目錄
1. 產品概覽
LTLR42FTBK4KHBPT 係一款專為印刷電路板(PCB)通孔安裝而設計嘅藍色發光二極管(LED)燈。佢屬於電路板指示燈(CBI)系統嘅一部分,呢個系統會配搭一個黑色塑膠直角支架(外殼)嚟固定LED燈。呢個產品系列以多功能性聞名,提供頂視(間隔)或直角方向等配置,並且可以排列成水平或垂直陣列。設計強調易於組裝同可堆疊性。
1.1 核心特點
- 易於組裝:專為簡單高效嘅電路板組裝流程而設計。
- 固態光源:相比傳統白熾燈,提供更高可靠性、更長壽命同埋抗衝擊同振動能力。
- 能源效率:具有低功耗同高發光效率嘅特點。
- 環保合規:呢個係一款無鉛產品,並且符合有害物質限制(RoHS)指令。
- 光源:採用氮化銦鎵(InGaN)半導體芯片,標稱峰值發射波長為470nm(藍色)。
- 包裝:以適合自動化組裝設備嘅帶裝同捲盤包裝供應。
1.2 目標應用
呢款LED適用於需要狀態指示、背光或一般照明嘅廣泛電子設備。主要應用市場包括:
- 電腦同IT設備
- 通訊設備
- 消費電子產品
- 工業控制同儀器儀表
2. 技術參數深入分析
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):最大76 mW。呢個係器件可以以熱量形式散發嘅總電功率。
- 峰值正向電流(IFP):最大100 mA。呢個只允許喺脈衝條件下(佔空比 ≤ 1/10,脈衝寬度 ≤ 10μs)。
- 連續正向電流(IF):喺直流條件下最大20 mA。
- 電流降額:當環境溫度(TA)每升高1°C超過30°C時,最大允許直流正向電流必須線性降低0.273 mA。
- 工作溫度範圍(Topr):-30°C 至 +80°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5秒,測量點距離LED本體2.0mm(0.079英寸)。
2.2 電氣同光學特性
呢啲係喺環境溫度(TA)為25°C時測量嘅典型性能參數。
- 發光強度(IV):140 - 680 mcd(毫坎德拉),典型值為400 mcd,喺IF= 20mA時測量。實際分級代碼決定具體範圍。
- 視角(2θ1/2):45度。呢個係發光強度下降到其峰值軸向值一半時嘅全角。
- 峰值發射波長(λP):468 nm(納米)。呢個係光譜輸出最強嘅波長。
- 主波長(λd):465 - 475 nm,典型值為470 nm。呢個係人眼感知到嘅定義顏色嘅單一波長。
- 譜線半寬(Δλ):25 nm。呢個表示發射光嘅光譜純度或帶寬。
- 正向電壓(VF):2.7 - 3.4 V,典型值為3.2 V,喺IF= 20mA時測量。
- 反向電流(IR):最大10 μA(微安),喺反向電壓(VR)為5V時測量。重要提示:呢個器件唔係為反向偏壓操作而設計;呢個測試僅用於特性表徵。
3. 分級系統規格
LTLR42FTBK4KHBPT 根據兩個關鍵光學參數進行分級,以確保應用中顏色同亮度嘅一致性。分級代碼標示喺包裝袋上。
3.1 發光強度分級
喺測試電流20mA下分級。每個分級極限嘅公差為±15%。
- 分級 H:180 - 240 mcd
- 分級 J:240 - 310 mcd
- 分級 K:310 - 400 mcd
- 分級 L:400 - 520 mcd
- 分級 M:520 - 680 mcd
3.2 主波長分級
喺測試電流20mA下分級。每個分級極限嘅公差為±1 nm。
- 分級 B08:465.0 - 470.0 nm
- 分級 B09:470.0 - 475.0 nm
4. 性能曲線分析
規格書包含典型特性曲線,對於電路設計同理解器件喺唔同條件下嘅行為至關重要。呢啲曲線以圖形方式表示以下關係:
- 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線):顯示LED兩端電壓同流經電流之間嘅非線性關係。呢個對於選擇合適嘅限流電阻或驅動電路至關重要。
- 發光強度 vs. 正向電流:說明光輸出如何隨電流增加而增加。佢展示咗次線性關係,表明喺極高電流下效率可能會下降。
- 發光強度 vs. 環境溫度:顯示光輸出對結溫嘅依賴性。通常,發光強度會隨溫度升高而降低。
- 光譜分佈:相對輻射功率對波長嘅圖,顯示468nm處嘅峰值同25nm半寬,確認藍色特性。
5. 機械同包裝信息
5.1 外形尺寸
LED燈符合標準T-1(3mm)封裝尺寸。相關嘅黑色塑膠直角支架喺規格書中提供特定機械圖紙。關鍵註釋包括:
- 所有尺寸均以毫米為單位(附英寸等效值)。
- 除非另有說明,標準公差為±0.25mm(±0.010\")。
- 支架材料為黑色塑膠。
- LED燈本身具有藍色InGaN芯片同水清(透明)透鏡。
5.2 包裝規格
器件以行業標準嘅帶裝同捲盤格式供應,用於自動貼裝。
- 載帶:由黑色導電聚苯乙烯合金製成。厚度為0.50 ±0.06 mm。
- 捲盤:標準13英寸直徑捲盤,包含400件。
- 紙箱包裝:
- 1個捲盤連同濕度指示卡同乾燥劑包裝喺1個防潮袋(MBB)內。
- 2個MBB包裝喺1個內箱內(總共800件)。
- 10個內箱包裝喺1個外箱內(總共8,000件)。
6. 焊接同組裝指引
6.1 儲存條件
- 密封包裝:儲存於≤30°C同≤70%相對濕度(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。元件應喺暴露後168小時(7日)內進行紅外回流焊接。
- 延長儲存(已開封):對於超過168小時嘅儲存,請儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。喺原始包裝袋外儲存超過168小時嘅元件,喺焊接組裝前必須喺約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\"損壞。
6.2 引腳成型
- 喺距離LED透鏡底座至少3mm嘅位置彎曲引腳。
- 唔好使用引線框架嘅底座作為支點。
- 喺室溫下進行引腳成型,並且喺焊接過程之前進行。
- 喺PCB插入期間,使用必要嘅最小壓緊力,以避免對元件施加過大嘅機械應力。
6.3 焊接過程
一般規則:保持從透鏡/支架底座到焊接點至少有2mm嘅最小間隙。避免將透鏡/支架浸入焊料中。當LED處於高溫時,唔好對引腳施加外部應力。
- 手動焊接(烙鐵):
- 溫度:最高350°C。
- 時間:每個焊點最多3秒。
- 位置:距離底座唔近於2mm。
- 波峰焊接:
- 預熱溫度:最高100°C。
- 預熱時間:最多60秒。
- 焊波溫度:最高260°C。
- 焊接時間:按照標準波峰焊接曲線,確保保持2mm間隙。
6.4 清潔
如果焊接後需要清潔,請使用酒精類溶劑,例如異丙醇。避免使用強烈或侵蝕性嘅化學清潔劑。
7. 應用註釋同設計考慮
7.1 典型應用場景
呢款藍色LED非常適合室內外標牌應用,以及各種電子設備(包括電腦、網絡設備、消費電器同工業控制面板)中嘅一般狀態指示。直角支架提供90度發光路徑,非常適合面板安裝指示燈。
7.2 電路設計
- 限流:當從電壓源驅動LED時,必須使用外部限流電阻。電阻值可以使用歐姆定律計算:R = (V電源- VF) / IF。為咗保守設計,確保電流唔超過20mA,請始終使用規格書中嘅最大VF(3.4V)。
- 熱管理:遵守功耗同電流降額規格。對於環境溫度高或連續運行嘅應用,必要時確保足夠嘅通風或散熱,以將結溫保持喺安全限度內。
- 反向電壓保護:由於器件唔係為反向偏壓操作而設計,如果有任何施加反向電壓嘅可能性,請考慮串聯或並聯(取決於電路)添加一個保護二極管。
7.3 光學設計
- 45度視角提供相當寬嘅光束,適合一般指示。
- 水清透鏡產生明亮、聚焦嘅點光源。對於漫射光,則需要外部漫射器或帶有漫射透鏡嘅支架。
- 當為需要多個LED嘅應用選擇分級時,請指定相同嘅發光強度同主波長分級代碼,以確保所有指示燈之間嘅視覺均勻性。
8. 技術比較同差異化
雖然規格書中冇提供具體嘅競爭對手比較,但LTLR42FTBK4KHBPT可以根據其標準規格進行評估:
- 封裝:經典嘅T-1通孔封裝提供穩固性同易於手動原型製作,儘管喺大批量自動化生產中正被表面貼裝器件(SMD)取代。
- 效率:喺20mA(約64mW)下典型發光強度為400 mcd,對於標準藍色LED而言提供良好效率。更新嘅高亮度或低電流SMD LED可能提供更高光效(流明每瓦)。
- 系統集成:關鍵差異在於集成嘅CBI(電路板指示燈)系統概念——獨立、可堆疊嘅直角支架。呢個允許靈活嘅機械設計,並且可以輕鬆更換LED元件,而無需更改安裝喺PCB上嘅支架。
9. 常見問題(FAQ)
Q1: 峰值波長(λP)同主波長(λd)有咩唔同?
A1: 峰值波長係LED發射最多光功率嘅物理波長。主波長係基於人眼顏色感知(CIE色度圖)計算出嘅值,代表感知顏色嘅單一波長。佢哋通常接近但唔完全相同。
Q2: 我可唔可以用恆壓源唔加電阻嚟驅動呢個LED?
A2: 唔可以。LED係電流驅動器件。佢哋嘅正向電壓有一個公差範圍(2.7V-3.4V)。即使電壓源略高於最小VF,直接連接都可能導致過大電流、過熱同快速失效。請始終使用串聯限流電阻或恆流驅動器。
Q3: 點解開袋後168小時嘅車間壽命咁重要?
A3: 塑膠LED封裝會從空氣中吸收水分。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,可能導致封裝分層或芯片破裂(\"爆米花\"效應)。168小時限制同烘烤程序係防止呢種失效模式嘅關鍵濕度敏感等級(MSL)預防措施。
Q4: 我點樣解讀包裝袋上嘅分級代碼?
A4: 分級代碼,例如\"K-B09\"
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。 |