SMT CBI LED指示燈 LTL-M11KS1H310Q 規格書 - 黃色LED配白色擴散透鏡 - 10mA正向電流 - 2.5V典型正向電壓 - 英文技術文件

1. 產品概覽

LTL-M11KS1H310Q係一款表面貼裝技術（SMT）電路板指示燈（CBI）。佢由一個黑色塑膠直角燈座（外殼）組成，專為配合特定LED燈珠而設計。呢個元件嘅主要功能係喺印刷電路板（PCB）上作為一個高可見度嘅狀態或指示燈。佢嘅核心優勢包括：由於SMT兼容性同可堆疊設計，組裝好方便，可以整成陣列；黑色外殼提供咗增強嘅視覺對比度；以及作為無鉛同符合RoHS標準嘅產品，符合環保標準。內置嘅LED採用咗黃色AlInGaP半導體晶片，並由一個白色擴散透鏡封裝，呢個設計可以拓寬視角同柔化光線輸出。呢款產品主要針對電腦、通訊、消費電子同工業設備領域嘅應用，呢啲領域需要可靠、低功耗嘅指示燈解決方案。

2. 技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

呢款器件喺環境溫度（TA）為25°C時，喺以下絕對最大條件下操作。超過呢啲限制可能會造成永久損壞。

• 功耗（Pd）：72 mW。呢個係器件可以安全散發嘅最大功率。
• 峰值正向電流（IFP）：80 mA。呢個電流只允許喺脈衝條件下使用（佔空比 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 0.1ms），唔可以用於連續直流操作。
• 直流正向電流（IF）：30 mA。呢個係建議嘅最大連續正向電流，以確保長期可靠運作。
• 操作溫度範圍（Topr）：-40°C 至 +85°C。器件設計喺呢個寬廣嘅溫度範圍內運作。
• 儲存溫度範圍（Tstg）：-40°C 至 +100°C。
• 引腳焊接溫度：260°C，最多5秒，測量點距離元件本體2.0mm（0.079\"）。呢個額定值對於波峰焊或手動焊接過程至關重要。

2.2 電氣與光學特性

關鍵性能參數喺TA=25°C同標準測試電流（IF）為10mA下定義。

• 發光強度（Iv）：範圍從最小8.7 mcd到典型值25 mcd，最大50 mcd。具體單元嘅實際Iv值有分類，並標示喺其包裝上。
• 視角（2θ1/2）：40度。呢個係發光強度下降到其峰值（軸向）值一半時嘅全角。白色擴散透鏡負責實現呢個視角。
• 峰值發射波長（λP）：592 nm。呢個係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
• 主波長（λd）：喺IF=10mA時，範圍從582 nm（最小）到589 nm（典型）到595 nm（最大）。呢個參數源自CIE色度圖，定義咗光嘅感知顏色（黃色）。
• 光譜線半寬度（Δλ）：15 nm。呢個表示發射光嘅光譜純度或帶寬。
• 正向電壓（VF）：典型值為2.5V，喺IF=10mA時最大值為2.5V。最小值列為2.0V。
• 反向電流（IR）：當施加5V反向電壓（VR）時，最大為10 μA。需要明確指出，器件唔係設計用於反向偏壓下操作；呢個測試條件僅用於特性描述。

3. 分級系統說明

規格書指出，為咗確保應用設計嘅一致性，對關鍵光學參數使用咗分級系統。發光強度（Iv）有一個分類代碼，標示喺每個獨立包裝袋上。咁樣設計師就可以從特定強度級別中選擇元件，以實現系統中多個指示燈嘅均勻亮度。同樣地，主波長（λd）指定咗最小/典型/最大值（582/589/595 nm），意味住生產變異可能會被分級。設計師應查閱具體包裝或訂購信息，以從所需嘅級別中獲取元件，進行顏色或強度匹配。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型特性曲線，呢啲曲線對於理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。雖然提供嘅文本中無詳細說明具體圖表，但呢類器件嘅標準曲線通常包括：

• 相對發光強度 vs. 正向電流（I-V曲線）：顯示光輸出如何隨電流增加而增加，通常喺較高電流時由於熱效應呈次線性關係。
• 正向電壓 vs. 正向電流：說明二極管嘅V-I特性，對於設計限流電路至關重要。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示隨著結溫升高，光輸出會降低，呢個對於高溫環境應用非常重要。
• 光譜分佈：相對強度與波長嘅關係圖，顯示峰值喺592 nm，半寬度為15 nm。

呢啲曲線讓工程師可以預測喺其特定操作條件下嘅性能，例如以非10mA嘅電流驅動LED，或者喺非25°C嘅環境溫度下。

5. 機械與封裝信息

呢個元件係一個直角SMT封裝。燈座（外殼）由黑色塑膠製成。關鍵機械注意事項如下：

• 所有尺寸均以毫米提供，括號內為英寸。
• 除非尺寸圖上另有規定，否則適用±0.25mm（±0.010\"）嘅一般公差。
• LED本身係黃色，安裝喺白色擴散透鏡內。
• 物理外形同焊盤尺寸對於PCB佈局至關重要，以確保正確安裝同焊接。直角設計使光線平行於PCB表面發射，非常適合側邊發光面板或從組件側面可見嘅狀態指示燈。

6. 焊接與組裝指引

6.1 儲存與處理

器件對濕度敏感。喺其原始密封嘅防潮袋（MBB）連乾燥劑中，應儲存喺≤30°C同≤70% RH嘅環境中，並喺一年內使用。一旦打開袋子，儲存環境不得超過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，以防止回流焊期間出現\"爆米花\"損壞。

6.2 焊接過程

提供咗詳細嘅焊接說明，以防止熱或機械損壞：

• 回流焊接：最多允許兩個回流週期。參考咗符合JEDEC標準嘅樣本溫度曲線，通常包括預熱階段（150-200°C，最多120秒）同峰值焊波溫度不超過260°C，最多5秒。
• 手動/波峰焊接：使用烙鐵時，烙鐵頭溫度不應超過350°C，接觸時間應限制喺最多3秒，且僅限一次。必須保持焊點與透鏡/燈座底部之間至少有2mm嘅間距。
• 清潔：如果需要清潔，建議使用異丙醇或類似嘅醇基溶劑。
• 機械應力：組裝期間，應使用最小嘅壓接力，以避免對引腳或外殼造成應力。

7. 包裝與訂購信息

包裝規格詳細說明咗自動組裝嘅要求：

• 載帶：元件以13英寸卷盤供應。載帶由黑色導電聚苯乙烯合金製成，厚度為0.40mm ±0.06mm，10個鏈輪孔間距嘅累積公差為±0.20。
• 卷盤容量：每個13\"卷盤包含1,400件。
• 紙箱包裝：一個卷盤連同濕度指示卡同乾燥劑包裝喺一個防潮袋（MBB）中。三個MBB包裝喺一個內箱中（總共4,200件）。十個內箱包裝喺一個外箱中（總共42,000件）。
• 零件編號：基本訂購代碼為LTL-M11KS1H310Q。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

LED係電流驅動器件。為確保並聯驅動多個LED時亮度均勻，強烈建議每個LED串聯一個獨立嘅限流電阻。規格書參考咗一個\"電路模型（A）\"，描繪咗呢種配置：電源（+） -> 電阻 -> LED陽極 -> LED陰極 -> 電源（-）。呢種方法可以補償各個LED正向電壓（VF）嘅微小差異，防止電流不均同照明不均勻。電阻值可以使用歐姆定律計算：R = (V_電源 - VF_LED) / I_目標，其中I_目標不應超過最大直流正向電流30mA。

8.2 設計考慮因素

• 熱管理：雖然功耗較低（最大72mW），但確保PCB焊盤周圍有足夠嘅銅面積或散熱設計，有助於保持較低嘅結溫，從而保持發光強度同使用壽命。
• 光學設計：40度視角同白色擴散透鏡提供咗寬廣、柔和嘅光線發射。對於需要更聚焦光束嘅應用，可能需要外部透鏡或導光管。
• 極性：作為二極管，正確嘅陽極/陰極方向至關重要。PCB焊盤設計必須清晰標示極性，以防止組裝錯誤。

9. 技術比較與差異化

LTL-M11KS1H310Q通過其集成嘅直角SMT燈座設計實現差異化。同直接焊接到板上嘅標準芯片LED相比，呢款CBI封裝為LED提供咗機械保護，組裝時更容易處理，並有明確嘅光學方向。黑色外殼顯著提高咗對比度，使指示燈喺熄滅時顯得更亮、更清晰，呢個係相對於透明或白色外殼嘅關鍵優勢。使用AlInGaP技術製造黃色晶片，相比舊技術提供咗更高嘅效率同穩定性。

10. 常見問題（FAQ）

10.1 我可以唔用限流電阻驅動呢個LED嗎？

答案：唔可以。唔建議直接從電壓源驅動LED，咁樣好可能會因過流而損壞器件。LED嘅正向電壓具有負溫度係數，並且每個單元都可能唔同。串聯電阻（或恆流驅動器）對於穩定同安全操作係必須嘅。

10.2 峰值波長同主波長有咩區別？

答案：峰值波長（λP）係LED發射最多光功率嘅單一波長。主波長（λd）係從色度學計算出嘅值，代表感知嘅顏色。對於像呢款黃色LED咁樣嘅單色光源，佢哋通常好接近，但λd對於以人為本嘅應用中嘅顏色規格係更相關嘅參數。

10.3 點解打開袋子後，回流焊有嚴格嘅時間限制？

答案：塑膠封裝具有吸濕性（吸收水分）。喺高溫回流焊接過程中，呢啲吸收嘅水分會迅速變成蒸汽，導致內部分層、開裂或\"爆米花\"現象，從而永久損壞器件。168小時嘅車間壽命同烘烤程序就係為咗去除呢啲水分。

11. 實際使用案例

場景：為網絡路由器設計一個狀態指示燈面板。面板需要多個黃色LED來顯示鏈路活動同電源狀態，從前面板可見。設計師選擇LTL-M11KS1H310Q，因為佢嘅直角發射（光線向前照射）、黑色外殼（相對邊框有高對比度）同SMT兼容性（支持自動組裝）。喺PCB上，設計師創建咗一個匹配元件規格書尺寸嘅焊盤。每個LED從5V電源軌並聯驅動。使用典型VF 2.5V同目標電流10mA以獲得足夠亮度，計算出串聯電阻R = (5V - 2.5V) / 0.01A = 250歐姆。選擇標準240歐姆或270歐姆電阻。PCB佈局保持建議嘅焊盤與LED外殼之間2mm間距。組裝後，LED提供均勻、明亮嘅黃色指示燈，從預定視角容易睇到。

12. 工作原理

呢款器件基於半導體二極管中嘅電致發光原理運作。LED嘅有源區由磷化鋁銦鎵（AlInGaP）組成。當施加正向偏壓（超過二極管嘅正向電壓，約2.5V）時，來自n型半導體嘅電子同來自p型半導體嘅空穴被注入到有源區。當呢啲電荷載流子復合時，佢哋以光子（光）嘅形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，呢個能量直接對應於發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係黃色（約589 nm）。產生嘅光穿過一個白色擴散環氧樹脂透鏡，該透鏡散射光子以創造更寬、更均勻嘅視角。

13. 技術趨勢

呢款元件反映咗光電子學中幾個持續嘅趨勢：表面貼裝技術（SMT）喺小型化同自動組裝方面嘅持續主導地位；使用像AlInGaP咁樣嘅先進半導體材料製造高效能彩色LED；以及將機械同光學元件（燈座同擴散透鏡）集成到一個單一、用戶友好嘅封裝中。呢個產品類別未來嘅發展可能集中於進一步小型化、提高發光效率（每瓦更多光輸出）、更廣泛採用芯片級封裝（CSP），以及將智能功能或驅動器集成到封裝中。強調RoHS合規同無鉛製造，而家係由全球環保法規驅動嘅標準行業要求。