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. 分級系統說明
- 3.1 順向電壓 (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. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 焊接焊盤佈局
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接與組裝指引
- 6.1 回流焊接參數
- 6.2 手動焊接
- 6.3 儲存與處理條件
- 6.4 清潔
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 載帶與捲盤規格
- 7.2 零件編號解讀
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 關鍵設計考量
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題 (基於技術參數)
- 11. 實用設計與使用案例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 行業趨勢與發展
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款超薄表面貼裝器件 (SMD) 發光二極管 (LED) 嘅規格。呢個元件專為需要緊湊外形同高亮度白光輸出嘅應用而設計。佢主要採用 InGaN (氮化銦鎵) 半導體技術，呢種技術以高效產生白光而聞名。封裝極之薄，適合現代電子產品中空間受限嘅設計。
呢款 LED 嘅核心優勢包括符合環保法規、兼容自動化組裝流程，以及適用於標準紅外線回流焊接技術。呢啲特點令佢成為大批量生產嘅理想選擇。目標市場涵蓋廣泛嘅消費同工業電子產品，喺呢啲產品中需要指示燈、背光或一般照明，但空間非常有限。
2. 深入技術參數分析
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):70 mW。呢個係 LED 可以作為熱量散發而唔會降低性能或導致故障嘅最大功率。超過呢個限制有熱失控嘅風險。
- 峰值順向電流 (IFP):100 mA。呢個係脈衝條件下 (1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度) 允許嘅最大瞬時電流。佢明顯高於連續電流額定值。
- 直流順向電流 (IF):20 mA。呢個係建議用於可靠長期操作嘅最大連續順向電流。設計者通常應該喺呢個值以下操作。
- 操作溫度範圍 (Topr):-20°C 至 +80°C。保證器件喺呢個環境溫度範圍內正常運作。
- 儲存溫度範圍 (Tstg):-55°C 至 +105°C。器件可以喺呢個更寬嘅溫度範圍內無施加電源下儲存。
- 紅外線焊接條件:260°C 持續 10 秒。呢個定義咗封裝喺回流焊接期間可以承受嘅峰值溫度同時間曲線。
2.2 電光特性
呢啲參數喺標準環境溫度 25°C 下測量，定義咗器件喺正常操作條件下嘅性能。
- 發光強度 (IV):喺測試電流 (IF) 為 5 mA 時，範圍從 45.0 mcd (最小值) 到 180.0 mcd (典型值)。呢個係用人眼感知嘅光輸出亮度，使用近似 CIE 明視覺響應曲線嘅濾光片測量。
- 視角 (2θ1/2):130 度 (典型值)。呢個係發光強度下降到最大值一半 (軸上) 時嘅全角。咁闊嘅視角表示更擴散、類似朗伯體嘅發射模式，適合區域照明。
- 色度座標 (x, y):典型值喺 IF= 5mA 時為 x=0.294, y=0.286。呢啲座標將白光顏色標繪喺 CIE 1931 色度圖上，定義咗其特定色調或 "白度"。呢啲座標嘅容差為 ±0.01。
- 順向電壓 (VF):喺 IF= 5mA 時，範圍從 2.70 V (最小值) 到 3.15 V (最大值)。呢個係 LED 導通電流時嘅壓降。佢係驅動電路設計 (例如，限流電阻計算) 嘅關鍵參數。
- 反向電流 (IR):喺反向電壓 (VR) 為 5V 時，10 μA (最大值)。呢個參數僅供測試用途；器件唔係為反向偏壓操作而設計。喺電路中施加反向電壓可能導致即時故障。
重要注意事項:規格書強調靜電放電 (ESD) 敏感性。必須使用防靜電手帶同接地設備進行適當處理。指定用於色度同發光強度嘅測試儀器係 CAS140B。
3. 分級系統說明
為確保大批量生產嘅一致性，LED 會根據性能分級。咁樣可以讓設計師選擇特性嚴格受控嘅元件。
3.1 順向電壓 (VF) 分級
LED 根據其喺 5mA 時嘅順向電壓分為三級:
- A 級:2.70V - 2.85V
- B 級:2.85V - 3.00V
- C 級:3.00V - 3.15V
每級容差為 ±0.1V。選擇特定級別可以確保並聯陣列中亮度同電流消耗均勻。
3.2 發光強度 (IV) 分級
LED 喺 5mA 時按亮度分為三級:
- P 級:45.0 mcd - 71.0 mcd
- Q 級:71.0 mcd - 112.0 mcd
- R 級:112.0 mcd - 180.0 mcd
每級容差為 ±15%。咁樣可以根據所需亮度水平進行選擇。
3.3 色調 (顏色) 分級
白光色點通過六個級別 (S1 至 S6) 精確控制，呢啲級別由 CIE 1931 色度圖上嘅四邊形定義。每個級別指定咗允許嘅 x 同 y 座標對嘅小區域。典型值 (x=0.294, y=0.286) 位於 S1 同 S3 區域內。座標容差為 ±0.01。呢種分級對於需要多個 LED 顏色一致嘅應用 (例如顯示器背光) 至關重要。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中引用咗特定圖形曲線 (例如，圖 6 用於視角)，但提供嘅數據允許對關鍵關係進行概念分析。
- 電流 vs. 發光強度 (I-IV曲線):發光強度與順向電流成正比，通常喺較低電流時呈近線性關係，然後喺較高電流時飽和。喺建議嘅 5mA 測試點操作可確保線性同可預測嘅亮度控制。
- 電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線):LED 嘅 I-V 特性係指數性嘅。指定嘅 VF喺 5mA 時嘅範圍係關鍵。電壓嘅微小增加可能導致電流大幅增加，呢個就係點解恆流驅動器比恆壓源更受歡迎。
- 溫度依賴性:InGaN LED 嘅發光強度通常隨著結溫升高而降低 (熱淬滅)。必須考慮 -20°C 至 +80°C 嘅操作溫度範圍，因為輸出同顏色可能喺極端溫度下發生偏移。適當嘅 PCB 熱管理對於維持性能至關重要。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
呢款 LED 採用行業標準 EIA 封裝外形。關鍵特點係其 0.35 mm 嘅超薄外形。所有尺寸均以毫米為單位提供，標準容差為 ±0.10 mm，除非另有說明。規格書中包含詳細嘅尺寸圖，用於 PCB 焊盤設計。
5.2 焊接焊盤佈局
提供建議嘅焊盤尺寸，以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點同正確對齊。注意事項建議焊膏印刷鋼網最大厚度為 0.10mm，對於控制咁細小元件上嘅焊錫量至關重要。
5.3 極性識別
規格書包含標記或圖表來識別陽極同陰極端子。正確極性對於器件操作至關重要。施加反向極性會立即損壞 LED。
6. 焊接與組裝指引
6.1 回流焊接參數
建議基於 JEDEC 標準嘅詳細紅外線 (IR) 回流焊接曲線:
- 預熱:150–200°C
- 預熱時間:最多 120 秒
- 峰值溫度:最高 260°C
- 液相線以上時間:最多 10 秒 (建議最多進行兩個回流週期)
呢啲參數旨在正確熔化焊膏，同時唔會令 LED 封裝承受過度熱應力。
6.2 手動焊接
如果需要手動焊接，需要極度小心:
- 烙鐵溫度:最高 300°C
- 接觸時間:每個焊盤最多 3 秒
- 限制:僅進行一次焊接週期
烙鐵長時間加熱好容易損壞半導體晶片或塑膠封裝。
6.3 儲存與處理條件
- 密封包裝:儲存於 ≤30°C 同 ≤90% 相對濕度。喺打開防潮袋後一年內使用。
- 已開封包裝:對於從乾燥包裝中取出嘅元件，環境不應超過 30°C / 60% 相對濕度。建議喺 672 小時 (28 日) 內完成紅外線回流焊接。
- 延長儲存:暴露超過 672 小時嘅元件應喺焊接前以約 60°C 烘烤至少 20 小時，以去除吸收嘅水分並防止回流期間出現 "爆米花" 現象。
6.4 清潔
應僅使用指定嘅清潔劑。推薦嘅溶劑係室溫下嘅乙醇或異丙醇。LED 應浸泡少於一分鐘。未指定嘅化學品可能損壞封裝材料或光學透鏡。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 載帶與捲盤規格
LED 以行業標準 8mm 載帶提供，捲繞喺 7 英寸 (178mm) 直徑嘅捲盤上。呢種包裝兼容自動貼片機。
- 捲盤數量:每滿盤 5000 件。
- 最小訂購量 (MOQ):剩餘數量為 500 件。
- 質量:載帶有頂蓋，根據 ANSI/EIA 481-1-A-1994 標準，連續缺失元件 (空位) 嘅最大數量為兩個。
7.2 零件編號解讀
零件編號 LTW-C193DS5 包含編碼資訊:
- LTW:可能表示產品系列 (Lite-On White)。
- C193:系列內嘅特定器件識別碼。
- DS5:可能表示封裝類型、分級代碼或其他變體資訊。確切細分應參考製造商嘅完整零件編號指南確認。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 狀態指示燈:消費電子產品 (路由器、電視、電器) 中嘅電源、連接或活動指示燈。
- 背光:小型 LCD 顯示器嘅側光式照明、鍵盤照明。
- 裝飾照明:薄型設備中嘅重點照明。
- 一般標誌:空間有限嘅低亮度照明。
8.2 關鍵設計考量
- 電流限制:務必使用串聯電阻或恆流驅動器。使用公式 R = (V電源- VF) / IF計算電阻值。使用規格書中嘅最大 VF(3.15V) 以確保即使 VF device.
- 熱管理:雖然功耗低 (70mW)，但請確保 PCB 提供足夠嘅散熱，特別係使用多個 LED 或環境溫度高時。銅焊盤同散熱通孔可以幫助散熱。
- ESD 保護:喺連接 LED 嘅信號線上加入 ESD 保護二極管，或確保驅動電路具有固有保護。喺處理同組裝期間遵循嚴格嘅 ESD 協議。
- 光學設計:考慮 130 度視角。對於聚焦光線，可能需要二次光學元件 (透鏡)。封裝嘅黃色透鏡有助於擴散光線並達到指定嘅色度座標。
9. 技術比較與差異化
與標準 SMD LED (例如，0603、0805 封裝) 相比，呢款器件嘅主要區別在於其0.35mm 厚度。呢個明顯薄於傳統封裝，能夠應用於超薄產品設計。使用InGaN 技術產生白光，喺效率同顏色穩定性方面比舊技術 (例如具有不同結構嘅螢光粉轉換藍光 LED) 更具優勢。其與標準IR 回流工藝同自動載帶捲盤包裝嘅兼容性，使其與現代大批量 SMT 組裝線對齊，相比通孔或手動放置元件，降低咗製造複雜性。
10. 常見問題 (基於技術參數)
- 問: 我可以直接用 5V 電源驅動呢款 LED 嗎？
答: 唔可以。典型 VF約為 ~3V，直接連接到 5V 會導致過大電流同即時故障。你必須使用限流電阻。例如，目標 IF=5mA: R = (5V - 3.15V) / 0.005A = 370Ω。使用下一個標準值，例如 390Ω。 - 問: 峰值順向電流同直流順向電流有咩分別？
答: 直流順向電流 (20mA) 用於連續操作。峰值順向電流 (100mA) 係用於多路復用或測試嘅短時脈衝額定值。以 100mA 連續操作會損壞 LED。 - 問: 點解已開封包裝嘅儲存條件咁嚴格 (672 小時)？
答: SMD 封裝會從空氣中吸收水分。喺回流焊接嘅高溫下，呢啲水分會迅速蒸發，導致內部分層或開裂 ("爆米花" 現象)。672 小時限制同烘烤程序可以減輕呢個風險。 - 問: 我點樣解讀色調分級代碼 (S1-S6)？
答: 呢啲代碼定義咗 CIE 色度圖上嘅一個小區域。為確保面板上顏色一致，請指定並使用來自相同色調分級嘅 LED。混合不同分級可能導致肉眼可見嘅不同白色陰影。
11. 實用設計與使用案例
場景: 為可穿戴設備設計狀態指示燈面板。
設備需要四個白光 LED 來指示電池電量。空間極度有限，元件最大高度為 0.5mm。
解決方案:選擇 0.35mm 厚嘅 LTW-C193DS5。為確保亮度均勻，所有四個 LED 都指定來自相同發光強度分級 (例如，Q 級)。為保證白色顏色相同，佢哋亦指定來自相同色調分級 (例如，S3 級)。驅動電路使用微控制器 GPIO 引腳，每個 LED 串聯一個 390Ω 電阻 (針對 3.3V 電源計算)。PCB 佈局包括連接到小接地層嘅散熱焊盤，用於散熱。LED 喺所有其他回流步驟之後放置，以最小化熱暴露，並喺袋子打開後遵守 672 小時規則。
12. 技術原理介紹
呢款 LED 使用 InGaN (氮化銦鎵) 半導體晶片產生白光。InGaN 材料能夠發射藍光至紫外光譜嘅光。為產生白光，主要方法涉及將發藍光嘅 InGaN 晶片與黃色螢光粉塗層 (摻鈰釔鋁石榴石，或 YAG:Ce) 結合。來自晶片嘅藍光激發螢光粉，然後螢光粉發射黃光。剩餘藍光同產生嘅黃光嘅組合被人眼感知為白色。呢個被稱為螢光粉轉換白光 LED。螢光粉嘅特定混合決定咗 CIE 圖上嘅相關色溫 (CCT) 同色度座標 (x, y)。
13. 行業趨勢與發展
The trend in indicator and miniature lighting LEDs continues toward指示燈同微型照明 LED 嘅趨勢繼續朝向更高效率(每瓦更多流明)、更細小外形(減少佔地面積同厚度) 同改善顯色性(更高 CRI - 顯色指數，雖然呢款指示燈型 LED 未指定)。同時亦強力推動更高可靠性同更長壽命
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。 |