SMD LED LTST-108KSKT 規格書 - 封裝尺寸 3.2x2.8x1.9mm - 電壓 1.8-2.4V - 黃色 - 72mW 功率 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件提供咗一款表面貼裝器件 (SMD) 發光二極管 (LED) 嘅完整技術規格。呢個元件專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝過程而設計，適合大批量生產。佢嘅微型外形非常適合空間受限嘅應用。呢個LED採用磷化鋁銦鎵 (AlInGaP) 半導體技術製造，呢種技術以喺琥珀色到紅色光譜範圍內產生高效率光線而聞名。呢度涵蓋嘅特定型號發射黃色光。

1.1 核心優勢同目標市場

呢個LED嘅主要優勢包括其緊湊尺寸、兼容標準自動化貼片設備，以及適合現代電子製造中標準嘅紅外 (IR) 回流焊接工藝。佢符合RoHS環保法規。器件以8mm寬嘅載帶包裝，捲喺7英寸直徑嘅卷盤上，方便生產線高效處理。

佢嘅目標應用非常廣泛，包括狀態指示器、前面板背光照明，以及各種電子設備中嘅信號或符號照明。典型嘅終端使用市場包括電信設備（例如無線電話同手機）、辦公自動化設備（例如筆記本電腦）、網絡系統、家用電器同室內標牌。

2. 深入技術參數分析

透徹理解電氣同光學特性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

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。佢哋係喺環境溫度 (Ta) 為25°C時指定嘅。

• 功耗 (Pd)：72 mW。呢個係LED封裝喺唔超過其熱極限嘅情況下，可以作為熱量散發嘅最大功率。
• 連續正向電流 (IF)：30 mA DC。可以施加嘅最大穩態電流。
• 峰值正向電流：80 mA。呢個僅允許喺脈衝條件下，佔空比為1/10，脈衝寬度為0.1ms。即使短暫超過直流電流額定值，都可能導致過熱。
• 工作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。保證器件能夠正常運作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。器件未通電時嘅儲存溫度範圍。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺Ta=25°C同正向電流 (IF) 為20mA下測量嘅典型性能參數，除非另有說明。

• 發光強度 (Iv)：範圍從180 mcd（最小值）到450 mcd（最大值），典型值喺呢個範圍內。強度係使用經過濾波以匹配人眼明視覺響應 (CIE曲線) 嘅傳感器測量嘅。
• 視角 (2θ1/2)：110度（典型值）。呢個係發光強度下降到中心軸測量值一半時嘅全角。110度角表示一個寬廣嘅視角模式。
• 峰值發射波長 (λp)：約591 nm。呢個係光譜輸出最強嘅波長。
• 主波長 (λd)：指定喺584.5 nm至594.5 nm之間。呢個係人眼感知到嘅定義顏色（黃色）嘅單一波長。每個分級嘅公差為±1 nm。
• 光譜線半寬度 (Δλ)：約15 nm。呢個表示光譜純度；數值越小，表示光線越單色。
• 正向電壓 (VF)：喺20mA時，範圍從1.8V（最小值）到2.4V（最大值）。典型值喺呢個範圍內。必須根據實際VF同供電電壓計算限流電阻。
• 反向電流 (IR)：當施加5V反向電壓 (VR) 時，最大值為10 μA。呢個器件唔係為反向偏壓操作而設計；呢個參數僅用於測試目的。

3. 分級系統解釋

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據性能分級。設計師可以指定分級以匹配應用要求。

3.1 正向電壓 (VF) 分級

單位：伏特 @ 20mA。每個分級嘅公差：±0.10V。

• 分級 D2：1.8V（最小值）至 2.0V（最大值）
• 分級 D3：2.0V（最小值）至 2.2V（最大值）
• 分級 D4：2.2V（最小值）至 2.4V（最大值）

3.2 發光強度 (Iv) 分級

單位：毫坎德拉 (mcd) @ 20mA。每個分級嘅公差：±11%。

• 分級 S1：180 mcd（最小值）至 224 mcd（最大值）
• 分級 S2：224 mcd（最小值）至 280 mcd（最大值）
• 分級 T1：280 mcd（最小值）至 355 mcd（最大值）
• 分級 T2：355 mcd（最小值）至 450 mcd（最大值）

3.3 主波長 (WD) 分級

單位：納米 (nm) @ 20mA。每個分級嘅公差：±1 nm。

• 分級 H：584.5 nm（最小值）至 587.0 nm（最大值）
• 分級 J：587.0 nm（最小值）至 589.5 nm（最大值）
• 分級 K：589.5 nm（最小值）至 592.0 nm（最大值）
• 分級 L：592.0 nm（最小值）至 594.5 nm（最大值）

完整嘅部件編號通常包括VF、Iv同WD分級嘅代碼（例如，LTST-108KSKT-D3T1K）。

4. 性能曲線分析

圖形數據可以更深入咁了解器件喺唔同條件下嘅行為。

4.1 電流對電壓 (I-V) 特性

AlInGaP LED嘅I-V曲線顯示正向電壓相對穩定，但會隨住結溫升高而輕微增加。曲線喺開啟電壓附近呈指數關係，喺較高電流時變得更線性。設計師用呢個來確定動態電阻同模擬功耗。

4.2 發光強度對正向電流

喺推薦嘅工作電流範圍內（最高30mA），呢個關係通常係線性嘅。增加電流會增加光輸出，但亦都會增加熱量產生。喺絕對最大額定值之外操作會導致效率下降（每瓦光輸出減少）同加速老化。

4.3 光譜分佈

光譜輸出曲線以591 nm（峰值）為中心，典型半寬度為15 nm。定義感知顏色嘅主波長會喺分級範圍內（例如，分級K嘅589.5-592.0 nm）。光譜相對較窄，係AlInGaP材料嘅特徵，產生飽和嘅黃色。

4.4 溫度依賴性

關鍵參數受溫度影響：

• 正向電壓 (VF)：隨住結溫升高而降低。佢具有負溫度係數，對於AlInGaP通常約為-2 mV/°C。
• 發光強度 (Iv)：亦都隨住溫度升高而降低。降額曲線對於喺高環境溫度下運作嘅應用非常重要，以確保足夠亮度。
• 主波長 (λd)：可能會隨溫度輕微偏移，通常係向更長波長（紅移）。

5. 機械同包裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED封裝喺一個標準表面貼裝封裝內。關鍵尺寸（以毫米為單位）係：

• 長度：3.2 mm（公差 ±0.2 mm）
• 寬度：2.8 mm（公差 ±0.2 mm）
• 高度：1.9 mm（公差 ±0.2 mm）

應參考詳細機械圖紙以了解焊盤間距、透鏡形狀同陰極/陽極識別標記。陰極通常由封裝上嘅綠色標記或切角表示。

5.2 推薦PCB焊盤圖案

為咗可靠焊接，PCB焊盤設計至關重要。推薦嘅圖案包括兩個用於陽極同陰極嘅矩形焊盤，尺寸要足夠提供良好嘅焊錫圓角以確保機械強度同電氣連接，同時防止焊錫橋接。焊盤設計針對紅外同氣相回流焊接工藝進行咗優化。

5.3 帶同卷盤包裝

元件以帶有保護蓋帶嘅壓紋載帶形式供應。關鍵規格：

• 載帶寬度：8 mm
• 卷盤直徑：7英寸 (178 mm)
• 每卷數量：4,000件
• 最小訂購量：剩餘卷盤為500件
• 口袋間距：根據尺寸圖
• 標準：符合ANSI/EIA-481規範。

6. 焊接同組裝指引

6.1 紅外回流焊接曲線 (無鉛)

器件兼容無鉛 (Pb-free) 焊接工藝。一個符合J-STD-020標準嘅推薦回流曲線包括：

• 預熱：從環境溫度上升到150-200°C，最多120秒。
• 保溫/活化：保持喺150-200°C之間，以允許助焊劑活化同溫度均衡。
• 回流：上升到峰值溫度，唔超過260°C。高於217°C（SnAgCu焊料嘅液相線）嘅時間應受控制。
• 冷卻：受控冷卻階段。

具體曲線必須根據實際PCB組件（考慮板厚、元件密度同焊膏規格）進行表徵。

6.2 手動焊接

如果需要手動焊接，必須極度小心：

• 烙鐵溫度：最高300°C。
• 每個引腳焊接時間：最多3秒。
• 嘗試次數：建議每個焊盤只嘗試焊接一次，以避免熱應力。

6.3 清潔

如果需要焊後清潔，只應使用指定嘅溶劑，以避免損壞塑料透鏡或封裝。可接受嘅清潔劑包括乙醇或異丙醇。LED應喺常溫下浸泡少於一分鐘。必須避免使用刺激性化學清潔劑。

7. 儲存同處理注意事項

7.1 濕度敏感性

塑料LED封裝對濕度敏感。當佢喺帶有乾燥劑嘅密封防潮袋 (MBB) 中交付時，喺儲存溫度≤30°C同相對濕度≤70%嘅條件下，保質期為一年。一旦打開原始包裝袋，元件就會暴露喺環境濕度中。

7.2 車間壽命同烘烤

• 車間壽命：打開MBB後，元件應喺≤30°C同≤60% RH嘅條件下，喺168小時（7天）內進行紅外回流焊接。
• 延長儲存：對於喺MBB外儲存超過168小時，必須將元件儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器中或氮氣乾燥器中。
• 烘烤：如果超過168小時嘅車間壽命，喺焊接前需要進行烘烤，以去除吸收嘅水分並防止"爆米花"現象（回流期間封裝開裂）。推薦烘烤條件：60°C至少48小時。

8. 應用設計考慮

8.1 限流

必須使用一個串聯電阻來將正向電流限制喺安全值，通常為20mA以獲得最佳性能同壽命。電阻值 (R) 使用歐姆定律計算：R = (供電電壓 - LED_VF) / 所需電流。為咗最壞情況設計，始終使用規格書中嘅最大VF (2.4V)，以確保電流唔會超過極限。

8.2 熱管理

雖然功耗較低（最大72 mW），但適當嘅熱設計可以延長LED壽命並保持亮度。確保PCB有足夠嘅銅面積連接到LED焊盤，以作為散熱器。避免將LED放置喺其他發熱元件附近。對於高環境溫度應用，應降低最大正向電流額定值。

8.3 光學設計

寬廣嘅110度視角使其適合需要廣泛可見性嘅應用。對於聚焦或定向光線，可能需要二次光學器件（透鏡、導光板）。透明透鏡允許直接看到AlInGaP芯片嘅固有黃色。

9. 比較同區分

同其他黃色LED技術比較：

• 對比傳統GaAsP：AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率同更好嘅溫度穩定性，從而產生更明亮同更一致嘅光輸出。
• 對比熒光粉轉換白光/黃光：呢個係直接發射半導體，因此具有更窄嘅光譜（更飽和嘅顏色）並且唔會隨時間出現熒光粉退化。
• 關鍵優勢：標準EIA封裝佔位面積、兼容無鉛回流焊接以及微型尺寸下嘅高亮度相結合，使其成為現代電子產品嘅多功能選擇。

10. 常見問題 (FAQs)

10.1 峰值波長同主波長有咩分別？

峰值波長 (λp) 係LED發射最多光功率嘅物理波長。主波長 (λd) 係基於CIE色度系統計算出嘅值，代表人眼感知為顏色嘅單一波長。對於像呢種黃色LED嘅單色光源，佢哋接近但唔完全相同。關心顏色匹配嘅設計師應使用主波長分級。

10.2 我可唔可以唔用限流電阻驅動呢個LED？

唔可以。LED係一個具有非線性I-V特性嘅二極管。將佢直接連接到超過其正向電壓嘅電壓源會導致電流不受控制地上升，迅速超過最大額定值並損壞器件。始終需要串聯電阻或恆流驅動器。

10.3 點解會有儲存同烘烤要求？

LED封裝中使用嘅塑料環氧樹脂會從空氣中吸收水分。喺高溫回流焊接過程中，呢啲被困住嘅水分會迅速蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝分層或芯片開裂（"爆米花"現象）。儲存同烘烤程序控制水分含量以防止呢種失效模式。

11. 實際應用例子

場景：為一個由3.3V電源供電嘅便攜式設備設計狀態指示器。

1. 電流選擇：選擇20mA以獲得亮度同功耗嘅良好平衡。
2. 電阻計算：使用最壞情況VF (最大值) = 2.4V。R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 歐姆。最接近嘅標準值係47歐姆。重新計算實際電流：I = (3.3V - 2.2V_典型值) / 47 = ~23.4mA（安全）。
3. PCB佈局：將47Ω電阻放置喺LED附近。使用推薦嘅焊盤圖案。喺LED下方提供一小塊鋪銅用於散熱。
4. 製造：確保組裝廠遵循無鉛回流曲線指引。如果未喺168小時內使用，請將打開嘅卷盤存放喺乾燥櫃中。

12. 技術原理介紹

呢個LED基於生長喺基板上嘅磷化鋁銦鎵 (AlInGaP) 半導體材料。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同空穴被注入到有源區，喺度佢哋復合。喺像AlInGaP呢樣嘅直接帶隙半導體中，呢種復合以光子（光）嘅形式釋放能量。發射光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅帶隙能量決定，呢個能量喺晶體生長過程中通過調整鋁、銦、鎵同磷嘅比例來設計。透明環氧樹脂透鏡封裝芯片，提供機械保護，塑造光輸出，並增強光提取效率。

13. 行業趨勢

用於指示器應用嘅SMD LED趨勢繼續朝向更高效率（每mA更多光輸出）、更小封裝尺寸以增加設計靈活性，以及喺惡劣條件（更高溫度、濕度）下嘅更高可靠性發展。同時亦都關注更嚴格嘅顏色同亮度分級公差，以喺消費產品中實現更一致嘅美學效果。小型化嘅推動促進芯片級封裝 (CSP) LED嘅發展，儘管像呢款嘅標準封裝由於其成熟嘅製造工藝同現有組裝基礎設施嘅兼容性，仍然喺成本敏感、大批量應用中佔主導地位。