目錄
1. 產品概覽
LTST-C194TGKT 係一款專為現代空間受限嘅電子應用而設計嘅表面貼裝器件(SMD)晶片 LED。佢係一款額外薄身嘅元件,外形高度僅為 0.30 毫米,非常適合用於智能手機、平板電腦、超薄顯示器同可穿戴技術等纖薄設備。呢款器件採用 InGaN(氮化銦鎵)半導體材料,封裝喺水清透鏡內,發出綠光。佢符合 RoHS(有害物質限制)指令,並被歸類為綠色產品。LED 以行業標準嘅 8 毫米載帶包裝,繞喺 7 英寸直徑嘅捲盤上,兼容高速自動貼片設備同紅外線(IR)迴流焊接工藝,有助於高效嘅大規模生產。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。喺呢啲條件下操作並唔保證。主要限制包括最大功耗 76 mW、直流正向電流 20 mA,以及喺脈衝條件下(1/10 佔空比,0.1ms 脈衝寬度)嘅峰值正向電流 100 mA。器件可以承受 5V 嘅反向電壓,但禁止喺反向偏壓下連續操作。工作溫度範圍係 -20°C 至 +80°C,儲存範圍更寬,為 -30°C 至 +100°C。該元件嘅紅外線迴流焊接額定峰值溫度為 260°C,最長 10 秒。
2.2 電氣同光學特性
呢啲參數喺環境溫度(Ta)為 25°C 同標準測試電流(IF)為 20 mA 時指定,提供基準性能數據。發光強度(Iv)嘅典型值為 450 毫坎德拉(mcd),最小值為 71 mcd,表示輸出亮度高。佢具有 130 度嘅寬視角(2θ1/2),提供寬闊而均勻嘅照明。主波長(λd)為 525 nm,定義咗其綠色嘅視覺感知,而峰值發射波長(λp)為 530 nm。頻譜帶寬(Δλ)為 35 nm。正向電壓(VF)通常為 3.2V,範圍從 2.8V 到 3.6V。喺全 5V 反向偏壓下,反向電流(IR)最大為 10 μA。
3. 分級系統解釋
為確保生產一致性,LED 會根據性能分級。LTST-C194TGKT 採用三維分級系統,涵蓋正向電壓(Vf)、發光強度(Iv)同主波長(λd)。咁樣可以讓設計師選擇符合其特定電路同亮度/顏色要求嘅元件。
3.1 正向電壓分級
正向電壓以 0.2V 為步長進行分級。可用嘅分級代碼包括 D7(2.80-3.00V)、D8(3.00-3.20V)、D9(3.20-3.40V)同 D10(3.40-3.60V)。每個分級內適用 ±0.1V 嘅公差。當多個 LED 並聯連接時,從相同 Vf 分級中選擇 LED 有助於保持均勻嘅電流分佈。
3.2 發光強度分級
發光強度分級提供一系列亮度級別。分級包括 Q(71.0-112.0 mcd)、R(112.0-180.0 mcd)、S(180.0-280.0 mcd)同 T(280.0-450.0 mcd)。每個分級適用 ±15% 嘅公差。咁樣可以喺最大亮度唔係關鍵,或者用於分級產品功能時,進行符合成本效益嘅選擇。
3.3 主波長分級
主波長分級確保顏色一致性。可用嘅分級包括 AP(520.0-525.0 nm)、AQ(525.0-530.0 nm)同 AR(530.0-535.0 nm),每個分級具有嚴格嘅 ±1 nm 公差。呢點對於需要精確顏色匹配嘅應用(例如多色指示器或顯示器背光)至關重要。
4. 性能曲線分析
4. 性能曲線分析
5. 機械同包裝信息
5.1 封裝尺寸
呢款 LED 符合 EIA(電子工業聯盟)標準封裝外形。其定義特徵係 0.30 毫米嘅超薄外形高度。詳細尺寸圖指定咗長度、寬度、引腳間距同其他關鍵機械公差,除非另有說明,否則通常標準公差為 ±0.10 毫米。呢啲尺寸對於 PCB(印刷電路板)焊盤設計同確保自動化設備正確放置至關重要。
5.2 焊盤設計
規格書包含建議嘅焊盤圖形尺寸。遵守呢啲建議對於喺迴流焊接過程中實現可靠嘅焊點至關重要。一個重要提示係建議最大鋼網厚度為 0.10mm,以控制錫膏量並防止細小元件發生橋接或墓碑效應。
5.3 極性識別
同大多數 LED 一樣,呢款器件對極性敏感。陰極通常有標記,例如凹口、綠點或不同嘅引腳形狀。必須根據封裝圖驗證正確方向,以確保電路正常運作並防止反向偏壓造成損壞。
6. 焊接同組裝指引
6.1 迴流焊接溫度曲線
提供咗針對無鉛(Pb-free)焊接工藝嘅建議紅外線(IR)迴流溫度曲線。該曲線符合 JEDEC 標準。它包括關鍵參數:預熱階段(通常為 150-200°C,最長 120 秒)、升溫、峰值溫度區(最高 260°C)同液相線以上時間(焊料熔化嘅溫度)。元件暴露喺峰值溫度嘅時間不得超過 10 秒。呢個曲線確保形成可靠焊點,同時唔會令 LED 封裝承受過度熱應力。
6.2 處理同儲存
LED 對靜電放電(ESD)敏感。必須採取處理預防措施,例如使用接地腕帶、防靜電墊同導電容器。儲存時,未開封嘅防潮袋(內含乾燥劑)應保持喺 ≤30°C 同 ≤90% RH 嘅環境下,保質期為一年。開封後,元件應儲存喺 ≤30°C 同 ≤60% RH 嘅環境中。如果暴露喺環境條件下超過 672 小時(28 天),建議喺焊接前以約 60°C 烘烤至少 20 小時,以去除吸收嘅水分並防止迴流過程中發生 "爆米花" 現象。
6.3 清潔
如果需要進行焊後清潔,應僅使用指定溶劑。規格書建議喺常溫下浸入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塑料透鏡或封裝材料。
7. 包裝同訂購信息
標準包裝係 8 毫米寬嘅凸版載帶,繞喺 7 英寸(178 毫米)直徑嘅捲盤上。每捲包含 5000 件。載帶中嘅空位用蓋帶密封。包裝符合 ANSI/EIA 481-1-A-1994 規格。為確保生產連續性,載帶中允許嘅連續缺失元件最大數量為兩個。剩餘捲盤嘅最小訂購數量為 500 件。零件編號 LTST-C194TGKT 遵循特定編碼系統,其中元素可能表示系列、封裝、顏色同分級代碼。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款超薄綠色 LED 非常適合用於高度係關鍵限制因素嘅消費電子產品中嘅狀態指示器、按鍵或符號背光同裝飾照明。例子包括智能手機、平板電腦、筆記本電腦、超極本、可穿戴設備(智能手錶、健身手環)同薄型控制面板中嘅指示燈。其與自動貼裝同迴流焊接嘅兼容性使其非常適合大規模生產。
8.2 設計考慮因素
限流:當使用高於其正向電壓嘅電壓源驅動 LED 時,始終需要外部限流電阻。電阻值使用歐姆定律計算:R = (Vcc - Vf) / If,其中 Vf 係正向電壓(設計最壞情況時使用最大值),If 係所需正向電流(≤20 mA DC),Vcc 係電源電壓。
熱管理:雖然功耗低,但確保足夠嘅 PCB 銅面積或散熱過孔有助於散熱,特別係喺高環境溫度或最大電流下操作時,從而保持光輸出同使用壽命。
ESD 保護:喺容易發生 ESD 嘅環境中,考慮喺 LED 線路上添加瞬態電壓抑制(TVS)二極管或其他保護電路。
9. 技術比較同區分
LTST-C194TGKT 嘅主要區分因素係其 0.30 毫米嘅高度,比許多標準 SMD LED(例如,0603 或 0805 封裝,通常高度為 0.6-0.8 毫米)明顯更薄。呢點允許喺 Z 軸高度嚴重受限嘅應用中進行設計。與舊式通孔 LED 相比,佢提供巨大嘅空間節省並實現自動化組裝。使用 InGaN 技術提供高效率同明亮嘅綠光輸出。其符合無鉛迴流溫度曲線,與現代環境法規同製造工藝保持一致。
10. 常見問題解答(FAQ)
問:我可以將呢款 LED 驅動到 30 mA 以獲得更高亮度嗎?
答:唔可以。絕對最大直流正向電流係 20 mA。超過呢個額定值會因過熱同半導體結加速退化而導致不可逆轉嘅損壞。
問:主波長同峰值波長有咩區別?
答:主波長(λd)係人眼感知到嘅、與 LED 顏色相匹配嘅單一波長,源自 CIE 色度圖。峰值波長(λp)係發射光功率最高嘅實際波長。佢哋通常略有不同。
問:我可以使用手動焊接嗎?
答:使用烙鐵進行手動焊接係可能嘅,但需要極度小心。建議烙鐵頭最高溫度為 300°C,每個引腳焊接時間唔超過 3 秒,並且只進行一次。迴流焊接係首選且更可靠嘅方法。
問:如何解讀零件編號中嘅分級代碼?
答:後綴 "TGKT" 可能包含特定正向電壓(T?)、發光強度(G?)同主波長(K?)分級嘅編碼信息。必須將完整分級列表同訂購信息交叉參考,以選擇所需嘅確切性能等級。
11. 實用設計同使用案例
場景:為智能手錶設計狀態指示器。
設計需要一個綠色充電指示器。智能手錶嘅內部高度極其有限。選擇 LTST-C194TGKT 係因為其 0.30 毫米嘅外形。設計師選擇 Vf 分級 D8(3.0-3.2V)同發光強度分級 T(280-450 mcd)以確保可見性。LED 由手錶嘅 3.3V 電源軌驅動。為保守設計,使用最大 Vf 3.6V 計算限流電阻:R = (3.3V - 3.6V) / 0.02A = -15 歐姆。呢個負值表明,喺最壞情況下 Vf 高於電源電壓時,LED 可能無法點亮。因此,設計師使用典型 Vf 3.2V:R = (3.3V - 3.2V) / 0.02A = 5 歐姆。選擇標準 5.1Ω 電阻,產生約 19.6 mA 嘅電流。PCB 佈局使用建議嘅焊盤尺寸,並包括一個連接至接地層嘅小型散熱連接。
12. 技術介紹
LTST-C194TGKT 基於 InGaN(氮化銦鎵)半導體技術。InGaN 係一種化合物半導體,其帶隙能量可以通過改變銦同鎵嘅比例來調節。對於綠色 LED,使用特定嘅銦含量來創建對應於綠色波長範圍(約 525 nm)光子發射嘅帶隙。當施加正向電壓時,電子同空穴喺半導體嘅有源區複合,以光嘅形式釋放能量——呢個過程稱為電致發光。水清透鏡環氧樹脂嘅配方旨在以最小吸收有效地將呢啲光從半導體晶片中提取出來,同時提供機械同環境保護。
13. 技術趨勢
消費電子產品中 SMD LED 嘅趨勢繼續朝向微型化、更高效率同更大集成度發展。封裝高度進一步降低,以實現更薄嘅終端產品。效率嘅提高(每瓦更多流明)降低功耗,呢點對於電池供電設備至關重要。仲有一個趨勢係更精確嘅顏色控制同更緊密嘅分級,以滿足高質量顯示器同一致嘅多 LED 陣列嘅需求。此外,將控制電子器件(如恆流驅動器)直接集成到 LED 封裝中變得越來越普遍,簡化咗終端用戶嘅電路設計。基礎材料科學持續進步,持續研究改進綠色 InGaN LED 嘅效率,歷史上其效率一直低於藍色 LED。
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。 |