LTLMR4TBTV3DA LED燈珠規格書 - 尺寸4.2x4.2x6.9mm - 電壓2.5-3.5V - 藍光470nm - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高亮度藍光表面貼裝LED燈珠嘅規格。呢款元件專為兼容標準表面貼裝技術（SMT）生產線而設計，適用於需要可靠性能同精準光線分佈嘅應用。佢採用咗特殊透鏡封裝，提供窄視角，特別適合指示牌照明，因為呢啲應用需要精準嘅光束控制，而唔需要額外嘅二次光學元件。結構上採用咗先進環氧樹脂材料，增強咗防潮同抗紫外線能力，有助於喺唔同工作環境下保持元件嘅耐用性同穩定性。

1.1 核心優勢

• 高光通量輸出：提供強勁亮度，適合高可見度應用。
• 能源效益：運作時功耗低，同時保持高光效。
• 環保合規：製造過程無鉛、無鹵素，完全符合RoHS指令。
• 堅固結構：具備優越嘅防潮性能，增強可靠性。
• 優化光學設計：內置透鏡提供典型35度視角，實現可控光線發射。

1.2 目標應用

呢款LED主要針對指示牌同顯示應用，呢啲應用需要穩定、明亮同聚焦嘅照明。典型用例包括視頻訊息牌、交通資訊牌，以及各種室內外訊息板。

2. 技術參數分析

以下部分對元件嘅關鍵電氣、光學同熱參數提供詳細、客觀嘅解讀。理解呢啲數值對於正確嘅電路設計同熱管理至關重要。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗元件可能遭受永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出呢啲極限運作並唔保證。

• 功耗（P_D）：85 mW。呢個係喺環境溫度（T_A）為25°C時，元件可以以熱量形式散發嘅最大功率。
• 正向電流：連續運作時，直流正向電流（I_F）唔可以超過25 mA。只有喺脈衝條件下（佔空比 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 10µs），先容許較高嘅100 mA峰值正向電流。
• 熱降額：對於環境溫度高於45°C嘅情況，最大允許直流正向電流必須以每攝氏度0.62 mA嘅速率線性降低。呢點對於防止熱失控好重要。
• 溫度範圍：元件嘅額定工作溫度範圍係-40°C至+85°C，儲存環境溫度範圍係-40°C至+100°C。
• 回流焊接：元件可以承受最高260°C嘅回流焊溫度峰值，持續時間最長10秒，符合常見嘅無鉛焊接工藝。

2.2 電氣與光學特性

呢啲係喺T_A=25°C同指定測試條件下測量嘅典型性能參數。

• 發光強度（I_V）：當驅動電流I_F= 20 mA時，範圍從最小3200 mcd到典型最大7200 mcd。保證值有±15%嘅測試公差。
• 視角（2θ_1/2）：定義為強度下降到軸向值一半時嘅全角。典型值為35°，範圍為30°至40°，測量公差為±2°。
• 波長：峰值發射波長（λ_P）典型為464 nm。主波長（λ_d），即決定人眼感知顏色嘅波長，範圍為460 nm至480 nm。光譜帶寬（Δλ）典型為25 nm。
• 正向電壓（V_F）：喺I_{F= 20 mA時，介乎2.5 V至3.5 V之間。設計師設計驅動電路時必須考慮呢個範圍。}
• 反向電流（I_R）：當施加5V反向電壓（V_R）時，最大值為10 µA。需要留意，呢款元件並非設計用於反向偏壓操作。

3. 分級系統規格

為確保生產應用中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。

3.1 發光強度分級

LED根據其喺20 mA下嘅最小發光強度分為三個級別（U, V, W）：

- 級別 U：3200 - 4200 mcd

- 級別 V：4200 - 5500 mcd

- 級別 W：5500 - 7200 mcd

每個級別界限有±15%嘅公差。

3.2 主波長分級

LED亦根據其主波長分為五個組別（B1至B5），以控制顏色變化：

- 級別 B1：460 - 464 nm

- 級別 B2：464 - 468 nm

- 級別 B3：468 - 472 nm

- 級別 B4：472 - 476 nm

- 級別 B5：476 - 480 nm

每個級別保持±1 nm嘅嚴格公差。

4. 機械與封裝資訊

4.1 外形尺寸

元件具有緊湊嘅表面貼裝佔位面積。關鍵尺寸包括主體尺寸約為4.2 mm x 4.2 mm，總高度為6.9 mm ±0.5 mm。引腳喺封裝外有間距，法蘭下方最大樹脂突出量規定為1.0 mm。所有尺寸單位為毫米，標準公差為±0.25 mm，除非另有說明。

4.2 極性識別與焊盤設計

元件有三個端子：P1（陽極）、P2（陰極）同P3（陽極）。喺PCB佈局同組裝時，正確嘅極性方向至關重要。提供建議嘅焊盤圖案，以確保可靠嘅焊點形成同適當嘅熱連接同電氣連接。設計包括圓角焊盤（R0.5），以減輕焊料芯吸同應力集中。明確指出，呢款LED專為回流焊接到PCB而設計，唔適合浸焊工藝。

5. 焊接與組裝指引

正確嘅處理同組裝對於保持元件可靠性同性能至關重要。

5.1 濕度敏感性與儲存

根據JEDEC J-STD-020標準，呢款元件屬於濕度敏感等級（MSL）3級。未開封嘅防潮袋可以喺<30°C同90%相對濕度下儲存長達12個月。打開包裝袋後，LED必須存放喺<30°C同<60%相對濕度嘅環境中，並且所有焊接必須喺168小時（7日）內完成。如果濕度指示卡顯示>10%相對濕度、車間壽命超過168小時，或者元件曾經暴露喺>30°C同60%相對濕度嘅環境中，則需要喺60°C ±5°C下烘烤20小時。烘烤只應進行一次。

5.2 回流焊接溫度曲線

建議採用無鉛回流焊溫度曲線：

- 預熱/保溫：150°C至200°C，最長120秒。

- 液相線以上時間（T_L=217°C）：60至150秒。

- 峰值溫度（T_P）：最高260°C。

- 峰值溫度±5°C內時間：最長30秒。

- 總升溫時間：從25°C升至峰值溫度唔應超過5分鐘。

5.3 清潔

如果焊接後需要清潔，只應使用酒精類溶劑，例如異丙醇（IPA）。

6. 包裝與訂購資訊

6.1 包裝規格

LED以凸紋載帶形式供應，用於自動貼裝。載帶尺寸有明確規定，以確保兼容標準貼片設備。每卷包含1,000件。對於批量運輸，卷盤會進一步包裝：一卷放入防潮袋，內含乾燥劑同濕度指示卡；三個咁樣嘅防潮袋裝入一個內箱（總共3,000件）；十個內箱裝入一個外運輸箱（總共30,000件）。

7. 應用備註與設計考慮

7.1 典型應用場景

呢款LED非常適合室內外指示牌應用，包括視頻訊息牌、交通標誌同一般資訊顯示。其窄視角同高亮度使其能夠有效直接照亮指示牌面，將光線導向觀看者，同時將溢光減至最少。

7.2 設計考慮

• 電流驅動：建議使用恆流驅動器以保持穩定嘅光輸出同顏色，因為LED亮度主要係電流嘅函數，而非電壓。
• 熱管理：雖然元件具有良好的防潮性，但需要適當嘅PCB熱設計（足夠嘅銅面積用於散熱）來管理結溫，特別係喺接近最大額定值或高環境溫度下運作時。請遵守高於45°C嘅降額曲線。
• 靜電放電（ESD）保護：雖然提供嘅摘錄中無明確說明，但喺處理同組裝所有半導體器件時，應遵守標準嘅ESD預防措施。
• 光學整合：內置透鏡提供可控光束。對於需要唔同光束模式嘅應用，可以考慮二次光學元件，不過原生35度視角設計已適合許多直視指示牌應用。

8. 技術比較與差異化

與標準SMD或PLCC（塑料引線芯片載體）LED封裝相比，呢款元件有一個關鍵優勢：其集成嘅橢圓形/圓形透鏡封裝提供可控嘅窄視角（典型35°），而無需額外嘅外部光學透鏡。咁樣簡化咗終端產品嘅機械設計，減少零件數量，並可以降低整體系統成本。緊湊SMD佔位面積內嘅高發光強度，加上堅固嘅防潮封裝，使其喺可靠性同光學性能至關重要嘅嚴苛戶外同半戶外應用中具有優勢。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：峰值波長同主波長有咩區別？

答：峰值波長（λ_P）係發射光譜最強嘅單一波長（典型464 nm）。主波長（λ_d）係根據CIE圖上嘅色度座標計算得出嘅數值；佢代表與LED感知顏色相匹配嘅純單色光嘅單一波長（460-480 nm範圍）。主波長對於顏色規格更為相關。

問：點解正向電流喺45°C以上需要降額因子？

答：降額因子（0.62 mA/°C）對於限制LED內部結溫係必要嘅。隨著環境溫度升高，元件散熱能力下降。降低工作電流可以防止過度熱積聚，否則可能加速性能衰退、降低光輸出或導致災難性故障。

問：我可唔可以用呢款LED進行反向電壓指示或保護？

答：唔可以。規格書明確指出，呢款元件並非設計用於反向操作。反向電流（I_R）參數僅供測試用途。施加連續反向電壓好可能會損壞LED。

問：打開防潮袋後嘅168小時車間壽命有幾關鍵？

答：對於可靠性嚟講非常關鍵。MSL 3級元件會從大氣中吸收濕氣。如果佢哋喺168小時窗口期後未經適當烘烤就進行回流焊接，快速加熱會導致困住嘅濕氣瞬間汽化，可能導致內部分層或"爆米花"現象，從而令封裝破裂並導致故障。

10. 工作原理

呢款器件係一種基於InGaN（氮化銦鎵）半導體材料嘅發光二極管（LED），材料生長喺基板上，負責發出藍光。當施加超過器件閾值嘅正向電壓時，電子同空穴喺半導體嘅有源區複合，以光子（光）形式釋放能量。InGaN合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，呢個能量直接關聯到發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下，大約470 nm（藍色）。環氧樹脂透鏡封裝用於保護半導體芯片、高效提取光線，並將發射嘅輻射塑造成所需嘅視角圖案。