目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數:深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 熱特性
- 2.3 電氣同光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 正向電壓(VF)級別
- 3.2 發光強度(IV)級別
- 3.3 顏色級別
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同包裝信息
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別同焊盤設計
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 推薦IR回流曲線
- 6.2 儲存條件
- 6.3 清潔
- 7. 包裝同訂購信息
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同區分
- 10. 基於技術參數嘅常見問題
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 原理介紹
- 13. 發展趨勢
1. 產品概覽
LTST-T180UWET 係一款表面貼裝器件(SMD)發光二極管(LED),專為自動化印刷電路板(PCB)組裝而設計。佢採用緊湊外形,適合空間有限嘅應用。呢粒LED透過黃色透鏡發出白光,呢個透鏡會影響輸出光嘅色溫同埋擴散效果。呢個元件專為大批量生產流程而設計,包括兼容紅外線(IR)回流焊接曲線。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED嘅主要特點包括符合RoHS(有害物質限制)指令、採用7吋捲盤上嘅8mm載帶包裝以便自動貼片設備使用,以及預處理至JEDEC Level 3濕度敏感度標準。其主要應用涵蓋電訊設備、辦公室自動化裝置、家用電器、工業控制面板同室內標誌。通常用於狀態指示、符號照明同前面板背光,喺需要可靠、緊湊光源嘅地方使用。
2. 技術參數:深入客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
喺環境溫度(Ta)為25°C時,器件有定義嘅操作極限,以確保可靠性同防止損壞。最大功耗為97.5 mW。喺脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度),佢可以處理100 mA嘅峰值正向電流,而建議嘅連續直流正向電流為30 mA。器件嘅操作同儲存溫度範圍為-40°C至+100°C。
2.2 熱特性
最高允許結溫(Tj)為125°C。從結點到環境嘅典型熱阻(Rθja)為60°C/W。呢個參數對熱管理設計至關重要;LED消耗嘅每瓦功率會令結溫比環境溫度升高60°C。必須考慮適當嘅PCB佈局,如有需要,仲要考慮額外散熱,以確保連續操作期間結溫保持喺安全範圍內。
2.3 電氣同光學特性
喺Ta=25°C同正向電流(IF)為20mA下測量,定義咗關鍵性能參數。發光強度(Iv)嘅典型範圍係1500 mcd(毫坎德拉)到3050 mcd,表示輸出光好光。視角(2θ1/2)定義為強度下降到軸向值一半時嘅全角,為120度,提供非常廣闊嘅照明範圍。正向電壓(VF)範圍從最低2.45V到最高3.25V。當施加5V反向電壓(VR)時,反向電流(IR)規定最大為10 μA,請注意器件並非為反向偏壓操作而設計。
3. 分級系統說明
LED會根據關鍵參數分入唔同嘅級別,以確保批量生產嘅一致性。咁樣可以讓設計師選擇符合特定電路或亮度要求嘅零件。
3.1 正向電壓(VF)級別
LED分為四個電壓級別(D5到D8),每個級別喺20mA下有0.2V嘅範圍,從2.45V到3.25V。每個級別有±0.1V嘅容差。呢個有助於設計具有可預測壓降嘅電源同限流電路。
3.2 發光強度(IV)級別
定義咗三個強度級別:W2(1500-1800 mcd)、X1(1800-2340 mcd)同X2(2340-3050 mcd)。每個級別有±11%嘅容差。選擇更高級別可以確保更大嘅光輸出,對於需要更高可見度或補償光線透過材料擴散嘅應用可能係必要嘅。
3.3 顏色級別
CIE 1931圖上嘅色度坐標(x, y)分為六個主要組別(A1到F1)。每個級別定義咗色度圖上嘅一個四邊形區域。級別內色調(x, y)嘅容差為±0.01。對於多個LED之間顏色一致性好重要嘅應用,例如背光陣列或需要外觀均勻嘅狀態指示器,呢個分級至關重要。
4. 性能曲線分析
雖然文件中引用咗特定圖形數據(例如典型曲線),但提供嘅表格數據允許進行分析。正向電流(IF)同正向電壓(VF)之間嘅關係係非線性嘅,係二極管嘅典型特徵。20mA測試條件提供標準操作點。120度嘅廣闊視角表明係朗伯或類似輻射模式,光線係喺廣闊區域發射,而非聚焦光束。發光強度同正向電壓隨結溫嘅變化係設計嘅關鍵考慮因素;一般嚟講,隨著溫度升高,LED效率會降低,正向電壓會下降。
5. 機械同包裝信息
5.1 封裝尺寸
LED符合EIA標準SMD封裝外形。所有尺寸均以毫米為單位提供,標準公差為±0.2mm,除非另有說明。封裝圖中定義咗本體長度、寬度、高度同引腳/焊盤間距嘅具體尺寸,呢個對於創建準確嘅PCB焊盤圖案至關重要。
5.2 極性識別同焊盤設計
元件包括推薦用於紅外線或氣相回流焊接嘅PCB貼裝焊盤佈局圖。呢個佈局確保焊點形成正確同機械穩定性。圖通常指示陽極同陰極焊盤,必須同LED封裝本身嘅極性標記(通常係凹口、圓點或修剪過嘅引腳)正確對齊。
6. 焊接同組裝指引
6.1 推薦IR回流曲線
提供咗無鉛(Pb-free)工藝嘅建議回流焊接曲線,參考J-STD-020B標準。呢個曲線包括預熱、熱浸、回流同冷卻階段,有特定嘅時間同溫度限制,峰值溫度唔超過260°C。遵守呢個曲線對於防止LED封裝或透鏡受熱損壞係必要嘅。
6.2 儲存條件
LED對濕度敏感。當密封喺原裝防潮袋連乾燥劑時,應儲存喺≤30°C同≤70% RH嘅環境,並喺一年內使用。一旦打開袋子,儲存環境必須唔超過30°C同60% RH。暴露超過168小時嘅元件需要喺焊接前喺約60°C下烘烤至少48小時,以去除吸收嘅水分並防止回流期間出現"爆米花"現象。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔,只應使用指定嘅酒精類溶劑,例如乙醇或異丙醇。LED應喺常溫下浸泡少於一分鐘。未指定嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。
7. 包裝同訂購信息
標準包裝係7吋直徑捲盤上嘅8mm載帶,每捲5000件。剩餘數量最少訂購量為500件。載帶同捲盤規格符合ANSI/EIA 481標準。包裝包括頂部蓋帶以密封空位,並且對連續缺失元件嘅數量有限制。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款LED非常適合用於消費電子產品(電話、手提電腦、電器)嘅狀態指示器、網絡設備同工業控制中按鈕或面板嘅背光,以及室內標誌嘅低級別照明。其廣闊視角使其適合需要從多個角度都可見光線嘅應用。
8.2 設計考慮因素
1. 限流:務必使用串聯電阻或恆流驅動器將正向電流限制喺30mA直流或以下。電路設計必須考慮正向電壓級別,以確保正確嘅電流調節。
2. 熱管理:考慮60°C/W嘅熱阻。對於高電流連續操作,確保PCB能夠有效散熱,以保持結溫低於125°C。
3. 光學設計:黃色透鏡會影響輸出顏色。對於純白光要求,請驗證色度級別。廣闊視角可能需要擴散片或導光板來為特定應用塑造光束。
4. ESD預防措施:雖然呢個型號無明確說明,但建議組裝期間遵循LED嘅標準ESD處理預防措施。
9. 技術比較同區分
同通用SMD LED相比,呢個元件提供特定嘅電壓、強度同顏色分級,為生產批次提供更高嘅一致性。120度視角明顯比許多標準LED(可能係60-90度)更廣闊,提供更寬廣嘅照明。其兼容JEDEC Level 3預處理同標準IR回流曲線,表明佢適合標準表面貼裝生產線,具有穩健性。明確嘅熱阻評級為熱設計提供具體參數,呢個喺較簡單嘅規格書中經常被省略。
10. 基於技術參數嘅常見問題
問:用5V電源應該用幾大電阻值?
答:使用歐姆定律(R = (電源電壓 - Vf) / If)同最壞情況Vf(20mA時最大3.25V),最小電阻係(5 - 3.25)/ 0.02 = 87.5歐姆。使用標準值如100歐姆或稍高,以確保對於典型LED,電流唔超過20mA。
問:我可以用PWM信號驅動呢款LED進行調光嗎?
答:可以,脈衝操作係可以接受嘅。絕對最大額定值允許喺1/10佔空比、0.1ms脈衝寬度下有100mA峰值電流。對於PWM調光,確保隨時間嘅平均電流唔超過30mA直流額定值,並且"開啟"脈衝期間嘅瞬時電流符合峰值額定值。
問:溫度點樣影響亮度?
答:LED嘅發光輸出通常隨住結溫升高而降低。對於跨溫度嘅精確亮度控制,可能需要反饋或補償。熱阻值有助於計算給定操作條件下預期嘅結溫升高。
11. 實用設計同使用案例
案例:前面板狀態指示器陣列
喺一個網絡路由器中,使用十粒LTST-T180UWET LED來指示唔同端口嘅鏈路狀態。設計步驟包括:1) 從相同強度級別(例如X1)同顏色級別中選擇LED,以確保整個面板亮度同色調均勻。2) 使用推薦焊盤佈局設計PCB。3) 使用3.3V電源軌,並為每粒LED計算限流電阻,約18mA(例如(3.3V - 2.85V_典型)/ 0.018A = 25歐姆)。4) 確保焊盤周圍嘅PCB銅面積足夠作為散熱片,特別係如果所有LED都連續亮著。5) 組裝期間遵循指定回流曲線。6) 組裝後進行目視檢查,檢查焊接同對齊係咪正確。
12. 原理介紹
發光二極管係半導體器件,當電流通過時會發光。呢個現象稱為電致發光,發生喺器件內電子同電子空穴復合時,以光子形式釋放能量。光嘅顏色由半導體材料嘅能帶隙決定。白光LED通常係通過使用藍色或紫外線LED芯片,塗上熒光粉材料,將部分發射光轉換為更長波長(黃色、紅色),從而產生被感知為白光嘅混合光。呢款特定型號上嘅黃色透鏡可能會進一步修改光譜輸出或擴散光線。
13. 發展趨勢
SMD LED技術嘅總體趨勢繼續朝向更高發光效率(每瓦電輸入更多光輸出)、改善白光LED嘅顯色指數(CRI),以及更細封裝尺寸實現更高密度佈局。同時亦專注於更高溫度操作條件下嘅增強可靠性,以及更精確嘅顏色同光通量分級,以滿足高分辨率顯示器同汽車照明等應用嘅需求。所有電子設備對能源效率嘅追求進一步推動採用具有最佳性能特徵嘅LED。
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。 |