LTSA-S089ZWETU SMD LED 規格書 - 黃色透鏡白光 - 50mA - 170mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTSA-S089ZWETU 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）組裝同埋空間受限嘅應用而設計。呢個元件採用 InGaN（氮化銦鎵）半導體嚟產生白光，然後透過黃色透鏡過濾。佢係為咗喺各種電子設備中提供可靠同高性能而設計嘅。

1.1 核心特點同優勢

• 環保合規：產品符合有害物質限制（RoHS）指令。
• 自動化包裝：以 8mm 帶裝喺 7 吋直徑捲盤上供應，方便高速貼片組裝流程。
• 濕度敏感度：預先處理以符合 JEDEC 濕度敏感度等級 2a，確保回流焊接過程中嘅可靠性。
• 汽車級認證：認證過程參考 AEC-Q102 標準，呢個係汽車應用中分立光電半導體嘅應力測試認證標準。
• 標準化封裝：Features an EIA (Electronic Industries Alliance) standard package outline.
• 兼容性：器件兼容集成電路（I.C.），適合用於自動貼片設備。
• 焊接工藝：兼容紅外線（IR）回流焊接工藝，呢個係無鉛組裝嘅標準工藝。

1.2 目標市場同應用

呢款 LED 嘅主要目標市場係汽車行業，特別係配件應用。佢嘅穩固設計同認證令佢適合車輛中苛刻嘅環境條件。潛在使用案例包括車廂內嘅室內照明、儀表板指示燈、開關背光，以及其他非關鍵嘅照明功能。

2. 技術參數：深入客觀解讀

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。喺呢啲條件下操作唔保證正常。

• 功耗（Pd）：170 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。
• 峰值正向電流（I_FP）：100 mA。呢個係最大允許瞬時電流，通常喺脈衝條件下指定（1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度），以防止過熱。
• 直流正向電流（I_F）：50 mA。呢個係建議用於可靠長期操作嘅最大連續正向電流。
• 工作及儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。呢個寬廣範圍確保喺惡劣環境下嘅功能性，從冷啟動到高溫引擎艙都得。

2.2 熱特性

熱管理對於 LED 性能同壽命至關重要。過高嘅結溫會導致光輸出衰減同加速失效。

• 熱阻，結點至環境（R_θJA）：400 °C/W（典型值）。喺一個有 16mm² 銅焊盤嘅 FR4 基板上測量，呢個值表示熱量從半導體結點傳遞到周圍空氣嘅效率。數值越低越好。
• 熱阻，結點至焊點（R_θJS）：220 °C/W（典型值）。呢個通常係設計中更有用嘅指標，因為佢測量從結點到 PCB 焊盤嘅熱阻，熱量主要係透過呢度傳走。呢個值對於計算操作期間嘅實際結溫至關重要。
• 最大結溫（T_J）：125 °C。半導體結點溫度嘅絕對上限。

2.3 25°C 下嘅電光特性

呢啲參數喺標準測試條件下測量（T_a=25°C，I_F=20mA），並定義器件嘅性能。

• 光通量（Φ_v）：7 lm（典型值），範圍為 6 至 8 lm。呢個係發出光嘅總感知功率。
• 發光強度（I_v）：2450 mcd（典型值），範圍為 2100 至 2800 mcd。呢個係沿中心軸測量嘅每立體角光功率（坎德拉）。高數值表示明亮、聚焦嘅輸出。
• 視角（2θ_1/2）：120 度（典型值）。呢個係發光強度下降到其軸向值一半時嘅全角。120度角提供非常寬嘅光束，適合區域照明。
• 色度座標（x, y）：(0.32, 0.31) 典型值。呢啲 CIE 1931 座標定義咗 LED 嘅白點顏色。喺分檔過程中，呢啲座標會應用 ±0.01 嘅容差。
• 正向電壓（V_F）：喺 20mA 下為 2.8V 至 3.4V，典型值大約喺呢個範圍嘅中間。喺各分檔內會應用 ±0.1V 嘅容差。
• ESD 耐受電壓：2 kV（人體模型，HBM）。呢個額定值表示中等水平嘅靜電放電保護，適合受控嘅製造環境。

3. 分檔系統說明

為確保生產中性能一致，LED 會根據關鍵參數分檔。LTSA-S089ZWETU 使用三碼系統：Vf / Iv / 顏色（例如 D7/Y5/W30）。

3.1 正向電壓（Vf）分檔

LED 根據其喺 20mA 下嘅正向壓降分組，以確保並聯電路中或由恆壓源驅動時亮度同電流消耗均勻。

• 分檔 D7：Vf = 2.8V 至 3.0V
• 分檔 D8：Vf = 3.0V 至 3.2V
• 分檔 D9：Vf = 3.2V 至 3.4V

3.2 發光強度/光通量（Iv）分檔

呢個分檔確保一致嘅光輸出水平。每個分檔都指定咗光通量（lm）同軸向發光強度（mcd）。

• 分檔 Y5：6.0-6.5 lm / 2100-2275 mcd
• 分檔 Y6：6.5-7.0 lm / 2275-2450 mcd
• 分檔 Y7：7.0-7.5 lm / 2450-2625 mcd
• 分檔 Y8：7.5-8.0 lm / 2625-2800 mcd

每個分檔內嘅強度/光通量會應用 ±10% 嘅容差。

3.3 顏色（色度）分檔

喺多個 LED 一齊使用嘅應用中，顏色一致性至關重要。分檔係基於 CIE 1931（x, y）色度座標進行嘅。

• 分檔 W30：呢個分檔由 CIE 圖上嘅一個四邊形定義，角點位於 (x,y)：點1 (0.312, 0.283)，點2 (0.306, 0.316)，點3 (0.331, 0.340)，點4 (0.331, 0.307)。一個生產批次內所有 LED 嘅顏色座標都會喺呢個區域內，容差為 ±0.01。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗空間分佈圖（圖 2）。呢個極座標圖直觀地展示咗 120 度視角，顯示發光強度如何隨觀察角度偏離中心軸（0°）而降低。對於廣角 LED，圖案通常係朗伯型或蝙蝠翼型，確保喺寬廣區域上均勻照明，而非窄聚光燈。

5. 機械及封裝信息

5.1 封裝尺寸

LED 採用行業標準 SMD 封裝。所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為 ±0.2mm，除非另有說明。封裝採用鍍金版本以增強可焊性同耐腐蝕性。具體尺寸圖包含喺原始規格書中，詳細說明長度、寬度、高度同引腳/焊盤間距。

5.2 推薦 PCB 貼裝焊盤佈局

提供咗用於紅外線或氣相回流焊接嘅焊盤圖案設計。呢個推薦嘅焊盤佈局確保正確嘅焊點形成、熱緩解同機械穩定性。遵循呢個設計對於實現指定嘅熱性能（R_θJS）至關重要。

5.3 極性識別

陰極通常標記喺器件本體上，通常係透鏡或封裝上有綠色色調、凹口或切角。PCB 絲印應清晰標示陰極焊盤，以防止組裝期間反向安裝。

6. 焊接同組裝指引

6.1 IR 回流焊接溫度曲線

提供詳細嘅回流溫度曲線，符合用於無鉛工藝嘅 J-STD-020 標準。關鍵參數包括：

• 預熱：升溫至 150-200°C。
• 保溫/預熱時間：最多 120 秒，以允許溫度均衡同助焊劑活化。
• 峰值溫度：最高 260°C。高於液相線（例如 217°C）嘅時間應受控制，以最小化 LED 封裝同環氧樹脂透鏡嘅熱應力。
• 冷卻速率：受控以防止熱衝擊。

6.2 儲存同處理

作為濕度敏感度等級（MSL）2a 器件：

• 密封袋：儲存於 ≤30°C 同 ≤70% RH。喺袋密封日期後一年內使用。
• 開封後：儲存於 ≤30°C 同 ≤60% RH。建議喺暴露後 4 週內完成 IR 回流焊接。
• 長期儲存（已開封）：儲存於帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。
• 重新烘烤：如果暴露超過 4 週，喺焊接前喺 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，僅使用指定溶劑。將 LED 浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。避免使用可能損壞環氧樹脂透鏡或封裝標記嘅強效或未指定化學品。

7. 包裝同訂購信息

7.1 帶裝同捲盤規格

LED 以 8mm 寬嘅凸起載帶包裝。載帶纏繞喺標準 7 吋（178mm）直徑捲盤上。每捲包含 2000 件。包裝符合 ANSI/EIA-481 規格。載帶凹槽尺寸、帶距同捲盤軸心嘅關鍵尺寸細節喺規格書圖紙中提供。

7.2 標籤信息

捲盤標籤包括零件編號（LTSA-S089ZWETU）同電壓（Vf）、強度（Iv）同顏色（例如 D7/Y5/W30）嘅特定分檔代碼。咁樣可以根據應用需求進行精確追溯同選擇。

8. 應用建議同設計考慮

8.1 典型應用場景

• 汽車室內照明：地圖燈、閱讀燈、腳坑照明同一般車廂環境照明。
• 指示燈同背光：按鈕、開關同儀表板圖形嘅背光。資訊娛樂或空調控制系統嘅狀態指示燈。
• 消費電子產品：適合需要明亮、廣角白光照明且使用自動化組裝嘅設備。

8.2 關鍵設計考慮

• 電流驅動：始終使用恆流源驅動 LED，唔係恆壓源。對於指定嘅光學特性，建議工作電流為 20mA。超過 50mA 直流將違反絕對最大額定值。
• 熱設計：使用公式計算預期結溫（T_J）：T_J= T_A+ (R_θJA× P_D)，其中 P_D= V_F× I_F。為確保可靠性，確保 T_J遠低於 125°C。使用推薦嘅 PCB 焊盤佈局同足夠嘅銅面積進行散熱。
• 光學設計：120度視角提供非常寬嘅光線分散。如需更聚焦嘅光線，則需要二次光學器件（透鏡或反射器）。
• ESD 保護：雖然額定值為 2kV HBM，但喺 PCB 上實施標準 ESD 保護措施（例如瞬態電壓抑制二極管）係良好做法，特別係喺汽車環境中。

9. 技術比較同差異化

LTSA-S089ZWETU 透過其為汽車配件市場量身定制嘅屬性組合而與眾不同：

• 汽車級認證：參考 AEC-Q102 係與商業級 LED 嘅關鍵區別，意味著喺更嚴格嘅環境應力條件（溫度循環、濕度等）下進行測試。
• 寬廣工作溫度：-40°C 至 +100°C 嘅範圍超過典型商業 LED 規格，後者通常最高為 +85°C。
• 特定顏色分檔（W30）：提供定義嘅白點，對於需要多個單元間顏色一致性嘅應用至關重要。
• 高發光強度：喺 20mA 下典型值 2450 mcd 對於廣角 SMD LED 嚟講係相對較高嘅輸出，提供良好嘅亮度效率。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 我可以連續以 50mA 驅動呢個 LED 嗎？

雖然直流正向電流嘅絕對最大額定值係 50mA，但電光特性係喺 20mA 下指定嘅。以 50mA 操作會產生更多光，但亦會產生顯著更多熱量（功耗 ~ Vf * 50mA）。呢個會提高結溫，可能縮短壽命並導致光輸出更快衰減。如果打算喺接近最大電流下操作，必須進行徹底嘅熱分析。

10.2 光通量（lm）同發光強度（mcd）有咩區別？

光通量（流明）測量 LED 向所有方向發出嘅可見光總量。發光強度（坎德拉）測量 LED 從特定方向（通常沿其中心軸）睇起嚟有幾光。呢款 LED 具有高軸向強度（mcd），但亦有寬光束（120°），因此總光通量（lm）適中。對於區域照明，光通量更相關；對於定向指示燈，強度更相關。

10.3 點解儲存同烘烤程序咁重要？

基於環氧樹脂嘅封裝會吸收空氣中嘅水分。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。呢個可能導致環氧樹脂同引線框架之間分層，甚至使封裝破裂（"爆米花"現象），導致立即或潛在失效。遵循 MSL 2a 處理程序可以防止呢種失效模式。

11. 實際應用案例研究

場景：設計汽車中控台背光。設計師需要照亮幾個按鈕同一個小型圖形顯示屏。佢哋選擇 LTSA-S089ZWETU，因為其汽車級認證、白光同寬視角。佢哋使用推薦嘅焊盤佈局設計 PCB，每個 LED 使用一個 20mA 恆流驅動器 IC。佢哋從相同強度分檔（例如 Y6）同顏色分檔（W30）中選擇 LED，以確保所有按鈕嘅亮度同顏色均勻。PCB 設計有連接到 LED 焊盤嘅接地層以幫助散熱。組裝期間，喺其車間壽命內使用密封捲盤，並嚴格遵循 IR 回流溫度曲線。最終產品提供一致、可靠嘅照明，滿足汽車溫度同壽命要求。

12. 技術原理介紹

LTSA-S089ZWETU 基於 InGaN（氮化銦鎵）半導體技術。喺白光 LED 中，發藍光嘅 InGaN 芯片塗有熒光粉層。當芯片發出藍光時，熒光粉吸收其中一部分並以更長波長（黃色、紅色）重新發光。剩餘藍光同熒光粉轉換光嘅組合喺人眼睇起嚟係白色。黃色透鏡然後作為最終濾光片，可能調節色溫或提供特定美觀效果。呢種熒光粉轉換白光 LED 技術效率高，並允許創造各種白點。

13. 行業趨勢同發展

用於汽車同通用照明嘅 SMD LED 趨勢繼續朝向更高光效（每瓦更多流明）、改進顯色指數（CRI）以及喺更高結溫下嘅更高可靠性發展。同時亦朝向封裝小型化發展，同時保持或增加光輸出。此外，將控制電子器件直接與 LED 集成嘅智能照明系統變得越來越普遍。對於汽車內飾，具有多色同調光功能嘅動態環境照明係一個增長趨勢，儘管呢個特定元件係一種單色、靜態解決方案，適合成本效益高嘅功能性照明應用。