目錄
1. 產品概覽
LTL-M11KG1H310U 係一款專為表面貼裝技術(SMT)組裝而設計嘅電路板指示燈(CBI)。佢由一個黑色塑膠直角座(外殼)同一個高效能綠色 LED 燈珠整合而成。呢個元件專為需要喺緊湊嘅板級封裝中提供清晰視覺狀態指示嘅應用而設計。
1.1 核心優勢
- SMT 兼容性:專為自動化貼片同迴流焊接工序而設計,提升生產效率。
- 增強對比度:黑色塑膠外殼提供高對比度背景,提升 LED 嘅可見度同感知亮度。
- 高效能:採用 AlInGaP 綠色晶片技術,配合白色擴散透鏡,實現均勻、廣角嘅光線分佈。
- 環保合規:呢個係一款完全符合 RoHS 指令嘅無鉛產品。
- 可堆疊設計:外殼設計允許創建垂直或水平陣列,為面板佈局提供靈活性。
1.2 目標應用
呢款指示燈適用於多種電子設備,包括:
- 電腦周邊設備同底板
- 通訊設備(路由器、交換機、數據機)
- 消費電子產品
- 工業控制面板同儀器
2. 技術參數分析
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):72 mW
- 峰值正向電流(IFP):80 mA(工作週期 ≤ 1/10,脈衝寬度 ≤ 0.1ms)
- 連續正向電流(IF):30 mA DC
- 工作溫度範圍(Topr):-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍(Tstg):-40°C 至 +100°C
- 引腳焊接溫度:最高 260°C,持續最多 5 秒,測量點距離 LED 主體 2.0mm。
2.2 電光特性
喺環境溫度(TA)為 25°C 同正向電流(IF)為 10mA 下測量,除非另有說明。
- 發光強度(IV):3 mcd(最小),8 mcd(典型),23 mcd(最大)。實際分級代碼標示喺包裝袋上。
- 視角(2θ1/2):40 度。呢個係發光強度降至軸向值一半時嘅全角。
- 峰值波長(λP):575 nm(典型)。
- 主波長(λd):564.5 nm(最小),571 nm(典型),576.5 nm(最大)。呢個定義咗感知顏色。
- 光譜半寬度(Δλ):15 nm(典型)。
- 正向電壓(VF):1.8V(最小),2.0V(典型),2.4V(最大),喺 IF=10mA 時。
- 反向電流(IR):10 μA(最大),喺 VR=5V 時。注意:呢款器件唔係為反向偏壓操作而設計。
3. 機械同包裝資訊
3.1 外形尺寸
元件採用直角設計。關鍵尺寸注意事項包括:
- 所有尺寸單位為毫米,一般公差為 ±0.25mm,除非另有說明。
- 外殼材料為黑色塑膠。
- 整合嘅 LED 透過白色擴散透鏡發出綠色(黃綠色)光。
3.2 包裝規格
LED 以帶裝捲盤形式供應,用於自動化組裝。
- 載帶:黑色導電聚苯乙烯合金,厚度 0.40mm。
- 捲盤尺寸:標準 13 英寸(330mm)直徑捲盤。
- 每捲數量:1,400 件。
- 主包裝:一個捲盤連同乾燥劑同濕度指示卡包裝喺防潮袋(MBB)內。三個 MBB 包裝喺一個內箱(總共 4,200 件)。十個內箱包裝喺一個外箱(總共 42,000 件)。
4. 組裝同處理指引
4.1 儲存條件
- 密封包裝:儲存於 ≤30°C 同 ≤70% RH。喺包裝袋密封日期後一年內使用。
- 已開封包裝:儲存於 ≤30°C 同 ≤60% RH。元件應喺打開 MBB 後 168 小時(7 日)內進行 IR 迴流焊。
- 延長儲存(已開封):如需儲存超過 168 小時,請儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。喺 SMT 組裝前,需要喺 60°C 下烘烤至少 48 小時。
4.2 焊接工序
手動焊接:烙鐵最高溫度 300°C,持續最多 3 秒。只可焊接一次。
迴流焊接:遵循符合 JEDEC 標準嘅溫度曲線。關鍵參數包括:
- 預熱/保溫:150°C 至 200°C,持續最多 100 秒。
- 液相線以上時間(TL=217°C):60 至 150 秒。
- 峰值溫度(TP):最高 260°C。
- 指定分類溫度 5°C 內時間(TC=255°C):最多 30 秒。
- 從 25°C 到峰值總時間:最多 5 分鐘。
注意:過高溫度或時間會導致透鏡變形或 LED 嚴重損壞。最高迴流溫度並唔代表外殼嘅熱變形溫度。
4.3 清潔
如果焊接後需要清潔,請使用酒精類溶劑,例如異丙醇。避免使用強力或磨蝕性清潔劑。
5. 應用同電路設計
5.1 驅動方法
LED 係電流驅動器件。為確保亮度均勻,特別係並聯驅動多個 LED 時,必須為每個 LED 串聯一個限流電阻。電阻值(R)可以使用歐姆定律計算:R = (Vsupply- VF) / IF,其中 VF係 LED 正向電壓,IF係所需工作電流(例如 10mA)。
5.2 設計考慮事項
- 電流控制:始終使用恆定電流或帶串聯電阻嘅電壓源驅動。直接連接到超過 VF嘅電壓源會導致電流過大並迅速損壞。
- 熱管理:雖然功耗低,但喺高環境溫度下,應確保遵循指定工作電流,以免超過最高結溫。
- ESD 預防措施:雖然呢款器件無明確說明,但建議組裝時遵循半導體器件嘅標準 ESD 處理預防措施。
6. 性能曲線同特性
規格書參考咗典型性能曲線,說明關鍵參數之間嘅關係。雖然提供嘅文本中無詳細圖表,但呢類曲線通常包括:
- 相對發光強度 vs. 正向電流:顯示光輸出如何隨電流增加,通常喺較高電流時呈次線性關係。
- 正向電壓 vs. 正向電流:展示二極管嘅 I-V 特性。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:說明結溫升高時光輸出嘅下降。
- 光譜分佈:顯示喺不同波長下發射光強度嘅圖表,以 571nm 主波長為中心。
呢啲曲線對於設計師預測非標準條件(不同驅動電流或溫度)下嘅性能,以及優化電路以實現效率同壽命至關重要。
7. 技術比較同定位
LTL-M11KG1H310U 透過其整合嘅直角 SMT 封裝與眾不同。相比需要獨立座或支架嘅分立 LED,呢款 CBI 解決方案提供:
- 簡化組裝:單一元件取代 LED 同座,減少零件數量同組裝步驟。
- 一致對齊:整合外殼確保 LED 相對於 PCB 同面板開孔嘅精確同一致定位。
- 優化視角:直角設計非常適合指示燈必須從機箱前面板觀看,且垂直於主 PCB 嘅應用。
- 增強對比度:黑色外殼相比透明或白色外殼係一個關鍵優勢,顯著提升喺不同照明條件下嘅可讀性。
8. 常見問題(FAQ)
8.1 峰值波長同主波長有咩分別?
峰值波長(λP):光譜功率分佈達到最大值嘅單一波長(典型 575nm)。主波長(λd):當與參考白光結合時,匹配 LED 感知顏色嘅單一波長。佢係從 CIE 色度圖得出,同人類顏色感知更相關(典型 571nm)。
8.2 點解如果 MBB 打開超過 168 小時需要烘烤?
塑膠封裝對濕度敏感(MSL 3)。暴露喺環境濕度下時會吸收水分。喺高溫迴流過程中,呢啲被困住嘅水分會迅速膨脹("爆米花效應"),導致 LED 封裝內部分層或破裂。烘烤可以去除呢啲吸收嘅水分。
8.3 我可以連續用 20mA 驅動呢個 LED 嗎?
可以。絕對最大連續正向電流係 30mA。喺 20mA 下操作符合規格。然而,你必須確保功耗(VF* IF)唔超過 72mW。喺典型 VF為 2.0V 同 IF=20mA 時,功率為 40mW,係可以接受嘅。
8.4 點樣解讀發光強度分級代碼?
包裝袋上標示咗一個 IV分級代碼。呢個代碼對應該袋中 LED 嘅測量發光強度分級(例如,表示 8-12 mcd 分級嘅代碼)。設計師應指定所需分級,或者如果混合不同批次零件,應準備好應對強度變化。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(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嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |