目錄
1. 產品概覽
LTW-C191DS5 係一款表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED），專為現代空間受限嘅電子應用而設計。佢最主要嘅特點係外形極之纖薄，封裝高度只有0.55毫米。呢種超薄外形令佢非常適合集成喺超薄消費電子產品、顯示器背光模組，以及垂直空間有限嘅指示燈應用之中。
呢款LED採用InGaN（氮化銦鎵）半導體材料，發出白光。封裝符合EIA（電子工業聯盟）標準外形，確保兼容業界標準嘅自動貼片機同載帶捲盤包裝系統。產品被指定為綠色產品，並符合RoHS（有害物質限制）指令，即係製造過程中唔會使用鉛、汞、鎘等特定有害物質。
呢個元件嘅核心優勢包括微型化嘅佔位面積、兼容大批量自動組裝製程，以及適用於紅外線（IR）回流焊接——呢個係表面貼裝技術（SMT）生產線嘅標準焊接方法。
2. 技術規格詳解
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受損嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出極限操作並無保證，喺可靠設計中應避免。
- 功耗（Pd）：72 mW。呢個係LED封裝喺唔超過其最高結溫嘅情況下，可以作為熱量散發嘅最大功率。
- 直流正向電流（IF）：20 mA。可以施加嘅最大連續正向電流。
- 峰值正向電流：100 mA，但僅限於脈衝條件下（1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度）。呢個允許短暫嘅高強度閃光。
- 反向電壓（VR）：5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致即時擊穿。規格書明確指出反向電壓操作唔可以連續進行。
- 工作溫度範圍（Topr）：-30°C 至 +85°C。器件設計用於運作嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度範圍（Tstg）：-55°C 至 +105°C。
- 紅外線焊接條件：可承受260°C峰值溫度10秒，符合典型無鉛回流焊溫度曲線。
2.2 電氣及光學特性
呢啲係喺環境溫度（Ta）25°C下測量嘅典型性能參數。設計應基於最小同最大極限，唔好只係睇典型值。
- 發光強度（Iv）：喺正向電流（IF）為5 mA時，範圍從最小71.0 mcd到典型180.0 mcd。強度係使用經過濾波以匹配CIE明視覺響應曲線嘅感測器進行測量。
- 視角（2θ1/2）：130度。呢個寬視角表示係朗伯或近朗伯發射模式，適合區域照明而非聚焦光束。
- 色度座標（x, y）：典型值喺IF=5mA時為x=0.304，y=0.301，將白點定位喺CIE 1931色彩空間嘅特定區域內。呢啲座標嘅公差為±0.01。
- 正向電壓（VF）：喺IF=5mA時，介乎2.70 V（最小）同3.15 V（最大）之間。呢個範圍對於驅動電路設計至關重要。
- 反向電流（IR）：當施加5V反向電壓（VR）時，最大為10 µA。
靜電放電（ESD）注意事項：LED對靜電同電壓突波敏感。喺處理過程中，必須採取適當嘅ESD控制措施，例如接地工作站、防靜電手帶同防靜電包裝。
3. 分級系統說明
由於半導體製造存在固有差異，LED會根據性能進行分級。LTW-C191DS5採用三維分級系統：
3.1 正向電壓（VF）分級
LED根據其喺5 mA時嘅壓降進行分類。
- 級別 A：2.70V - 2.85V
- 級別 B：2.85V - 3.00V
- 級別 C：3.00V - 3.15V
公差：每級±0.1V。
3.2 發光強度（Iv）分級
LED根據其喺5 mA時嘅光輸出進行分類。
- 級別 Q：71.0 mcd - 112.0 mcd
- 級別 R：112.0 mcd - 180.0 mcd
公差：每級±15%。
3.3 色調（顏色）分級
呢個係最複雜嘅分級，定義CIE 1931圖上嘅顏色座標。六個級別（S1至S6）由指定（x,y）座標邊界嘅四邊形定義。提供嘅圖表直觀咁顯示呢啲級別。典型色度點（x=0.304，y=0.301）位於S3/S4區域內。色調喺x同y座標上嘅公差均為±0.01。
呢種分級允許設計師選擇電氣同光學特性受嚴格控制嘅LED，以確保其應用中性能一致，對於多LED陣列尤其重要，因為顏色同亮度嘅均勻性係關鍵。
4. 機械及包裝資訊
4.1 封裝尺寸
規格書包含LED封裝嘅詳細尺寸圖。主要特點包括0.55毫米最大高度同符合EIA標準、用於自動處理嘅佔位面積。所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為±0.10毫米，除非另有說明。
4.2 建議焊接焊盤佈局
提供咗PCB嘅建議焊盤圖形（佔位面積）。遵循呢個設計對於實現可靠嘅焊點、防止墓碑效應（一端翹起）以及確保回流焊期間正確對位至關重要。
4.3 載帶及捲盤包裝
LED以壓紋載帶供應，用蓋帶密封，並捲繞喺直徑7英寸（178毫米）嘅捲盤上。標準捲盤數量為5,000件。包裝符合ANSI/EIA 481-1-A-1994標準。提供關鍵嘅載帶同捲盤尺寸，用於組裝機嘅送料器設定。
5. 組裝、處理及可靠性指引
5.1 焊接製程
該元件完全兼容紅外線回流焊接製程。提供建議嘅回流焊溫度曲線，關鍵參數如下：
- 預熱：150-200°C
- 預熱時間：最長120秒
- 峰值溫度：最高260°C
- 高於260°C嘅時間：最長10秒
- 回流焊次數：最多兩次。
規格書參考JEDEC標準進行曲線開發，並強調最終曲線必須根據特定PCB設計、元件同所用焊膏進行特性分析。
對於使用烙鐵進行手動返修，烙鐵頭溫度不得超過300°C，接觸時間應限制喺3秒內，且僅限一次。
5.2 清潔
如果焊接後需要清潔，只應使用指定溶劑。將LED浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。使用未指定嘅化學品可能會損壞LED封裝。
5.3 儲存及濕度敏感性
LED係濕度敏感器件。概述嚴格嘅儲存條件：
- 密封袋：儲存於≤30°C同≤90% RH。開袋後一年內使用。
- 開袋後：儲存於≤30°C同≤60% RH。建議喺672小時（28日）內完成IR回流焊。
- 延長儲存（已開封）：儲存於帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。
- 暴露>672小時：焊接前需要喺約60°C下烘烤至少20小時，以去除吸收嘅水分並防止"爆米花"現象（回流焊期間封裝開裂）。
6. 應用須知及設計考慮
6.1 典型應用
LTW-C191DS5適用於普通電子設備，包括：
- 消費電子產品（電話、平板電腦、路由器）上嘅狀態指示燈。
- 超薄設備中LCD顯示器、鍵盤或面板嘅背光。
- 電器裝飾照明。
- 通用指示燈。
重要應用限制：規格書明確指出，呢款LED並非為故障可能危及生命或健康嘅應用而設計（例如航空、醫療生命維持、交通安全系統）。對於呢類高可靠性應用，需要諮詢專用產品。
6.2 電路設計
1. 限流：LED係電流驅動器件。串聯限流電阻或恆流驅動電路對於防止超過最大直流正向電流（20 mA）至關重要，即使電源電壓波動。設計必須考慮正向電壓級別（A、B或C）。
2. 反向電壓保護：由於最大反向電壓僅為5V，電路設計中必須小心避免LED承受反向偏壓，特別係喺交流或雙極性信號應用中。可能需要並聯（陰極對陰極）保護二極管。
3. 熱管理：雖然功耗較低（72mW），但確保LED散熱焊盤（如適用）下方有足夠嘅PCB銅面積或散熱過孔，有助於維持較低嘅結溫，對於長期光輸出穩定性同使用壽命至關重要。
6.3 光學設計
130度嘅寬視角提供廣闊、漫射嘅光型。對於需要更定向光束嘅應用，需要設計二次光學元件（透鏡、導光板）並放置喺LED上方。超薄外形喺集成到緊湊光學組件或薄導光板（LGP）後面時具有優勢。
7. 技術比較及定位
LTW-C191DS5嘅主要區別在於其0.55毫米高度。與通常高度為0.8-1.0毫米嘅標準0603或0402封裝LED相比，呢個代表Z軸高度嘅顯著減少。呢個允許最終產品更薄。其InGaN技術相比舊技術提供現代、高效嘅白光光源。全面嘅分級結構相比未分級或粗略分級嘅LED，為質量敏感應用提供更好嘅一致性。其與標準SMT製程嘅兼容性，令佢喺許多設計中可以作為更厚LED嘅直接替代品，為產品微型化提供直接途徑。
8. 常見問題（基於技術參數）
問：我可以連續以20mA驅動呢款LED嗎？
答：可以，20mA係最大連續直流正向電流額定值。為咗最佳壽命同考慮熱效應，通常建議以較低電流（例如10-15 mA）驅動。
問：發光強度級別Q同R有咩分別？
答：級別R嘅LED喺相同5mA測試電流下具有更高嘅最小發光強度（112 mcd 對比 71 mcd）。選擇級別R可確保更亮嘅輸出，但成本可能略高。
問：點解開袋後儲存濕度咁關鍵？
答：LED封裝會從空氣中吸收水分。喺高溫回流焊接過程中，呢啲被困住嘅水分迅速變成蒸汽，可能導致內部分層或塑料封裝開裂（"爆米花"現象）。指定嘅儲存條件同烘烤要求可以防止呢種故障模式。
問：點樣解讀色調分級圖？
答：CIE 1931圖表繪製顏色。六個標記嘅四邊形（S1-S6）代表該色調級別中LED可接受嘅顏色座標區域。LED測量到嘅（x,y）座標必須位於其指定級別嘅多邊形內。呢個確保所有標記相同色調級別嘅LED，喺標準條件下人眼睇起嚟顏色一致。
9. 設計及使用案例分析
場景：為超薄藍牙追蹤器設計狀態指示燈。
產品嘅工業設計只允許指示燈LED組件有0.6毫米嘅內部高度。標準LED裝唔落。
解決方案：選擇咗高度為0.55毫米嘅LTW-C191DS5。設計師利用封裝尺寸創建PCB開孔，令LED可以與電路板齊平安裝，節省關鍵嘅零點幾毫米。使用設定為5mA嘅恆流驅動器IC，確保無論電池電壓點樣下降，亮度都保持一致。物料清單中指定使用級別R同色調級別S3嘅LED，以保證所有生產單位都有明亮、均勻嘅白光。組裝廠遵循建議嘅回流焊曲線同672小時車間壽命規則，從而實現高製造良率同現場可靠性能。
10. 技術介紹及趨勢
InGaN技術：氮化銦鎵係呢款白光LED中使用嘅半導體材料。通常，封裝內部將發藍光嘅InGaN晶片與黃色熒光粉塗層結合。藍光激發熒光粉，熒光粉重新發射黃光；藍光同黃光嘅混合被人眼感知為白光。呢個係從固態器件產生白光嘅高效方法。
行業趨勢：電子產品微型化嘅推動持續不斷。像LTW-C191DS5呢類元件代表咗持續減少被動同主動元件Z軸高度（厚度）嘅趨勢，以實現更薄嘅智能手機、平板電腦、可穿戴設備同物聯網設備。此外，對精確分級嘅重視反映咗市場對消費產品更高質量同視覺一致性嘅需求。RoHS合規性同無鉛高溫回流焊製程兼容性嘅整合，喺全球環保法規推動下，現已成為基本要求。
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。 |