目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣光學特性
- 3. 分級系統解說為咗確保大規模生產嘅一致性,LED 會根據性能分級。LTST-C194KRKT 使用發光強度分級系統。3.1 發光強度分級分級代碼(L, M, N, P, Q, R)根據 LED 喺 20 mA 下測量到嘅發光強度進行分類。每個級別都有最小值同最大值,並且每個級別內有 +/-15% 嘅容差。例如,'L' 級涵蓋 11.2 至 18.0 mcd,而 'R' 級涵蓋 112.0 至 180.0 mcd。咁樣設計師就可以選擇一個符合佢哋特定亮度要求嘅級別,確保組裝件內視覺上嘅一致性。呢份規格書冇標明呢個特定型號嘅主波長或正向電壓分級,表示呢啲參數喺製造過程中受到嚴格控制。4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V 曲線)
- 4.2 溫度特性
- 4.3 光譜分佈
- 5. 機械同包裝資訊
- 5.1 封裝尺寸同極性
- 5.2 推薦焊盤設計
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 紅外線回流焊接溫度曲線
- 6.2 儲存同處理條件
- 6.3 清潔
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 8. 應用設計建議
- 8.1 驅動電路設計
- 8.2 靜電放電(ESD)保護
- 8.3 應用範圍同限制
- 9. 技術比較同區分
- 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
LTST-C194KRKT 係一款屬於晶片 LED 類別嘅表面貼裝器件(SMD)發光二極管(LED)。佢最主要嘅特點係外形極之纖薄,高度只有 0.30 毫米。呢個特點令佢好適合用喺空間限制,特別係 Z 軸方向空間好緊要嘅應用度。呢款器件採用 AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體材料嚟發出紅光,並封裝喺一個水清透鏡入面。佢嘅設計係為咗兼容現代、大批量嘅電子組裝工序。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款 LED 嘅核心優勢嚟自佢嘅外形尺寸同工序兼容性。超薄設計令佢可以整合到好似流動裝置、超薄顯示器同可穿戴技術呢啲纖薄嘅消費電子產品入面。佢用 8mm 載帶捲喺 7 吋捲盤上嘅包裝方式,符合自動化貼片設備嘅標準,有助提升組裝效率。此外,佢兼容紅外線(IR)回流焊接工序,可以喺同一個回流焊接週期內,同其他 SMD 元件一齊焊喺電路板上,呢個係 PCB 組裝嘅行業標準。呢款器件亦標明係符合 RoHS 標準嘅環保產品,滿足環保法規。目標市場包括消費電子產品、指示燈、鍵盤或圖標背光,以及任何需要可靠、低矮紅色指示燈嘅應用嘅製造商。
2. 深入技術參數分析
呢部分會詳細、客觀咁解讀 LTST-C194KRKT LED 嘅主要電氣、光學同熱力參數。
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。佢哋唔係用於正常操作嘅。
- 功耗(Pd):75 mW。呢個係 LED 封裝喺任何情況下可以作為熱量散發嘅最大功率。超過呢個值會導致過熱,加速半導體接面嘅老化。
- 直流正向電流(IF):30 mA。可以施加嘅最大連續正向電流。測試光學參數嘅典型操作條件係 20 mA,提供咗 10 mA 嘅安全邊際。
- 峰值正向電流:80 mA。呢個只係喺脈衝條件下(1/10 佔空比,0.1ms 脈衝寬度)先至容許。脈衝驅動可以喺唔超過平均功耗極限嘅情況下,達到更高嘅瞬時亮度。
- 反向電壓(VR):5 V。LED 唔係設計嚟承受高反向電壓嘅。反向偏壓超過 5V 會導致 PN 接面擊穿。
- 操作同儲存溫度:-30°C 至 +85°C / -40°C 至 +85°C。呢啲範圍分別定義咗可靠操作同非操作儲存嘅環境條件。
2.2 電氣光學特性
喺 Ta=25°C 同 IF=20mA 下測量,呢啲參數定義咗器件喺標準測試條件下嘅性能。
- 發光強度(Iv):範圍由最低 11.2 mcd 到最高 180.0 mcd。咁大嘅範圍係透過分級系統(第 3 節會詳細講)嚟管理嘅。強度係用經過濾波以匹配人眼視覺響應曲線(CIE)嘅感測器嚟測量嘅。
- 視角(2θ1/2):130 度。呢個係一個非常闊嘅視角,係水清透鏡晶片 LED 嘅典型特徵。個角度定義為發光強度下降到軸心(0°)值一半嘅位置。
- 峰值波長(λP):639 nm。呢個係光譜功率輸出最高嘅波長。係對發出光線嘅物理測量。
- 主波長(λd):631 nm。呢個係一個從 CIE 色度圖計算出嚟嘅數值,代表咗人眼感知到嘅光嘅顏色。峰值波長同主波長之間嘅差異係由於發射光譜嘅形狀造成嘅。
- 光譜線半寬度(Δλ):20 nm。呢個表示發出光線嘅光譜純度或頻寬。20 nm 嘅數值係紅色 AlInGaP LED 嘅典型值,會產生飽和嘅紅色。
- 正向電壓(VF):2.4 V(典型值)。呢個係 LED 喺 20 mA 驅動下嘅壓降。係設計限流電路嘅關鍵參數。
- 反向電流(IR):10 μA(最大值)。施加 5V 反向偏壓時嘅微小漏電流。
3. 分級系統解說
為咗確保大規模生產嘅一致性,LED 會根據性能分級。LTST-C194KRKT 使用發光強度分級系統。
3.1 發光強度分級
分級代碼(L, M, N, P, Q, R)根據 LED 喺 20 mA 下測量到嘅發光強度進行分類。每個級別都有最小值同最大值,並且每個級別內有 +/-15% 嘅容差。例如,'L' 級涵蓋 11.2 至 18.0 mcd,而 'R' 級涵蓋 112.0 至 180.0 mcd。咁樣設計師就可以選擇一個符合佢哋特定亮度要求嘅級別,確保組裝件內視覺上嘅一致性。呢份規格書冇標明呢個特定型號嘅主波長或正向電壓分級,表示呢啲參數喺製造過程中受到嚴格控制。
4. 性能曲線分析
雖然提供嘅 PDF 摘錄提到典型曲線,但具體圖表(例如 I-V 曲線、溫度 vs. 強度、光譜分佈)並冇包含喺文字內容入面。基於標準 LED 行為同給定參數,我哋可以推斷呢啲曲線嘅大致形狀。
4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V 曲線)
LED 嘅 I-V 特性係指數性嘅。對於 LTST-C194KRKT,典型 VF 喺 20mA 時為 2.4V,條曲線會顯示喺大約 1.8V(開啟電壓)以下電流非常之低。然後電流會隨住電壓嘅輕微增加而急劇上升。呢種非線性關係就係點解 LED 必須由電流源或透過限流電阻驅動,而唔係恆壓源。
4.2 溫度特性
LED 性能係依賴溫度嘅。通常,正向電壓(VF)具有負溫度係數,大約每 °C 下降 2 mV。發光強度(Iv)亦會隨住接面溫度上升而下降。指定嘅操作溫度最高去到 85°C 環境溫度,意味住設計師必須考慮熱管理,特別係如果喺最大直流電流或接近最大直流電流下操作,以維持性能同使用壽命。
4.3 光譜分佈
AlInGaP 紅色 LED 嘅發射光譜係一條鐘形曲線,中心喺峰值波長 639 nm 附近,半寬度為 20 nm。呢個會產生純淨、飽和嘅紅色。主波長(631 nm)會因為 CIE 人眼敏感度曲線嘅形狀(對唔同波長嘅權重唔同)而比峰值波長稍短。
5. 機械同包裝資訊
5.1 封裝尺寸同極性
呢款 LED 符合 EIA 標準封裝外形。關鍵尺寸係高度 0.30 mm。佔位尺寸(長同闊)係晶片 LED 嘅典型尺寸。極性標示喺器件本身(通常係陰極標記,例如一條綠線、一個凹口,或者底面一個唔同尺寸嘅焊盤)。PCB 佈局必須匹配呢個極性,以確保自動化組裝同操作時方向正確。
5.2 推薦焊盤設計
規格書包含一個建議嘅焊盤圖案(焊盤尺寸)供 PCB 設計使用。遵循呢個圖案對於喺回流焊接過程中獲得可靠嘅焊點至關重要。佢確保適當嘅潤濕、對齊同機械強度。備註建議錫膏印刷嘅鋼網最大厚度為 0.10mm,呢個可以控制沉積嘅錫膏量,防止錫橋。
6. 焊接同組裝指引
6.1 紅外線回流焊接溫度曲線
呢款器件完全兼容無鉛(Pb-free)IR 回流工序。提供咗一個建議嘅溫度曲線,通常跟隨 JEDEC 標準嘅回流曲線。關鍵參數包括:預熱區(150-200°C)、受控升溫到峰值溫度唔超過 260°C,以及液相線以上時間(TAL)以確保形成適當嘅焊點。關鍵規格係 LED 本體唔可以暴露喺 260°C 超過 10 秒。呢個溫度曲線必須針對組裝中使用嘅特定 PCB、爐具同其他元件進行特性分析。
6.2 儲存同處理條件
LED 係濕度敏感器件(MSD)。當密封喺原裝防潮袋連乾燥劑入面,儲存喺 ≤30°C 同 ≤90% RH 條件下,佢哋有一年嘅保質期。一旦打開個袋,暴露喺工廠環境條件(≤30°C,≤60% RH)嘅時間限制為 672 小時(28 日),之後就必須焊接。如果超過呢個時間,就需要喺 60°C 下烘烤至少 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(封裝開裂)。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔,只應使用指定嘅溶劑。規格書建議喺常溫下浸入乙醇或異丙醇少於一分鐘。刺激性或未指定嘅化學品可能會損壞塑膠透鏡或封裝。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 載帶同捲盤規格
LED 以帶有蓋帶嘅凸紋載帶供應,捲喺直徑 7 吋(178 mm)嘅捲盤上。每個捲盤包含 5000 件。載帶尺寸同袋位間距符合 ANSI/EIA 481-1-A-1994 標準,確保兼容標準自動化送料器。規格容許每個捲盤上最多有兩個連續嘅空袋位。
8. 應用設計建議
8.1 驅動電路設計
LED 係電流驅動器件。驅動多個 LED 最可靠嘅方法係每個 LED 串聯一個獨立嘅限流電阻(規格書中嘅電路 A)。咁樣可以補償唔同 LED 之間正向電壓(VF)嘅自然差異。唔建議將多個 LED 直接並聯共用一個電阻(電路 B),因為 VF 最低嘅 LED 會汲取更多電流,導致亮度不均勻同潛在嘅過度應力。
8.2 靜電放電(ESD)保護
雖然摘錄中冇詳細說明,但 AlInGaP LED 通常對靜電放電敏感。組裝期間應遵守標準 ESD 處理預防措施:使用接地工作台、防靜電手帶同導電容器。
8.3 應用範圍同限制
呢款 LED 設計用於通用電子設備。對於需要極高可靠性、故障可能危及安全嘅應用(例如航空、醫療設備、交通控制),就需要更嚴格嘅元件認證同針對特定應用嘅諮詢。器件嘅規格係針對標準商業環境進行驗證嘅。
9. 技術比較同區分
LTST-C194KRKT 嘅主要區分點係佢超低嘅 0.3mm 外形。同標準 SMD LED(例如通常 0.6-0.8mm 高嘅 0603 或 0402 封裝)相比,呢款器件能夠實現更薄嘅產品設計。使用 AlInGaP 技術相比舊技術(如 GaAsP)為紅光提供更高效率同更好嘅溫度穩定性。水清透鏡結合 130 度闊視角,提供寬闊、均勻嘅照明模式,適合指示燈同背光應用,呢啲應用中從多個角度嘅可見性好重要。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:我可唔可以直接用 3.3V 或 5V 邏輯電源驅動呢款 LED?
答:唔可以。你必須使用串聯限流電阻。對於 3.3V 電源同目標電流 20mA,電阻值會係 R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 歐姆。一個標準 47 歐姆電阻會適合。
問:點解發光強度範圍咁大(11.2 到 180 mcd)?
答:呢個係總生產範圍。透過分級系統(L 到 R),你可以購買特定、較窄強度範圍嘅 LED,以確保你應用中嘅一致性。
問:30mA 直流電流額定值係推薦操作點嗎?
答:唔係。典型測試條件係 20mA。30mA 額定值係絕對最大值。為咗可靠嘅長期操作,建議降額並喺呢個最大值以下操作,例如喺 20mA。
問:點樣理解 "水清" 透鏡顏色?
答:水清(透明)透鏡令 LED 熄滅時可以睇到晶片嘅真實顏色,並喺著燈時為發出嘅光線提供最闊嘅視角。佢同擴散或有色透鏡唔同。
11. 實用設計同使用案例
案例:為纖薄藍牙耳機充電盒設計狀態指示燈。充電盒內部高度極之有限。標準 LED 會太高。LTST-C194KRKT 憑藉其 0.3mm 高度,可以安裝喺內部 PCB 上。一個 M 或 N 級 LED(18-45 mcd)會為透過細小窗口可見嘅充電/充滿指示燈提供足夠亮度。設計師會實現一個驅動電路,用一個串聯電阻連接微控制器嘅 GPIO 引腳。PCB 焊盤圖案會跟隨規格書建議,組裝廠會使用提供嘅 IR 回流溫度曲線指引。LED 會以 7 吋捲盤訂購用於自動化組裝,工廠會喺開袋後遵守 672 小時嘅車間壽命,以確保焊接質量。
12. 技術原理介紹
LTST-C194KRKT 基於 AlInGaP 半導體技術。當正向電壓施加喺 PN 接面兩端時,電子同電洞會注入有源區。佢哋嘅復合會以光子(光)嘅形式釋放能量。半導體晶體中鋁、銦、鎵同磷化物層嘅特定成分決定咗能隙能量,直接定義咗發出光線嘅波長(顏色)——喺呢個情況下,係大約 631-639 nm 嘅紅光。水清環氧樹脂透鏡用於保護半導體晶粒、塑造光輸出光束(130 度視角),並為連接晶粒同封裝引腳嘅焊線提供機械穩定性。
13. 行業趨勢同發展
指示燈同小信號 LED 嘅趨勢繼續朝向微型化同更高效率發展。呢款器件 0.3mm 嘅高度代表咗為咗更薄嘅終端產品而不斷努力減少元件外形。此外,由於能源效率需求嘅推動,所有顏色嘅 LED 都持續追求更高嘅發光效率(每單位電輸入有更多光輸出)。包裝標準化(好似呢度用到嘅 EIA 標準同載帶捲盤規格)同工序兼容性(IR 回流)亦係關鍵趨勢,令 LED 可以喺高速組裝線中被視為標準 SMD 元件。轉向無鉛同符合 RoHS 材料,正如呢款產品所見,而家已經係全行業嘅普遍要求。
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。 |