目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統解釋
- 3.1 正向電壓分級
- 3.2 發光強度分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械及封裝資料
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別同焊盤設計
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 6.2 手動焊接
- 6.3 清潔
- 6.4 儲存同處理
- 7. 包裝同訂購資料
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 8. 應用說明同設計考慮
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 驅動方法同電路設計
- 8.3 熱管理
- 9. 技術同材料概覽
- 9.1 AlInGaP半導體技術
- 10. 常見問題 (FAQ)
- 10.1 峰值波長同主波長有咩分別?
- 10.2 我可唔可以用3.3V電源直接驅動呢粒LED?
- 10.3 點解打開包裝袋之後有672小時(28日)嘅使用期限?
- 10.4 點樣揀啱正確嘅分級代碼?
1. 產品概覽
呢份文件提供LTST-C193KRKT-5A嘅完整技術規格,呢款係一款超薄、表面貼裝嘅晶片LED,專為現代空間受限嘅電子應用而設計。呢個器件採用先進嘅AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體材料,產生高亮度紅光輸出。佢嘅主要設計目標係小型化、兼容自動化組裝流程,同埋喺標準操作條件下提供可靠性能。LED以業界標準嘅8mm載帶安裝喺7吋捲盤上供應,方便大批量貼片生產。
2. 深入技術參數分析
LTST-C193KRKT-5A嘅性能由一系列全面嘅電氣、光學同熱參數定義,測量環境溫度(Ta)為25°C。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出呢啲極限操作唔保證正常。
- 功耗(Pd):50 mW。呢個係封裝可以作為熱量散發嘅最大總功率。
- 峰值正向電流(IF(PEAK)):40 mA。呢個電流只喺脈衝條件下(佔空比1/10,脈衝寬度0.1ms)先至允許。
- 連續正向電流(IF):20 mA。呢個係直流操作嘅最大建議電流。
- 反向電壓(VR):5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致結擊穿。
- 操作溫度範圍:-30°C 至 +85°C。器件喺呢個環境溫度範圍內可以正常工作。
- 儲存溫度範圍:-40°C 至 +85°C。
- 紅外回流焊接條件:可承受最高260°C嘅峰值溫度,最多10秒,兼容無鉛(Pb-free)組裝工藝。
2.2 電光特性
呢啲參數定義咗典型操作條件下(IF= 5mA,Ta=25°C)嘅光輸出同電氣行為。
- 發光強度(IV):範圍由最低7.1 mcd到最高45.0 mcd。實際數值由分級代碼決定(見第3節)。強度係用經過濾波以匹配明視覺(CIE)人眼響應曲線嘅傳感器測量嘅。
- 視角(2θ1/2):130度。呢個寬視角表示係朗伯或接近朗伯嘅發射模式,適合需要廣泛照明而非聚焦光束嘅應用。
- 峰值發射波長(λP):639 nm。呢個係光譜功率分佈達到最大值嘅波長。
- 主波長(λd):631 nm。由CIE色度圖計算得出,呢個單一波長最能代表LED嘅感知顏色(紅色)。
- 譜線半寬度(Δλ):20 nm。呢個表示光譜純度;寬度越窄表示光源越單色。
- 正向電壓(VF):喺5mA時範圍為1.70 V至2.30 V。具體範圍由正向電壓分級代碼定義。
- 反向電流(IR):施加5V反向電壓時,最大為10 μA。
3. 分級系統解釋
為確保批量生產嘅一致性,LED會根據關鍵性能參數分級。LTST-C193KRKT-5A採用二維分級系統。
3.1 正向電壓分級
器件根據佢哋喺測試電流5mA下嘅正向壓降進行分類。咁樣設計師就可以選擇具有相似電氣特性嘅LED,以便喺使用恆壓源驅動時獲得均勻亮度,或者簡化限流電阻計算。
- 分級代碼 E2: VF= 1.70V - 1.90V
- 分級代碼 E3: VF= 1.90V - 2.10V
- 分級代碼 E4: VF= 2.10V - 2.30V
- 每個分級內嘅公差為±0.1V。
3.2 發光強度分級
呢個係主要嘅分級參數,根據LED喺5mA下嘅光輸出進行分類。設計師可以選擇特定分級以滿足特定亮度要求。
- 分級代碼 K: IV= 7.1 mcd - 11.2 mcd
- 分級代碼 L: IV= 11.2 mcd - 18.0 mcd
- 分級代碼 M: IV= 18.0 mcd - 28.0 mcd
- 分級代碼 N: IV= 28.0 mcd - 45.0 mcd
- 每個分級內嘅公差為±15%。
完整嘅零件編號通常包含呢啲分級代碼,以指定確切嘅性能等級。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中引用咗具體嘅圖形數據,但典型關係可以描述如下:
- 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線):AlInGaP材料表現出約1.7-2.3V嘅特徵開啟電壓,之後電流隨電壓呈指數增長。恆流驅動器對於穩定嘅發光輸出至關重要。
- 發光強度 vs. 正向電流:喺建議操作範圍內(最高20mA),強度通常隨電流線性增加。超過最大電流會導致效率下降同加速老化。
- 發光強度 vs. 環境溫度:同所有LED一樣,光輸出會隨結溫升高而降低。PCB設計中適當嘅熱管理對於保持穩定亮度同使用壽命至關重要。
- 光譜分佈:發射光譜以639 nm(峰值)為中心,典型半寬度為20 nm,係AlInGaP紅色LED嘅特徵,提供高效率同良好嘅色彩飽和度。
5. 機械及封裝資料
5.1 封裝尺寸
LTST-C193KRKT-5A採用超薄晶片級封裝。
- 封裝高度(H):最大0.35 mm。呢個超薄外形對於智能手機、平板電腦同超薄顯示器等纖薄設備中嘅應用至關重要。
- 佔位面積:封裝符合EIA(電子工業聯盟)晶片LED標準尺寸,確保兼容標準PCB焊盤圖案同自動光學檢測(AOI)系統。
5.2 極性識別同焊盤設計
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
LED兼容紅外(IR)回流焊接工藝,特別係為無鉛(Pb-free)焊膏設計嘅工藝。提供建議嘅溫度曲線,通常遵循JEDEC標準:
預熱:
- 從環境溫度升至150-200°C。保溫/預熱時間:
- 最長120秒,以激活助焊劑並使電路板溫度均勻。回流(液相線):
- 峰值溫度不得超過260°C。液相線以上時間(TAL):
- 喺或高於焊料熔點嘅持續時間應受控制,峰值溫度下最長為10秒。回流次數:
- 最多兩次。由於溫度曲線取決於特定PCB設計、焊膏同爐子,提供嘅曲線應作為目標,建議進行板級特性分析。
6.2 手動焊接
如果需要手動焊接,必須極度小心:
烙鐵溫度:
- 最高300°C。焊接時間:
- 每個焊盤最長3秒。次數:
- 僅限一次。重複加熱會損壞LED或焊點。6.3 清潔
只應使用指定嘅清潔劑。未指定嘅化學品可能會損壞塑料封裝。
推薦清潔劑:
- 乙醇或異丙醇。程序:
- 如果需要喺焊接後清潔,將LED喺常溫下浸泡少於一分鐘。6.4 儲存同處理
ESD(靜電放電)預防措施:
- LED對ESD敏感。處理期間請使用腕帶、防靜電墊同正確接地嘅設備。濕度敏感性:
- 封裝對濕度敏感。密封包裝:
- 儲存於≤30°C同≤90% RH。一年內使用。已開封包裝:
- 對於從防潮袋中取出嘅組件,儲存環境不應超過30°C / 60% RH。建議喺672小時(28日)內完成IR回流焊接。延長儲存/烘烤:
- 如果暴露超過672小時,焊接前需要喺約60°C下烘烤至少20小時,以防止回流期間出現"爆米花"現象。7. 包裝同訂購資料
7.1 載帶同捲盤規格
產品供應用於自動化組裝。
載帶寬度:
- 8 mm。捲盤直徑:
- 7 吋。每捲數量:
- 5000 件。最小訂購量(MOQ):
- 剩餘數量為500件。包裝標準:
- 符合ANSI/EIA-481規格。空位用蓋帶密封。質量:
- 載帶中連續缺失組件嘅最大數量為兩個。8. 應用說明同設計考慮
8.1 典型應用場景
超薄外形同高亮度令呢款LED適合用於:
背光:
- 手機、遙控器同便攜式消費電子產品中嘅鍵盤、圖標或小型顯示器背光。狀態指示燈:
- 各種設備中嘅電源、充電、連接同操作狀態指示燈。面板指示燈:
- 控制面板上按鈕、開關同符號嘅照明。消費電子產品:
- 電器、辦公設備同通訊設備中嘅一般照明同信號指示。重要注意:
規格書指明呢啲LED適用於普通電子設備。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康嘅應用(航空、醫療、安全系統),喺設計採用前需要諮詢製造商。8.2 驅動方法同電路設計
LED係電流驅動器件。為確保均勻發光強度同防止損壞,必須由受控電流驅動,而非電壓。
恆流驅動:
- 首選方法。使用專用LED驅動器IC或簡單限流電路。限流電阻:
- 使用電壓源(V)時,必須串聯一個電阻(RCC)。使用歐姆定律計算:RS= (VS- VCC) / IF。使用分級中嘅最大VF,以確保即使存在器件間差異,IF亦唔會超過限制。FPWM調光:
- 對於亮度控制,脈衝寬度調製(PWM)係有效嘅。確保頻率足夠高以避免可見閃爍(通常>100Hz)。8.3 熱管理
雖然功耗低(最大50mW),但適當嘅熱設計可以延長使用壽命並保持顏色穩定性。
PCB佈局:
- 使用連接到銅澆注嘅散熱焊盤以幫助散熱。避免過度驅動:
- 喺或接近最大直流電流(20mA)下操作會產生更多熱量。降低操作電流(例如降至10-15mA)可以顯著提高使用壽命同可靠性。9. 技術同材料概覽
9.1 AlInGaP半導體技術
LTST-C193KRKT-5A使用AlInGaP(磷化鋁銦鎵)晶片。呢種材料系統以生產琥珀色、紅色同橙色波長範圍內嘅高效率LED而聞名。相比舊技術如GaAsP,AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率(每電瓦更多光輸出)、更好嘅溫度穩定性同卓越嘅長期可靠性。"水清"透鏡材料允許看到晶片嘅真實顏色,產生飽和嘅紅色外觀。
10. 常見問題 (FAQ)
10.1 峰值波長同主波長有咩分別?
峰值波長(λ
):PLED發射最多光功率嘅單一波長。係從光譜中嘅物理測量。主波長(λ
):d從CIE顏色坐標計算得出嘅值,代表感知顏色。對於單色光源,佢哋係相同嘅。對於具有光譜寬度嘅LED,λ係人眼感知為顏色嘅波長,係用於顏色分級嘅標準參數。d10.2 我可唔可以用3.3V電源直接驅動呢粒LED?
唔可以,你絕對唔可以直接連接。
典型V約為~2.0V,如果冇限流電阻將佢連接到3.3V,會導致過大電流流過,幾乎立即損壞LED。務必使用串聯電阻或恆流驅動器。F10.3 點解打開包裝袋之後有672小時(28日)嘅使用期限?
塑料LED封裝會從空氣中吸收濕氣。喺高溫回流焊接過程中,呢啲被困住嘅濕氣會迅速蒸發,產生內部壓力,可能導致封裝破裂("爆米花"現象)。672小時嘅限制係組件喺呢個風險變得不可接受之前,可以暴露於環境工廠條件(≤30°C/60% RH)嘅時間。超過呢個時間,需要烘烤以去除濕氣。
10.4 點樣揀啱正確嘅分級代碼?
選擇取決於你應用嘅要求:
對於陣列中嘅均勻亮度:
- 為所有單元指定相同嘅發光強度分級(K, L, M, N)。如果使用簡單電阻驅動方案,你可能仲想指定相同嘅正向電壓分級(E2, E3, E4)。對於成本敏感嘅應用:
- 更寬嘅分級(例如,K-N)可能可以接受且更便宜。對於精確顏色要求:
- 確保主波長規格符合你嘅需求。規格書提供典型值;對於關鍵顏色應用,請諮詢製造商以獲取詳細色度分級信息。Ensure the Dominant Wavelength specification meets your needs. The datasheet provides a typical value; for critical color applications, consult the manufacturer for detailed chromaticity binning information.
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。 |