目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術規格詳解
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣同光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 正向電壓(VF)分級
- 3.2 發光強度(IV)分級
- 3.3 色調(顏色)分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝信息
- 5.1 LED封裝尺寸
- 5.2 建議焊接焊盤佈局
- 5.3 載帶同捲盤包裝尺寸
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接曲線
- 6.2 手工焊接
- 6.3 儲存同處理
- 6.4 清潔
- 7. 包裝同訂購信息
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 行業趨勢同發展
1. 產品概覽
LTW-C191TL5係一款表面貼裝器件(SMD)發光二極管(LED),專為現代緊湊型電子應用而設計。佢屬於超薄晶片LED類別,高度僅為0.55毫米,非常之薄。呢個特點令佢成為空間限制嚴格嘅應用嘅理想選擇,例如超薄顯示器、流動裝置背光,以及密集PCB上嘅指示燈。
核心技術基於氮化銦鎵(InGaN),能夠產生明亮嘅白光。LED以業界標準8毫米載帶包裝,捲喺7英寸直徑嘅捲盤上,確保兼容高速自動貼片組裝設備。呢種包裝格式對於大規模生產至關重要,可以喺製造過程中高效處理同放置。
2. 技術規格詳解
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。LTW-C191TL5喺環境溫度(Ta)25°C時嘅最大功耗為70 mW。最大連續正向電流(DC)為20 mA。對於脈衝操作,喺特定條件下(1/10佔空比同0.1 ms脈衝寬度)允許100 mA嘅峰值正向電流。器件可以承受高達5V嘅反向電壓,但禁止喺反向偏壓下連續操作。工作溫度範圍為-20°C至+80°C,而儲存溫度範圍更廣,為-55°C至+105°C。組裝嘅一個關鍵參數係紅外焊接條件,額定值為260°C,最長10秒。
2.2 電氣同光學特性
呢啲係喺Ta=25°C同正向電流(IF)5 mA(常見測試條件)下測量嘅典型性能參數。發光強度(Iv)範圍從最小45.0毫坎德拉(mcd)到典型最大值180.0 mcd。視角(2θ1/2)為130度,提供寬廣嘅照明範圍。色度坐標(定義CIE 1931圖上白光嘅色點)通常為x=0.31同y=0.32。喺測試電流下,正向電壓(VF)範圍為2.70V至3.15V。當施加5V反向電壓(VR)時,反向電流(IR)最大為10 μA。
3. 分級系統說明
為確保生產一致性,LED會根據關鍵電氣同光學參數分級。LTW-C191TL5採用三維分級系統。
3.1 正向電壓(VF)分級
LED根據其喺IF=5mA時嘅正向電壓分為三個VF級別(A、B、C)。A級涵蓋2.70V至2.85V,B級涵蓋2.85V至3.00V,C級涵蓋3.00V至3.15V。每個級別有±0.1V嘅容差。
3.2 發光強度(IV)分級
LED根據其光輸出分為三個IV級別(P、Q、R)。P級範圍為45.0至71.0 mcd,Q級為71.0至112.0 mcd,R級為112.0至180.0 mcd。每個級別有±15%嘅容差。
3.3 色調(顏色)分級
呢個係最複雜嘅級別,定義白光色點。級別由CIE 1931色度圖上嘅四邊形定義。規格書列出咗A0、B3、B4、B5、B6同C0級別嘅坐標。例如,B5級由坐標(x,y)定義:(0.296, 0.276)、(0.311, 0.294)、(0.307, 0.315)、(0.287, 0.295)。級別內每個(x, y)坐標有±0.01嘅容差。提供嘅圖表視覺化咗呢啲級別,顯示佢哋相對於白點區域嘅位置。
4. 性能曲線分析
雖然PDF顯示第4頁有典型電氣/光學特性曲線,但具體圖表(例如IV曲線、相對強度與溫度關係、光譜分佈)並未包含喺提供嘅文本中。通常,呢類曲線會顯示正向電流同電壓嘅關係、發光強度如何隨結溫升高而降低,以及發出白光嘅光譜功率分佈。呢啲圖表對於設計師理解器件喺非標準操作條件下嘅行為至關重要。
5. 機械同封裝信息
5.1 LED封裝尺寸
LED具有EIA標準封裝佔位面積。關鍵尺寸包括長度約1.6毫米、寬度約0.8毫米嘅主體尺寸,其中0.55毫米嘅超薄高度係突出特點。詳細尺寸圖會指定焊盤位置、透鏡形狀同陰極/陽極識別標記。
5.2 建議焊接焊盤佈局
提供咗PCB嘅建議焊盤圖案(佔位面積),以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點。呢個圖案略大於器件本身,以容納焊角。
5.3 載帶同捲盤包裝尺寸
器件以8毫米寬嘅凸紋載帶供應。載帶捲喺標準7英寸(178毫米)直徑嘅捲盤上。關鍵規格包括:每滿捲5000件,部分捲最小包裝數量為500件,載帶中最多允許連續兩個缺失元件(空穴)。包裝符合ANSI/EIA 481-1-A-1994標準。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接曲線
推薦嘅紅外(IR)回流曲線至關重要。峰值溫度不應超過260°C,高於260°C嘅時間最長為10秒。建議喺150-200°C範圍內預熱最多120秒,以減少熱衝擊。應針對特定PCB組裝表徵曲線。
6.2 手工焊接
如果需要手工焊接,烙鐵溫度不應超過300°C,每個焊盤嘅接觸時間應限制喺最多3秒。手工焊接只應進行一次。
6.3 儲存同處理
LED對濕度敏感。喺其原始密封防潮袋(帶乾燥劑)中,應儲存喺≤30°C同≤90% RH嘅環境中,並喺一年內使用。一旦打開袋子,儲存環境應為≤30°C同≤60% RH。暴露喺環境空氣中超過672小時(4週)嘅元件,應喺回流前以約60°C烘烤至少20小時,以去除吸收嘅水分,防止焊接期間出現\"爆米花\"損壞。對於原始袋外嘅長期儲存,請使用帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器。
6.4 清潔
如果需要焊接後清潔,只應使用指定溶劑。將LED浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。未指定嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。
7. 包裝同訂購信息
標準包裝層次為:載帶上嘅LED → 7英寸捲盤上嘅載帶 → 防潮袋(帶乾燥劑)中嘅捲盤 → 內盒中嘅袋子 → 主箱中嘅內盒。一個內盒最多可裝3個防潮袋,一個主箱最多可裝21個內盒。零件號LTW-C191TL5遵循製造商內部命名約定,其中\"LTW\"可能表示白色LED,\"C191\"表示封裝類型同系列。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
超薄外形令呢款LED非常適合:智能手機、平板電腦同顯示器嘅超薄LCD顯示器背光;可穿戴設備同超便攜電子設備中嘅狀態指示器;薄型消費產品中嘅裝飾照明;以及電路板空間有限嘅網絡同通信設備中嘅面板指示器。
8.2 設計考慮因素
限流:務必使用串聯電阻或恆流驅動器將正向電流限制喺最大20mA DC。喺典型測試電流5mA下操作將提供更長壽命同更好穩定性。
熱管理:雖然細小,但LED會產生熱量。確保PCB焊盤設計中有足夠嘅散熱措施,特別係喺接近最大電流或高環境溫度下操作時。必須考慮高於25°C時0.25 mA/°C嘅降額因子。
ESD保護:器件對靜電放電(ESD)敏感。喺組裝同安裝期間,實施ESD安全處理程序,包括使用接地腕帶同工作站。
光學設計:130度嘅寬視角提供漫射照明。對於聚焦光,可能需要外部透鏡或導光板。
9. 技術比較同差異化
LTW-C191TL5嘅主要差異化優勢係其0.55毫米高度,遠低於許多標準SMD LED(例如0603或0805封裝,通常高度>0.8毫米)。呢個允許喺日益變薄嘅終端產品中進行設計。使用InGaN技術為白色LED提供高效率同良好顯色性。全面嘅分級系統使設計師能夠為其應用選擇具有一致顏色同亮度嘅LED,呢點對於背光或標誌中嘅多LED陣列至關重要。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:我可以連續以20mA驅動呢款LED嗎?
答:可以,20mA係最大額定連續DC電流。然而,為咗最佳壽命同效率,建議以較低電流(如5-10mA)驅動。
問:唔同VF同IV級別有咩用途?
答:分級允許您選擇電氣同光學特性非常相似嘅LED。呢點對於使用多個LED且需要均勻亮度同顏色嘅應用至關重要,可以防止個別LED之間出現可見差異。
問:我點樣解讀色調級別坐標?
答:(x,y)坐標將LED嘅白點放置喺CIE色度圖上。像B5或C0咁樣嘅級別代表\"白色\"嘅唔同區域,範圍從較冷(偏藍)到較暖(偏黃)嘅色調。您應該選擇符合您產品色溫要求嘅級別。
問:我嘅回流爐曲線峰值係250°C。可以接受嗎?
答:可以,250°C嘅峰值喺規格範圍內(最大260°C)。務必確保高於您焊膏液相線溫度嘅時間足夠形成適當焊點。
11. 實用設計同使用案例
案例:為超薄智能手錶設計狀態指示器。
主要限制係Z軸高度。LTW-C191TL5嘅0.55毫米外形允許佢安裝喺薄擴散層下方,而唔增加手錶外殼嘅整體厚度。設計師選擇R級LED以獲得高亮度,同B5級以獲得一致嘅中性白色。使用恆流LED驅動器IC為LED提供8mA電流,提供充足亮度,同時節省電池壽命並保持低結溫。PCB焊盤佈局遵循規格書建議。組裝期間,手錶PCB經過紅外回流焊接,精心設定嘅峰值為245°C,持續8秒。寬視角確保用戶睇手腕時可以從唔同角度睇到指示燈。
12. 技術原理介紹
LTW-C191TL5基於InGaN(氮化銦鎵)半導體技術。喺白色LED中,有源區通常發射藍光。部分藍光隨後通過塗喺半導體晶片上嘅熒光粉塗層轉換為更長波長(黃色、紅色)。剩餘藍光同熒光粉轉換嘅黃/紅光嘅混合被人眼感知為白色。InGaN合金中銦同鎵嘅特定比例,以及熒光粉層嘅成分同厚度,決定咗發出白光嘅最終色溫同色度坐標。超薄封裝通過先進嘅晶片級封裝技術實現,該技術最小化咗半導體芯片周圍嘅封裝材料量。
13. 行業趨勢同發展
消費電子產品中SMD LED嘅趨勢係不斷向小型化同更高效率發展。呢款器件0.55毫米嘅高度代表咗封裝外形持續減小嘅一步。未來發展可能集中於進一步減小佔位面積(例如無可見封裝嘅晶片級封裝),同時提高發光效率(每瓦流明)。改善顏色一致性同更高顯色指數(CRI)值亦係一個強勁趨勢,特別係對於照明應用。此外,將控制電路(如PWM調光)集成到LED封裝內係一個新興領域。正如呢款LED功能所述,推動符合RoHS同綠色製造仍然係基本行業標準。
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。 |