目錄
1. 產品概覽
LTST-C194KGKT 係一款表面貼裝器件 (SMD) 晶片LED,專為現代緊湊型電子應用而設計。佢嘅主要定位係高亮度、超薄身嘅指示燈或背光元件。呢款產品嘅核心優勢在於其極薄嘅封裝高度,僅為0.30毫米,令佢可以應用於空間受限嘅設計,例如超薄流動裝置、穿戴式裝置同側光式面板。佢係一款採用AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體技術嘅綠色LED,呢種技術以高效率同良好嘅色純度而聞名。目標市場包括消費電子產品、工業控制面板、汽車內飾照明,以及需要可靠性能同符合RoHS指令嘅通用指示燈應用。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
呢款器件喺環境溫度 (Ta) 25°C下,最大功耗額定值為75 mW。絕對最大直流正向電流為30 mA,而喺脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)則容許較高嘅峰值正向電流80 mA。呢個區分對設計好重要:30mA限制適用於連續操作,而80mA額定值則允許用於多工驅動方案中嘅短暫高強度脈衝。最大反向電壓為5V,係一個標準嘅保護等級。工作同儲存溫度範圍分別係-30°C至+85°C同-40°C至+85°C,表明佢喺廣泛環境範圍內都具有穩健性能。紅外線焊接條件指定為260°C持續10秒,呢個係無鉛 (Pb-free) 回流焊接工藝嘅標準溫度曲線。
2.2 電光特性
喺Ta=25°C同標準測試電流 (IF) 20mA下測量,關鍵參數定義咗LED嘅性能。發光強度 (Iv) 嘅典型範圍係18.0至112.0毫坎德拉 (mcd)。呢個寬範圍係通過分級系統來管理嘅。視角 (2θ1/2) 為130度,提供非常寬闊、擴散嘅發射模式,適合區域照明而非聚焦光束。峰值發射波長 (λP) 典型值為574 nm。主波長 (λd) 定義咗人眼感知嘅顏色,喺20mA下範圍為567.5 nm至576.5 nm,對應純綠色調。譜線半寬度 (Δλ) 為15 nm,表明光譜帶寬相對較窄,色彩飽和度良好。正向電壓 (VF) 喺20mA下範圍為1.80V至2.40V,呢個對於計算串聯電阻值同電源設計好重要。反向電流 (IR) 喺反向電壓 (VR) 5V下最大值為10 μA,表明結特性良好。
3. 分級系統解說
呢款產品採用二維分級系統,以確保應用中嘅顏色同亮度一致性。對於需要使用多個LED且要求視覺均勻性嘅應用嚟講,呢點至關重要。
3.1 發光強度分級
發光強度分為四個等級 (M, N, P, Q),以20mA下嘅mcd為單位測量。每個等級都有最小值同最大值:M (18.0-28.0)、N (28.0-45.0)、P (45.0-71.0)、Q (71.0-112.0)。每個強度等級都應用+/-15%嘅公差。設計師必須指定所需嘅分級代碼,以保證其應用所需嘅亮度水平。
3.2 主波長分級
顏色(主波長)亦分為三個代碼:C (567.5-570.5 nm)、D (570.5-573.5 nm) 同 E (573.5-576.5 nm)。每個波長等級都保持+/- 1 nm嘅嚴格公差。通過組合一個強度分級代碼同一個波長分級代碼,就可以揀選出LTST-C194KGKT產品中一個特定、性能一致嘅子集。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中參考咗特定嘅圖形曲線(例如圖1、圖6),但佢哋嘅典型行為可以基於技術進行描述。正向電流 (IF) 同發光強度 (Iv) 之間嘅關係喺工作範圍內通常係線性嘅,即係話亮度會隨電流按比例增加,直至達到最大額定值。正向電壓 (VF) 具有負溫度係數;當結溫升高時,佢會輕微下降。主波長 (λd) 亦可能隨住結溫升高而出現輕微偏移(通常向長波長方向),呢個係半導體LED嘅常見特性。130度寬視角曲線意味住接近朗伯發射模式,即中心強度最高,並向邊緣逐漸減弱。
5. 機械及封裝資料
5.1 封裝尺寸
呢款LED採用EIA標準封裝外形。關鍵尺寸包括典型長度同寬度,其定義性特徵係0.30毫米嘅超薄高度。除非另有說明,所有尺寸公差通常為±0.10毫米。透鏡材料係水清色,允許AlInGaP晶片嘅原生綠色光發射,無需顏色過濾或擴散,從而最大化光輸出。
5.2 焊接焊盤設計及極性
規格書包含建議嘅焊接焊盤尺寸,以確保回流焊接期間形成正確嘅焊點同機械穩定性。為咗焊膏塗敷,提供咗最大0.10毫米嘅建議鋼網厚度。元件有陽極同陰極標記;貼裝時必須遵守正確極性以確保正常運作。焊盤設計有助於良好嘅焊料潤濕,並喺回流焊接期間幫助元件自我對準。
6. 焊接及組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
提供咗建議嘅紅外線 (IR) 回流焊接溫度曲線,符合無鉛工藝嘅JEDEC標準。關鍵參數包括預熱區 (150-200°C)、預熱時間 (最長120秒)、峰值溫度 (最高260°C) 同液相線以上時間 (峰值溫度下嘅特定時間,最長10秒)。呢個溫度曲線對於防止熱衝擊、確保焊料正確回流,以及避免損壞LED封裝或半導體晶片至關重要。
6.2 儲存及處理條件
呢啲LED對濕氣敏感。當佢哋喺帶有乾燥劑嘅密封原廠包裝內時,應儲存喺≤30°C同≤90% RH嘅環境中,並喺一年內使用。一旦防潮袋被打開,儲存環境不得超過30°C同60% RH。建議將暴露喺環境條件下超過672小時(28日)嘅元件,喺焊接前以大約60°C烘烤至少20小時,以去除吸收嘅濕氣,防止回流焊接期間發生爆米花現象。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔,應只使用指定嘅溶劑。建議將LED浸入常溫嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘。未指定嘅化學清潔劑可能會損壞環氧樹脂封裝材料或透鏡。
7. 包裝及訂購資料
產品以適合自動貼片設備嘅帶裝包裝供應。帶寬為8mm,捲繞喺7英寸 (178mm) 直徑嘅捲盤上。每捲包含5000件。對於較小數量,剩餘批次嘅最小包裝數量為500件。帶裝規格遵循ANSI/EIA 481-1-A-1994標準。包裝包括頂部蓋帶以密封空位,帶中連續缺失元件嘅最大數量為兩個。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款LED非常適合用於超薄筆記本電腦、平板電腦同智能手機上嘅狀態指示燈。佢亦非常適合作為工業控制或醫療設備中薄膜開關、鍵盤同小型圖形顯示器嘅背光。其寬視角令佢適合需要均勻、擴散光線嘅一般面板照明。
8.2 驅動電路設計考慮
LED係電流驅動器件。為確保亮度均勻,特別係當多個LED並聯連接時,強烈建議為每個LED串聯一個獨立嘅限流電阻。唔建議直接從電壓源驅動LED而無電流限制,因為正向電壓嘅微小變化會導致電流同亮度出現顯著差異。串聯電阻值 (R) 可以使用歐姆定律計算:R = (Vcc - VF) / IF,其中Vcc係電源電壓,VF係LED正向電壓(使用最大值進行最壞情況電流計算),IF係所需正向電流 (≤30mA DC)。
9. 技術比較及差異
LTST-C194KGKT嘅主要區分因素係其0.30毫米嘅高度,比許多標準晶片LED(通常為0.6毫米或更高)明顯更薄。呢個允許佢集成到下一代纖薄設備中。使用AlInGaP技術產生綠光,相比舊技術(如傳統GaP)提供更高效率同更好嘅溫度穩定性。130度寬視角同水清色透鏡嘅結合,提供明亮、純綠色嘅光點,並具有良好嘅離軸角度可見性,唔同於擴散透鏡,後者會散射更多光線但降低峰值強度。
10. 常見問題 (FAQ)
問:峰值波長同主波長有咩分別?
答:峰值波長 (λP) 係光輸出功率最大時嘅波長。主波長 (λd) 係人眼感知嘅單一波長,根據CIE色度圖計算得出。λd對於顏色規格更為相關。
問:我可唔可以連續以30mA驅動呢款LED?
答:可以,30mA係最大額定連續直流正向電流。為咗最佳壽命同可靠性,通常建議以較低電流(例如20mA,即測試條件)操作。
問:點解分級咁重要?
答:製造差異會導致亮度同顏色有輕微差異。分級將LED分類到具有嚴格控制特性嘅組別中。指定分級代碼可以確保喺單一產品中使用多個LED時嘅視覺一致性。
問:點樣理解發光強度嘅Q級?
答:Q級包含亮度最高嘅LED,喺20mA下範圍為71.0至112.0 mcd。你可以保證任何來自Q級嘅LED都會喺呢個範圍內(單個器件有+/-15%公差)。
11. 實用設計及使用案例
考慮設計一個需要十個綠色LED嘅網絡路由器狀態指示燈面板。為確保所有十個燈嘅亮度同顏色睇起嚟一致,設計師會為LTST-C194KGKT指定特定嘅分級組合,例如強度級P同波長級D。每個LED都會通過一個獨立嘅串聯電阻由5V電源驅動。使用最大VF (2.4V) 同目標IF 20mA計算電阻值:R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 歐姆。可以使用標準130Ω或150Ω電阻。超薄外形允許PCB非常靠近路由器嘅薄塑膠外殼。寬視角確保指示燈可以從房間內唔同角度睇到。
12. 技術原理介紹
呢款LED基於生長喺基板上嘅AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體材料。當施加正向電壓時,電子同空穴喺半導體嘅有源區複合,以光子(光)嘅形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,呢個直接對應於發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下係綠色。水清色環氧樹脂封裝充當透鏡,塑造光輸出並為精細嘅半導體晶片同鍵合線提供環境保護。
13. 行業趨勢及發展
SMD LED嘅趨勢繼續朝向微型化、更高效率同更大可靠性發展。封裝高度不斷降低,以實現更薄嘅終端產品。效率嘅提升(每瓦更多流明)降低咗功耗同熱量產生。行業亦關注更嚴格嘅分級公差同改善生產批次間嘅顏色一致性。此外,與自動化組裝工藝同高溫無鉛焊接溫度曲線嘅兼容性,仍然係全球電子製造業廣泛市場採用嘅基本要求。
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。 |