SMD LED LTST-C990NSKT-PO 規格書 - 黃色 AlInGaP - 25mA - 62.5mW

1. 產品概述

本文件詳細說明一款專為自動化組裝及空間受限應用而設計的高性能表面貼裝LED規格。該器件採用Ultra Bright AlInGaP芯片，可輸出鮮明的黃色光，適用於多種現代電子設備。

1.1 特點

符合RoHS環保標準。
配備圓頂透鏡，優化光線分佈。
採用Ultra Bright Aluminum Indium Gallium Phosphide (AlInGaP)半導體芯片。
以業界標準8毫米載帶供應，捲裝於7吋直徑捲盤，適用於自動化貼片。
封裝符合EIA (Electronic Industries Alliance) 標準。
邏輯電平兼容驅動電流。
完全兼容自動貼裝及組裝設備。
可承受標準紅外線（IR）回流焊接製程。

1.2 應用

此LED專為整合到各種電子系統而設計，包括但不限於：

Telecommunication devices and office automation equipment.
家用電器同工業控制面板。
鍵盤同按鍵嘅背光照明。
狀態與權力指標。
微型顯示器與緊湊資訊面板。
信號照明與象徵性燈具。

技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

在任何情況下均不得超越以下極限，否則可能對裝置造成永久性損壞。所有額定值均以環境溫度（Ta）25°C為基準。

Power Dissipation (Pd): 62.5 mW。此為封裝件能夠以熱能形式消散的最大總功率。
峰值正向電流 (I_F(PEAK)): 60 mA。僅允許在脈衝條件下使用（1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度）。
Continuous Forward Current (I_F): 25 mA 直流電。建議嘅連續操作最大電流。
Reverse Voltage (V_R): 5 V。反向偏壓超過此電壓可能會擊穿LED接面。
Operating Temperature Range: -30°C 至 +85°C。
儲存溫度範圍： -40°C 至 +85°C。
紅外線迴流焊接條件： 可承受最高260°C峰值溫度，最長10秒。

2.2 電氣及光學特性

以下為典型性能參數，測量條件為Ta=25°C及I_F=20mA，除非另有註明。這些參數定義了LED的運作特性。

發光強度 (I_V): 710.0 至 1800.0 mcd（毫坎德拉）。使用經濾光以匹配CIE明視覺響應曲線的感測器測量。其寬廣範圍由分檔系統管理。
視角 (2θ_1/2): 75度。此為光強度降至其軸向峰值一半時所對應的完整角度，顯示出圓頂透鏡封裝典型的較寬視角錐。
Peak Emission Wavelength (λ_P): 通常為591 nm。此為光譜功率分佈達到最大值時的波長。
主波長 (λ_d): 587.0 至 597.0 nm。這是人眼感知、定義LED黃色嘅單一波長，由CIE色度座標得出。
譜線半寬度 (Δλ): 通常為15 nm。指發射光譜喺最大強度一半處嘅頻寬，表示顏色純度。
正向電壓 (V_F): 1.7 至 2.5 V。LED 在 20mA 驅動電流下的壓降。
反向電流 (I_R): 施加 5V 反向偏壓時，最大為 10 µA。

3. Binning System 說明

為確保生產性能一致，LED會根據關鍵參數進行分檔。這讓設計師能夠挑選符合特定應用在亮度、顏色及電壓方面要求的元件。

3.1 Forward Voltage (V_F) Binning

分檔定義了在20mA電流下的正向壓降範圍。每個檔位內的容差為±0.1V。

E2: 1.7V – 1.9V
E3: 1.9V – 2.1V
E4: 2.1V – 2.3V
E5: 2.3V – 2.5V

3.2 Luminous Intensity (I_V) Binning

分檔界定咗喺20mA電流下嘅最小同最大光輸出。每個檔內嘅公差係±15%。

V1: 710.0 – 900.0 mcd
V2: 900.0 – 1120.0 mcd
W1: 1120.0 – 1400.0 毫坎德拉
W2: 1400.0 – 1800.0 毫坎德拉

3.3 主波長（色調）分檔

分檔根據LED嘅主波長進行分組，以確保顏色一致性。每個檔內嘅公差為±1 nm。

J: 587.0 – 589.5 nm
K: 589.5 – 592.0 nm
L: 592.0 – 594.5 nm
M: 594.5 – 597.0 nm

4. 性能曲線分析

典型特性曲線有助於了解LED在不同條件下的表現，對於穩健的電路設計至關重要。

4.1 正向電流與正向電壓關係（I-V曲線）

I-V曲線展示了電流與電壓之間的指數關係。正向電壓 (V_F) 具有負溫度係數，意味著它會隨著結溫升高而略微下降。設計師在設計限流電路時必須考慮這一點，以防止並聯配置中的熱失控。

4.2 發光強度與正向電流

呢條曲線顯示，喺典型工作範圍內（直至最大直流額定值），光輸出同電流大致呈線性關係。如果驅動LED超出其絕對最大額定值，就會導致超線性效率下降、熱量增加，同埋加速流明衰減。

4.3 發光強度 vs. 環境溫度

AlInGaP LED嘅光輸出會隨住環境溫度上升而下降。呢條降額曲線對於喺高溫環境下運行嘅應用至關重要，因為佢指明咗需要嘅設計餘量，以維持所需嘅亮度水平。

4.4 光譜分佈

光譜圖確認峰值波長喺591nm附近，而光譜半高寬約為15nm，呢個係AlInGaP技術嘅特徵，從而產生飽和嘅黃色。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸

該LED符合業界標準SMD封裝尺寸。主要尺寸包括主體大小及引腳間距，設計用於可靠焊接及自動化處理。除非另有說明，所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為±0.1毫米。封裝採用圓頂形透明透鏡。

5.2 建議PCB焊接墊佈局

提供焊盤佈局圖以確保焊點形成、熱管理及機械穩定性符合要求。遵循此建議封裝尺寸可減少迴流焊接時出現墓碑效應及其他焊接缺陷。

5.3 極性識別

陰極通常會在器件本體上標示。具體標記方式應查閱datasheet。組裝時必須注意正確極性，以防反向偏壓造成損壞。

6. 焊接與組裝指引

6.1 紅外回流焊接參數

對於無鉛焊接製程，建議採用以下溫度曲線：

預熱溫度： 150°C 至 200°C。
預熱時間： 最長120秒。
最高體溫： 最高260°C。
高於260°C嘅時間： 最多10秒。
最大回流次數： 兩次。

溫度曲線應符合JEDEC標準。由於熱容量與佈局各異，必須進行針對特定電路板的特性分析。

6.2 手動焊接

如需進行手動焊接，請使用控溫烙鐵。

烙鐵頭溫度： 最高300°C。
每引腳焊接時間： 最多3秒。
重要事項： 手動焊接只限於一次性維修，唔可以用於初次組裝。

6.3 清潔

如焊接後需要清潔，只可使用指定的醇基溶劑，例如異丙醇（IPA）或乙醇。浸泡應在常溫下進行，時間少於一分鐘。使用未指定的化學清潔劑可能會損壞環氧樹脂鏡片或封裝。

6.4 儲存與處理

靜電防護注意事項： 此裝置對靜電放電（ESD）敏感。處理時必須使用適當的靜電防護措施（如防靜電手帶、接地工作台、導電地板）。
濕度敏感等級（MSL）： 該元件評定為 MSL 3。一旦原裝防潮袋被打開，LED 必須在環境條件不超過 30°C/60% RH 的情況下，於一星期內進行紅外線回流焊。
長期儲存 (已開封包裝): 如需儲存超過一星期，請在焊接前將 LED 以 60°C 烘烤至少 20 小時，或將其存放於裝有乾燥劑的密封容器或氮氣乾燥櫃中。
保質期（密封袋）： 若存放於原裝防潮包裝（內附乾燥劑）中，溫度≤30°C且相對濕度≤90%，保質期為一年。

7. 包裝及訂購資料

7.1 帶裝與捲盤規格

發光二極管以壓紋載帶包裝供應，以便自動化組裝。

載帶寬度： 8 毫米。
捲盤直徑： 7 英寸 (178 毫米)。
每卷數量： 3000 pieces.
Minimum Order Quantity (MOQ)： 剩餘數量為500件。
包裝標準： 符合ANSI/EIA-481規格。空載帶口袋以覆蓋膠帶密封。

8. 應用建議與設計考量

8.1 限流

LED係一種電流驅動裝置。務必使用串聯限流電阻或恆流驅動電路。電阻值可根據歐姆定律計算：R = (V_supply - V_F) / I_F. 使用最大V_F 來自bin或datasheet，以確保在所有情況下電流都足夠。

8.2 熱管理

雖然功耗較低，但正確的PCB佈局對確保使用壽命至關重要。請確保焊盤周圍有足夠的銅箔區域作為散熱器，特別是在接近最大電流或高環境溫度下工作時。避免將LED放置在其他發熱元件附近。

8.3 光學設計

75度視角提供寬廣光束。對於需要更集中光束嘅應用，將需要輔助光學元件（透鏡、導光管）。拱形透鏡提供良好嘅軸上強度，適合作為指示燈直接觀看。

8.4 可靠性與使用壽命

LED嘅壽命通常定義為光輸出衰減至初始值50%（L70）或70%（L50）嘅節點。令LED喺其絕對最大額定值以下運作，特別係電流同溫度方面，係延長其操作壽命嘅主要因素。

9. 常見問題（基於技術參數）

9.1 Peak Wavelength同Dominant Wavelength有咩分別？

峰值波長 (λ_P): 指LED發出最大光功率的特定波長。這是從光譜中測量得出的物理量。 主波長 (λ_d): 指在標準人類觀察者眼中，與該LED顏色相同的單色光波長。它是根據CIE色度座標計算得出的，與顏色規格更為相關。

9.2 我能否在不使用電阻的情況下，以3.3V電源驅動此LED？

不能。 其正向電壓僅為1.7-2.5V。直接連接至3.3V會導致過大電流，遠超25mA上限，從而造成即時或快速損壞。必須使用限流電阻或穩壓器。

9.3 為何需要對電壓和光強度進行分檔？

半導體製程中嘅生產差異會導致性能有輕微差別。分級制度將LED按照嚴格控制嘅參數分組。咁樣設計師就可以揀選一個分級，確保其設計能夠正常運作（例如，通過揀選相同光強分級，確保陣列中多個LED嘅亮度一致）。

9.4 我應該點樣理解 MSL 3 等級？

MSL (Moisture Sensitivity Level) 3 表示，包裝開封後，在需要進行回流焊接之前，元件可暴露於車間環境條件（≤ 30°C / 60% RH）下長達 168 小時（7 日）。若超過此時間，必須烘烤零件以去除吸收的濕氣，否則可能在回流過程中導致「爆米花」現象（封裝開裂）。

10. 技術介紹與趨勢

10.1 AlInGaP 技術原理

磷化鋁銦鎵 (AlInGaP) 是一種 III-V 族半導體化合物，主要用於生產可見光譜中紅、橙、琥珀及黃色區域的高效發光二極管。透過調節鋁、銦和鎵的比例，可以調整材料的能隙，這直接決定了發射光的波長（顏色）。與 GaAsP 等舊有技術相比，AlInGaP 發光二極管以其高發光效能和良好的溫度穩定性而聞名。

10.2 行業趨勢

SMD LED嘅總體趨勢係向更高效率（每瓦更多流明）、更細封裝內更高功率密度，以及更佳嘅色彩一致性同顯色性發展。同時，業界亦大力推動更廣泛採用無鉛同無鹵材料，以符合全球嚴格嘅環保法規。封裝技術持續演進，以更好地管理散熱，而散熱正係高功率應用中性能同壽命嘅主要限制因素。

LED Specification Terminology

Complete explanation of LED technical terms

光電性能

術語	單位/表述	簡易說明	為何重要
發光效能	lm/W (流明每瓦)	每瓦電力的光輸出量，數值越高代表能源效益越高。	直接決定能源效益等級及電費開支。
Luminous Flux	lm (流明)	光源發出的總光量，俗稱「光亮度」。	判斷光線是否足夠明亮。
視角	° (度)，例如：120°	光強度降至一半時嘅角度，決定光束寬度。	影響照明範圍同均勻度。
CCT (色溫)	K (Kelvin)，例如 2700K/6500K	光線嘅暖/冷感，數值越低越偏黃/暖，越高越偏白/冷。	決定照明氛圍同適用場景。
CRI / Ra	無單位，0–100	準確呈現物件顏色的能力，Ra≥80為良好。	影響色彩真實性，用於商場、博物館等高要求場所。
SDCM	MacAdam橢圓步階，例如「5步階」	色彩一致性指標，數值愈細代表色彩一致性愈高。	確保同一批次LED燈顏色均勻一致。
Dominant Wavelength	nm（納米），例如：620nm（紅色）	對應彩色LED顏色的波長。	決定紅色、黃色、綠色單色LED嘅色調。
Spectral Distribution	波長與強度曲線	顯示強度隨波長嘅分佈。	影響色彩還原同品質。

電氣參數

術語	符號	簡易說明	設計考量
正向電壓	Vf	啟動LED所需嘅最低電壓，類似「起始閾值」。	驅動器電壓必須≥Vf，串聯LED嘅電壓會累加。
Forward Current	If	正常LED運作時的電流值。	Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脈衝電流	Ifp	短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃爍。	Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向電壓	Vr	LED可承受的最大反向電壓，超出此值可能導致擊穿。	電路必須防止反接或電壓尖峰。
Thermal Resistance	Rth (°C/W)	晶片至焊料嘅熱傳遞阻力，數值愈低愈好。	高熱阻需要更強嘅散熱能力。
ESD Immunity	V (HBM), e.g., 1000V	抵禦靜電放電嘅能力，數值愈高代表愈唔易受損。	生產過程中需要採取防靜電措施，尤其係對於敏感嘅LED。

Thermal Management & Reliability

術語	關鍵指標	簡易說明	影響
接面溫度	Tj (°C)	LED晶片內部實際工作溫度。	每降低10°C可能令壽命倍增；過高會導致光衰、色偏。
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「使用壽命」。
光通維持率	%（例如：70%）	使用一段時間後亮度保持百分比。	表示長期使用下的亮度保持情況。
Color Shift	Δu′v′ 或 MacAdam 橢圓	使用期間的顏色變化程度。	影響照明場景嘅色彩一致性。
Thermal Aging	Material degradation	因長期高溫而導致嘅劣化。	可能導致亮度下降、顏色改變或開路故障。

Packaging & Materials

術語	常見類型	簡易說明	Features & Applications
封裝類型	EMC, PPA, Ceramic	外殼物料保護晶片，提供光學/熱學介面。	EMC：耐熱性良好，成本較低；陶瓷：散熱更佳，壽命更長。
Chip Structure	正面，倒裝晶片	晶片電極排列。	Flip chip：散熱更佳，效能更高，適用於高功率。
Phosphor Coating	YAG, Silicate, Nitride	覆蓋藍色晶片，將部分轉化為黃/紅色，混合成白光。	不同熒光粉會影響效能、CCT同CRI。
鏡頭/光學元件	平面、微透鏡、全內反射	控制光線分佈的表面光學結構。	決定視角同光分佈曲線。

Quality Control & Binning

術語	分檔內容	簡易說明	目的
Luminous Flux Bin	代碼，例如 2G、2H	按亮度分組，每組有最小/最大流明值。	確保同一批次亮度均勻。
Voltage Bin	Code e.g., 6W, 6X	按正向電壓範圍分組。	有助於驅動器匹配，提升系統效率。
色料箱	5-step MacAdam ellipse	按色座標分組，確保範圍緊湊。	保证颜色一致性，避免灯具内部颜色不均匀。
CCT Bin	2700K、3000K等。	按相關色溫分組，每組有相應的座標範圍。	滿足不同場景的相關色溫要求。

Testing & Certification

術語	Standard/Test	簡易說明	重要性
LM-80	光通維持測試	恆溫長期點亮，記錄亮度衰減。	用於估算LED壽命（配合TM-21）。
TM-21	壽命估算標準	根據LM-80數據估算實際使用條件下的壽命。	提供科學壽命預測。
IESNA	Illuminating Engineering Society	涵蓋光學、電學、熱學測試方法。	業界認可的測試基準。
RoHS / REACH	環保認證	確保不含任何有害物質（鉛、汞）。	國際市場准入要求。
ENERGY STAR / DLC	能源效益認證	照明設備的能源效益及性能認證。	用於政府採購、補貼計劃，提升競爭力。