目錄
1. 產品概覽
LTLMR4EW2DA係一款專為現代電子組裝而設計嘅高亮度表面貼裝LED燈珠。佢採用峰值發射波長為630nm嘅紅色AllnGaP晶片，並封裝喺擴散式外殼內。其主要設計目標係提供強烈而集中嘅照明，適合需要清晰可見度而無需額外二次光學元件嘅應用。
呢款器件嘅核心優勢包括其高發光強度輸出（喺標準20mA驅動電流下可達12000 mcd）同低功耗。封裝採用先進環氧樹脂技術，提供卓越嘅防潮同紫外線防護，增強咗室內外使用嘅可靠性。佢完全符合無鉛、無鹵素同RoHS環保標準。
目標市場涵蓋廣泛嘅標誌同顯示應用。其典型25°嘅窄而受控視角，令佢特別適合視頻訊息標誌、交通標誌同各種信息顯示板，呢啲應用都需要定向光同高對比度。
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LED永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作並唔保證。
- 儲存溫度範圍:120 mW。呢個係器件喺環境溫度(TA)為25°C時可以作為熱量散發嘅最大功率。
- 直流正向電流 (IF):50 mA。可以施加嘅最大連續正向電流。
- 峰值正向電流:120 mA。呢個只允許喺脈衝條件下（佔空比 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 10µs）。
- 降額:為防止過熱，當環境溫度高於45°C時，直流正向電流必須每攝氏度線性降低0.75 mA。
- 工作溫度範圍:-40°C 至 +85°C。可靠操作嘅環境溫度範圍。
- Storage Temperature Range:-40°C 至 +100°C。
- 回流焊接條件:可承受最高260°C嘅峰值溫度，最長10秒，兼容標準無鉛回流製程。
2.2 電光特性
除非另有說明，否則呢啲參數係喺TA=25°C同IF=20mA下測量，代表典型性能。
- 發光強度 (Iv):範圍從7200 mcd（最小值）到12000 mcd（最大值），並提供典型值。分級極限適用±15%嘅測試公差。
- 視角 (2θ1/2):典型25°，範圍為20°至30°。呢個係發光強度下降到軸向值一半時嘅全角，定義咗光束擴散。
- 峰值發射波長 (λP):典型630 nm。呢個係光譜功率分佈最高嘅波長。
- 主波長 (λd):介乎618 nm同630 nm之間。呢個係人眼感知嘅單一波長，將顏色定義為紅色。
- 譜線半寬度 (Δλ):典型15 nm。呢個表示發射光嘅光譜純度或顏色飽和度。
- 正向電壓 (VF):喺20mA時介乎1.8V同2.4V之間。呢個係LED工作時嘅壓降。
- 反向電流 (IR):喺反向電壓(VR)為5V時最大為10 µA。器件並非設計用於反向偏壓操作；此參數僅用於漏電流測試。
3. 分級系統規格
LED根據關鍵性能參數進行分級，以確保生產批次內嘅一致性。
3.1 發光強度分級
分級由IF=20mA時嘅最小同最大發光強度值定義。
- 分級代碼 X:7200 mcd (最小) 至 9300 mcd (最大)。
- 分級代碼 Y:9300 mcd (最小) 至 12000 mcd (最大)。
- 測試時每個分級極限適用±15%嘅公差。
3.2 正向電壓分級
分級由IF=20mA時嘅正向電壓範圍定義。
- 分級代碼 1A:1.8V (最小) 至 2.0V (最大)。
- 分級代碼 2A:2.0V (最小) 至 2.2V (最大)。
- 分級代碼 3A:2.2V (最小) 至 2.4V (最大)。
- 每個分級極限適用±0.1V嘅公差。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中參考咗具體圖形數據，但典型關係可以描述如下：
- IV曲線 (電流 vs. 電壓):正向電壓(VF)隨正向電流(IF)呈對數增長。喺建議嘅20mA下操作可確保最佳效率同壽命，避免喺接近最大額定值嘅較高電流下產生過多熱量。
- 溫度依賴性:發光強度通常隨結溫升高而降低。正向電流嘅降額規格（高於45°C時每°C 0.75 mA）係管理呢種熱效應同保持性能嘅直接措施。
- 光譜分佈:發射光譜以630nm（峰值）為中心，半寬度相對較窄為15nm，係AllnGaP材料嘅特徵，產生飽和嘅紅色。
5. 機械及封裝資料
5.1 外形尺寸
LED採用表面貼裝封裝，帶有圓形或橢圓形透鏡。關鍵尺寸包括：
- 封裝主體尺寸：長度同寬度為4.2mm ±0.2mm。
- 總高度：6.9mm ±0.5mm。
- 引腳間距：3.65mm ±0.2mm（測量引腳從封裝伸出嘅位置）。
- 法蘭下方樹脂突出部分最大為1.0mm。
- 除非另有說明，所有尺寸均包含±0.25mm嘅默認公差。
5.2 極性識別
器件有三個引腳(P1, P2, P3)。P1同P3指定為陽極(+)，P2指定為陰極(-)。PCB佈局同組裝期間正確嘅極性方向至關重要。
6. 焊接及組裝指引
6.1 儲存及處理
根據JEDEC J-STD-020，此元件被歸類為濕度敏感等級(MSL) 3。
- 未開封嘅防潮袋可以喺<30°C同90% RH下儲存長達12個月。
- 打開袋子後，元件必須儲存喺<30°C同60% RH下，並且必須喺168小時（7日）內完成焊接。
- 如果濕度指示卡顯示>10% RH、車間壽命超過168小時、或暴露於>30°C/60% RH環境，則需要喺60°C ±5°C下烘烤20小時。烘烤只應進行一次。
- 處理期間請採取適當嘅ESD（靜電放電）預防措施。
6.2 焊接製程
LED兼容標準無鉛回流焊接曲線。
- 回流曲線:峰值溫度(Tp)不應超過260°C。高於液相線溫度(Tl=217°C)嘅時間應介乎60至150秒之間。喺峰值溫度5°C內嘅時間最多為30秒。
- 手工焊接:如有必要，可以使用最高溫度為315°C嘅烙鐵，每個引腳焊接時間不超過3秒，且僅限一次。
- 清潔:如果需要焊後清潔，建議使用異丙醇或類似嘅醇基溶劑。
7. 包裝及訂購資料
7.1 包裝規格
LED以凸紋載帶形式供應，用於自動貼裝。
- 載帶:寬度為16.0mm ±0.3mm。口袋間距為8.0mm ±0.1mm。
- 捲盤:每捲盤包含1,000件LED。
- 防潮保護:每捲盤連同乾燥劑同濕度指示卡一齊包裝喺防潮袋內。
- 紙箱包裝:每內箱裝3捲盤（3,000件）。每外運紙箱裝10個內箱（總共30,000件）。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 視頻訊息標誌:由於高亮度同窄光束角，非常適合像素化顯示。
- 交通標誌及信號:適合需要高可見度同可靠性嘅輔助照明或狀態指示器。
- 信息顯示板:用於公共交通信息系統、零售廣告標誌同工業狀態面板。
8.2 設計考慮因素
- 限流:始終使用串聯限流電阻或恆流驅動器，將正向電流維持喺或低於建議嘅20mA以進行連續操作。
- 熱管理:確保足夠嘅PCB銅面積或散熱通孔以散熱，特別係喺高環境溫度或接近最大額定值下操作時。遵守高於45°C嘅電流降額曲線。
- 光學設計:25°視角提供定向光。對於更寬嘅照明，可能需要多個LED或擴散板。
- 極性檢查:驗證PCB封裝圖是否匹配陽極/陰極配置(P1/P3 = 陽極, P2 = 陰極)，以防止反向連接。
9. 技術比較及差異
與標準SMD（例如0603、0805）或PLCC（塑料引線晶片載體）封裝LED相比，LTLMR4EW2DA為標誌應用提供明顯優勢：
- 更高發光強度:喺緊湊封裝中提供顯著更高嘅mcd輸出，減少達到特定亮度水平所需嘅LED數量。
- 集成光束控制:成型透鏡提供一致嘅25°視角，無需額外二次光學元件，簡化機械設計並降低組裝成本。
- 增強環境穩健性:與標準LED封裝相比，先進環氧樹脂配方提供更好嘅防潮同紫外線防護，提高戶外或惡劣環境下嘅壽命。
10. 常見問題 (FAQ)
Q1: 峰值波長同主波長有咩區別？
A1: 峰值波長(λP)係LED發射最多光功率嘅物理波長。主波長(λd)係基於人眼敏感度（CIE曲線）計算出嘅值，定義感知顏色。對於呢款紅色LED，兩者非常接近（630nm vs. 618-630nm）。
Q2: 我可以用3.3V電源唔加電阻驅動呢個LED嗎？
A2: 唔可以。正向電壓只有1.8-2.4V。直接連接到3.3V會導致過大電流，超過最大額定值並損壞LED。必須使用限流電阻或穩壓器。
Q3: MSL 3對我嘅生產過程意味住咩？
A3: MSL 3意味住元件對吸濕敏感。從密封袋取出後，你喺車間條件下（<30°C/60% RH）有168小時（1星期）完成回流焊接過程。如果超過呢個時間，元件必須喺使用前烘烤，以防止焊接期間出現"爆米花"損壞。
Q4: 視角點樣測量同指定？
A4: 視角(2θ1/2)係發光強度至少為直接軸上（0°）測得強度一半時嘅全角寬度。典型25°角意味住光線集中喺相對較窄嘅錐形內，呢個對於定向照明應用係理想嘅。
11. 實用設計及使用案例
案例：設計緊湊狀態指示器面板
一位工程師正在為需要幾個高可見度紅色狀態指示器嘅工業設備設計控制面板。空間有限，指示器需要喺明亮環境光下可見。選擇LTLMR4EW2DA係因為其高發光強度（高達12000 mcd）確保可見度。窄25°視角意味住光線唔會浪費喺操作員直接視線以外嘅區域。表面貼裝封裝允許自動PCB組裝，降低成本。設計師實施一個簡單電路，使用5V電源、一個計算為約18mA嘅限流電阻（提供低於20mA嘅安全裕量），並遵循MSL3處理指引以確保組裝良率。環氧樹脂嘅防潮性確保喺可能潮濕嘅工業環境中嘅可靠性。
12. 技術原理介紹
LTLMR4EW2DA基於磷化鋁銦鎵(AllnGaP)半導體晶片。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同空穴復合，以光子形式釋放能量。AllnGaP層嘅特定成分決定帶隙能量，直接對應發射光嘅波長——喺呢個情況下，係紅色光譜（約624-630nm）。擴散透鏡封裝材料摻雜散射粒子，以擴大從晶片提取光線，並與透明透鏡相比創造更均勻、更少刺眼嘅外觀，同時封裝形狀控制最終光束角。
13. 行業趨勢及發展
指示器同標誌LED嘅趨勢繼續朝向更高效率（每瓦更多流明或坎德拉）、更高可靠性同更細小外形尺寸發展。亦越來越強調直接集成到封裝中嘅精確光學控制，正如呢款器件嘅定義視角所見，以簡化終端產品設計。環境法規繼續推動有害物質嘅消除，使RoHS、無鉛同無鹵素合規成為標準。此外，封裝材料嘅進步旨在增強對熱循環、濕度同紫外線暴露嘅抵抗力，延長產品壽命，特別係針對戶外應用嘅呢款LED。
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。 |