都正確接地。
7. 包裝及訂購資料
LTW-482DS5 以供自動化組裝嘅包裝形式供應。元件放置喺 8 毫米寬嘅壓紋載帶中。呢條載帶會捲到標準 7 英寸(約 178 毫米)直徑嘅捲盤上。每個完整捲盤包含 3000 件。對於少於一個完整捲盤嘅數量,剩餘庫存嘅最小包裝數量為 500 件。載帶同捲盤包裝符合 ANSI/EIA-481 規格。載帶有封蓋以保護元件,並且對載帶中連續缺失元件嘅最大數量有限制。
8. 應用備註及設計考量
8.1 驅動 LED
LED 係電流驅動器件。最常見同穩定嘅操作方法係使用恆流源。如果使用恆壓源(例如微控制器 GPIO 引腳或穩壓電源軌),必須喺 LED 上串聯一個限流電阻。電阻值(R)可以使用歐姆定律計算:R = (V_電源 - VF_LED) / I_期望值。例如,要從 5V 電源以典型測試電流 5mA 驅動 LED,假設 VF 為 2.8V:R = (5V - 2.8V) / 0.005A = 440 歐姆。標準嘅 470 歐姆電阻會係一個合適嘅選擇。亦應檢查電阻嘅額定功率:P = I²R = (0.005)² * 470 = 0.01175W,所以標準嘅 1/8W(0.125W)電阻綽綽有餘。
8.2 熱管理
雖然功耗好低(最大 72 mW),但有效嘅熱管理對於使用壽命同保持光輸出仍然重要。LED 嘅性能會隨著結溫升高而下降。PCB 本身充當散熱器。確保有足夠嘅銅面積連接到 LED 嘅散熱焊盤或引腳,如果係封閉環境則提供通風,有助於散熱。避免長時間同時喺絕對最大電流同溫度下操作 LED。
8.3 光學設計
130 度嘅視角產生非常寬闊、擴散嘅光束。呢個對於需要從多個角度都可見嘅區域照明或狀態指示燈係理想嘅。對於需要更聚焦光束嘅應用,需要外部添加二次光學元件(例如透鏡或導光管)。黃色透鏡會過濾發出嘅白光,使最終輸出顏色偏向更暖嘅色調。
9. 技術比較及差異化
LTW-482DS5 通過其白色 InGaN 晶片同黃色透鏡嘅特定組合來區分自己。同使用透明透鏡嘅標準白色 LED 相比,呢款產品提供獨特、更暖嘅顏色輸出,可能適合特定美學或功能要求(例如模仿白熾指示燈)。佢嘅寬視角係相對於用於聚光嘅窄角 LED 嘅一個關鍵特徵。針對電壓、強度同顏色嘅全面分檔系統,為多 LED 應用提供咗重要嘅一致性水平,呢啲喺低成本或通用 LED 產品中可能冇咁嚴格定義。佢符合自動貼裝同紅外線迴流焊接標準,使其成為現代自動化電子製造嘅可靠選擇。
10. 常見問題解答(FAQ)
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,但取決於 LED 嘅順向電壓(VF)。如果 LED 嘅 VF 喺其範圍嘅低端(例如 2.6V),有 0.7V 嘅差值。喺期望嘅 5mA 電流下,需要一個 R = 0.7V / 0.005A = 140 歐姆嘅電阻。呢個係可行嘅。然而,如果 LED 嘅 VF 係 3.1V,差值只有 0.2V,需要一個 40 歐姆嘅電阻。喺 5mA 電流下,MCU 內部驅動器上嘅壓降可能會變得顯著,可能導致 LED 無法正常點亮或亮度不一致。對於跨所有 VF 檔位嘅一致性能,驅動電路(例如電晶體)更可靠。
問:"透鏡顏色" 同 "光源顏色" 有咩區別?
答:"光源顏色" 係指半導體晶片本身喺穿過封裝透鏡之前發出嘅光。喺呢度,佢係一個白色 InGaN 晶片。"透鏡顏色" 係形成 LED 圓頂嘅塑膠封裝材料嘅顏色。黃色透鏡充當濾光片,吸收某啲波長(例如藍色)並透射其他波長(黃色、紅色),導致最終發出嘅光比原始白色晶片輸出顯得更暖(更黃/琥珀色)。
問:如果器件唔係用於反向操作,點解反向電流(IR)規格重要?
答:IR 測試主要係一個質量同可靠性測試。高反向漏電流可能表示半導體結存在缺陷。此外,喺 LED 可能暴露於反向電壓瞬變(即使係短暫嘅)嘅電路設計中,了解最大漏電流有助於設計保護電路,以防止損壞或意外電路行為。
問:我點樣解讀包裝上嘅分檔代碼?
答:包裝標籤應包括 VF、Iv 同色調(Hue)分檔嘅代碼(例如 V3R-S4)。咁樣你就可以知道該批次 LED 嘅具體性能範圍。對於需要嚴格一致性嘅關鍵應用,你可以在訂購時指定確切嘅分檔代碼。
11. 實際應用示例
示例 1:鍵盤背光
喺筆記本電腦鍵盤中,可以將多個 LTW-482DS5 LED 放置喺半透明鍵帽層下方。佢哋寬闊嘅 130 度視角確保咗整個鍵盤嘅均勻照明。黃色透鏡提供暖白色背光,通常被認為比冷白色更柔和,特別係喺低光環境下。設計師會從相同強度(Iv)同色調(Sx)檔位中選擇 LED,以確保整個鍵盤顏色同亮度均勻。
示例 2:工業狀態指示燈面板
喺工業設備嘅控制面板上,呢啲 LED 可以用作 "電源開啟" 等狀態指示燈。
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。 |