SMD LED LTST-B680VSKT 數據表 - 黃色 AlInGaP - 20mA - 120mW - 英文技術文件

1. 產品概述

LTST-B680VSKT 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。佢屬於一系列微型LED，適用於空間受限嘅應用。該器件採用磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料來產生黃光，並封裝於水清透鏡內。其主要設計目標係兼容大批量製造流程，並喺各種電子環境中保持可靠。

1.1 核心優勢與目標市場

此LED嘅主要優勢包括符合RoHS（有害物質限制）指令，令其適用於環保嘅現代電子產品。佢以8毫米載帶包裝，捲繞喺7吋直徑嘅捲盤上，此為兼容自動化貼片設備嘅標準（EIA）格式。此特點能顯著簡化組裝線。該元件亦設計成兼容紅外線（IR）回流焊接工序，此乃焊接SMD元件嘅主流方法。其主要目標市場係電訊設備、辦公室自動化裝置、家用電器、工業控制系統，以及需要可靠、小巧指示燈光嘅室內標牌或顯示應用。

2. 技術參數：深入客觀解讀

本部分詳細分析LED喺標準條件下嘅操作極限同性能特徵。

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義了器件的應力極限，超出此極限可能會對器件造成永久性損壞。這些額定值是在環境溫度（Ta）為25°C時指定的。最大連續直流正向電流（IF）為50 mA。對於脈衝操作，在嚴格的1/10佔空比和0.1ms脈衝寬度下，允許的峰值正向電流為80 mA。可施加的最大反向電壓（VR）為5V。器件的最大功耗為120 mW。其工作及儲存溫度範圍為-40°C至+100°C，表明其適用於惡劣環境的穩健性。

2.2 電氣與光學特性

呢啲參數係喺典型操作條件下（Ta=25°C，IF=20mA）量度，代表預期性能。發光強度（Iv）嘅典型範圍係900 mcd（毫坎德拉）到1800 mcd，表示亮度輸出適合用作指示用途。視角（2θ1/2）為120度，提供非常廣闊嘅光束模式。峰值發射波長（λp）通常係591 nm，屬於可見光譜嘅黃色區域。主波長（λd）——即決定視覺顏色嘅波長——規定喺584.0 nm至594.0 nm之間。喺20mA下，正向電壓（VF）範圍由最低1.8V到最高2.4V，典型值隱含喺呢個範圍內。反向電流（IR）非常低，喺5V反向偏壓下最大為10 μA。

3. Bin分級系統說明

為確保批量生產的一致性，LED會按性能分級。這讓設計師能夠選擇符合其應用特定門檻要求的元件。

3.1 順向電壓 (Vf) 分級

LED根據其在20mA下的順向壓降進行分級。分級為：D2 (1.80V - 2.00V)、D3 (2.00V - 2.20V) 及 D4 (2.20V - 2.40V)。每個級別容差為±0.1V。當多個LED由同一電壓源並聯驅動時，選用相同Vf級別的LED有助於保持電流一致性。

3.2 發光強度 (Iv) 等級

發光輸出分為三個級別：V2 (900 - 1120 mcd)、W1 (1120 - 1400 mcd) 同 W2 (1400 - 1800 mcd)。每個光強級別嘅公差係 ±11%。呢個分級對於需要多個指示燈亮度一致嘅應用至關重要。

3.3 主波長 (Wd) 等級

顏色（主波長）被分為四個等級：H (584.0 - 586.5 nm)、J (586.5 - 589.0 nm)、K (589.0 - 591.5 nm) 及 L (591.5 - 594.0 nm)。每個等級的容差為 ±1 nm。這確保了顏色的一致性，對於顏色匹配至關重要的多LED顯示屏或狀態指示器來說，這一點極為重要。

4. 性能曲線分析

雖然數據表中引用了具體的圖形曲線，但其含義在此說明。典型曲線包括正向電流 (IF) 與正向電壓 (VF) 的關係，顯示二極管的指數型 I-V 特性。另一關鍵曲線會繪製相對發光強度與環境溫度的關係，通常顯示輸出隨溫度升高而下降。光譜分佈曲線則會說明以 591 nm 為中心、帶寬狹窄的發光特性，這是 AlInGaP 技術的特點，並產生飽和的黃色光。

5. 機械與封裝資料

此LED採用標準SMD封裝。透鏡顏色為透明無色，光源顏色為AlInGaP晶片發出嘅黃光。除非另有註明，所有封裝尺寸均以毫米為單位，標準公差為±0.2毫米。數據表包含LED本身嘅詳細尺寸圖、紅外或氣相回流焊接嘅建議PCB焊盤佈局，以及包裝（帶裝和捲盤尺寸）。

6. 焊接與組裝指引

6.1 建議紅外回流焊溫度曲線

對於無鉛焊接製程，建議採用符合 J-STD-020B 標準嘅迴流焊溫度曲線。關鍵參數包括預熱溫度喺 150°C 至 200°C 之間，預熱時間最長唔超過 120 秒，以及封裝體峰值溫度唔超過 260°C 並持續最多 10 秒。必須注意，最理想嘅溫度曲線取決於具體嘅 PCB 設計、焊錫膏同所用嘅迴流焊爐。

6.2 儲存條件

未開封嘅防潮袋（內含乾燥劑）應儲存於≤30°C同埋≤70%相對濕度（RH）嘅環境，建議保存期限為一年。一旦原包裝被打開，LED應儲存於≤30°C同埋≤60% RH嘅環境。強烈建議喺開封後168小時（7日）內完成IR迴焊製程。若儲存時間超過此期限，焊接前需要以約60°C烘烤至少48小時，以去除吸收嘅濕氣，防止迴焊期間出現「爆米花」損壞。

6.3 清潔

如果焊接後需要清潔，只可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。必須避免使用未指定嘅化學清潔劑，因為佢哋可能會損壞封裝材料。

7. 包裝及訂購資料

標準包裝為8mm載帶，捲盤直徑為7吋（178mm）。標準13吋捲盤包含8000件。散裝餘料最低訂購量為500件。包裝符合ANSI/EIA 481規範，載帶上最多容許連續兩個缺失元件（空穴）。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

LED係電流驅動器件。當並聯驅動多個LED時，為確保可靠運作同亮度均勻，必須為每個LED串聯一個獨立嘅限流電阻。咁樣可以補償每個器件正向電壓（Vf）嘅微小差異，防止電流搶佔，即係某個LED汲取過多電流而顯得過光，其他LED則變暗。一個簡單嘅串聯電阻電路係推薦且最可靠嘅驅動方法。

8.2 設計考量

設計師必須考慮散熱管理。雖然器件可於高達100°C嘅環境下運作，但發光輸出會隨接面溫度上升而下降。高電流或高環境溫度應用中，可能需要足夠嘅PCB銅箔面積或散熱通孔。120度廣闊視角令呢款LED適合需要從多角度睇到指示燈嘅應用，但唔適用於聚焦光束應用。

9. 技術比較與區別

相比舊有技術如磷化鎵 (GaP)，AlInGaP LED在紅至黃色光譜範圍內能提供更高效率及更光亮輸出。與擴散或染色透鏡不同，水清透鏡能讓晶片輸出最高光量，從而達至最大發光強度。標準EIA封裝、帶狀及捲盤式包裝，以及紅外回流焊接兼容性之結合，令此器件極適合現代自動化電子製造，在成本及組裝速度上較通孔式LED更具優勢。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以直接用3.3V或5V邏輯電源驅動這款LED嗎？
答：不可以。你必須始終使用一個串聯的限流電阻。所需電阻值可用歐姆定律計算：R = (V_supply - Vf_LED) / I_desired。例如，使用5V電源、Vf為2.2V、期望電流為20mA時，R = (5 - 2.2) / 0.02 = 140 Ohms。

問：為什麼Vf、Iv和Wd需要分bin系統？
A: 半導體製造存在天然嘅差異。分級制度將零件按性能分組，讓設計師可以根據應用需求選擇所需嘅一致性水平，確保最終產品嘅行為可預測。

Q: 如果我超過絕對最大額定值會點？
A: 超過呢啲限制，即使係一瞬間，都可能導致即時或潛在損壞，縮短使用壽命或造成災難性故障。設計時務必留有安全餘量。

11. 實際應用案例示例

考慮為一個帶有多個黃色狀態指示燈的工業設備設計控制面板。設計師選用W1亮度等級（1120-1400 mcd）和K波長等級（589.0-591.5 nm）的LED，以確保亮度與顏色一致。LED按照推薦的焊盤佈局安裝在PCB上。微控制器的GPIO引腳配置為開漏輸出，通過一個連接至3.3V電源的150歐姆串聯電阻驅動每個LED。此設置提供約18mA電流（(3.3V - 2.2V)/150Ω ≈ 7.3mA，實際Vf需重新計算），確保在規格範圍內可靠運行。面板採用IR回流焊接工藝組裝，其溫度曲線遵循數據手冊指引。

12. 工作原理簡介

LED係一種半導體p-n接面二極管。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時，來自n型區域嘅電子會同p型區域嘅電洞喺有源層（此處由AlInGaP製成）內複合。呢個複合過程會以光子（光）嘅形式釋放能量。發出光嘅特定波長（顏色）取決於半導體材料嘅帶隙能量。AlInGaP嘅帶隙對應於紅、橙、琥珀同黃色光譜區域嘅光。

13. 技術趨勢

SMD LED技術嘅總體趨勢係追求更高嘅發光效率（每瓦電輸入產生更多光輸出）、更佳嘅顯色性同飽和度，以及喺更細嘅封裝內實現更高嘅功率密度。同時，業界持續推動更高可靠性同更長嘅使用壽命。此外，與控制電子元件（例如內置電流調節器或脈衝寬度調制（PWM）驅動器）嘅整合，喺先進LED封裝中變得越來越普遍，儘管本文描述嘅器件係一個基本嘅分立元件。