目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 電氣同光學特性
- 2.2 絕對最大額定值
- 3. 分級系統解說
- 3.1 正向電壓 (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. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 推薦焊盤設計
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接參數
- 6.2 手動焊接
- 6.3 儲存同處理
- 6.4 清潔
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 8. 應用建議同設計考量
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 關鍵設計考量
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題 (基於技術參數)
- 10.1 三種唔同分級類別有咩用途？
- 10.2 我可唔可以連續用20mA驅動呢粒LED？
- 10.3 點解儲存同烘烤要求咁嚴格？
- 10.4 點樣解讀色度座標 (x=0.294, y=0.286)？
- 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
LTW-C194TS5 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。佢嘅主要定位係高亮度、微型指示燈或背光組件。呢款產品嘅核心優勢在於其極薄嘅0.30毫米厚度，可以整合到超薄裝置，例如智能手機、平板電腦、可穿戴技術同超便攜筆記本電腦。目標市場包括消費電子產品、工業控制面板、汽車內飾照明，以及需要喺最小封裝內提供可靠、明亮光輸出嘅通用指示應用。
2. 深入技術參數分析
2.1 電氣同光學特性
LTW-C194TS5 嘅性能係喺標準環境溫度 (Ta) 25°C 下指定嘅。關鍵參數定義咗佢嘅工作範圍：
- 發光強度 (Iv)：當以正向電流 (IF) 5mA 驅動時，範圍從最小56.0毫坎德拉 (mcd) 到典型值146.0 mcd。呢個參數係使用近似CIE標準明視覺觀察者眼反應曲線嘅設備測量，確保與人眼視覺相關。
- 視角 (2θ1/2)：指定咗130度嘅寬視角，提供廣闊、漫射嘅光發射模式，適合區域照明同廣角可見性。
- 色度座標 (x, y)：白光嘅色點係喺CIE 1931色度圖上定義嘅。典型座標喺IF=5mA時為x=0.294同y=0.286，兩個座標嘅保證公差為±0.01。呢個定義咗一種特定嘅白光色調。
- 正向電壓 (VF)：當LED導通5mA電流時，兩端嘅電壓降介乎2.70伏特 (最小) 同3.15伏特 (最大) 之間。呢個參數對於電路設計至關重要，以確保適當嘅限流。
- 反向電流 (IR)：當施加5伏特反向偏壓時，最大有10微安培 (μA) 嘅電流流動，表示二極管嘅漏電特性。
2.2 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致永久損壞嘅應力極限。佢哋唔係用於正常操作嘅。
- 功耗 (Pd)：最大70 mW。
- 正向電流：連續直流正向電流限制喺20 mA。喺脈衝條件下 (1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度)，容許更高嘅100 mA峰值正向電流。
- 反向電壓 (VR)：最大5 V。唔建議喺反向偏壓下操作，可能會導致故障。
- 為PCB設計提供咗焊盤圖案 (佔位面積) 建議。呢個包括LED將被焊接嘅銅焊盤嘅大小同形狀。遵循呢個建議對於實現可靠嘅焊點、回流期間嘅正確自對齊同有效散熱至關重要。備註建議錫膏印刷嘅鋼網最大厚度為0.10mm。操作：-20°C 至 +80°C。儲存：-40°C 至 +85°C。
- 焊接條件：可承受峰值溫度260°C、持續10秒嘅紅外線回流焊接。
3. 分級系統解說
為確保大規模生產嘅一致性，LED會根據性能分級。LTW-C194TS5 採用三維分級系統：
3.1 正向電壓 (VF) 分級
LED根據其喺IF=5mA時嘅正向電壓進行分類。咁樣設計師就可以選擇具有相似電壓降嘅LED，用於並聯電路中嘅均勻亮度或精確嘅電源管理。
- A級：VF = 2.70V 至 2.85V
- B級：VF = 2.85V 至 3.00V
- C級：VF = 3.00V 至 3.15V
每個級別內嘅公差為±0.1伏特。
3.2 發光強度 (IV) 分級
呢個分級根據LED嘅光輸出強度進行分類，對於需要特定亮度水平嘅應用至關重要。
- P2級：Iv = 56.0 mcd 至 71.0 mcd
- Q1級：Iv = 71.0 mcd 至 90.0 mcd
- Q2級：Iv = 90.0 mcd 至 112.0 mcd
- R1級：Iv = 112.0 mcd 至 146.0 mcd
每個強度級別嘅公差為±15%。
3.3 色調 (顏色) 分級
白光顏色根據CIE 1931圖上嘅色度座標 (x, y) 分為六個類別 (S1至S6)。每個級別定義咗色度圖上嘅一個四邊形區域。咁樣可以確保組裝中多個LED嘅顏色一致性。級別內色調座標嘅公差為±0.01。通常會提供一張圖表，顯示疊加喺色度圖上嘅呢啲級別。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中引用咗特定嘅圖形曲線，但佢哋嘅含義係標準嘅。設計師可以預期以下一般關係：
- IV曲線 (電流 vs. 電壓)：正向電壓 (VF) 隨正向電流 (IF) 對數增加。喺顯著高於推薦嘅5mA測試電流下操作會增加VF同功耗。
- 發光強度 vs. 電流：喺操作範圍內，光輸出通常與正向電流成正比，但喺極高電流下，由於發熱，效率可能會下降。
- 溫度依賴性：發光強度通常隨結溫升高而降低。寬廣嘅操作溫度範圍 (-20°C 至 +80°C) 表明喺唔同環境條件下性能穩定，不過喺高溫下可能需要降額使用。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸
呢款LED採用行業標準嘅EIA封裝外形。所有關鍵尺寸，包括長度、寬度、高度 (0.30mm) 同引腳間距，都以毫米為單位喺圖紙中提供。圖紙中包含極性指示標記 (通常係陰極標記或凹口)，以確保組裝時方向正確。
5.2 推薦焊盤設計
A land pattern (footprint) recommendation is provided for PCB design. This includes the size and shape of the copper pads to which the LED will be soldered. Adhering to this recommendation is crucial for achieving reliable solder joints, proper self-alignment during reflow, and effective heat dissipation. A note suggests a maximum stencil thickness of 0.10mm for solder paste application.
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接參數
呢個組件完全兼容紅外線 (IR) 回流焊接製程。提供咗建議嘅溫度曲線：
- 預熱：150°C 至 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)。
呢啲參數基於JEDEC標準，以確保可靠性。規格書強調，最佳曲線取決於特定嘅PCB組裝設置 (板類型、其他組件、爐)。
6.2 手動焊接
如果需要手動焊接，由於組件尺寸細小同對熱敏感，必須極度小心：
- 烙鐵溫度：最高300°C。
- 接觸時間：每個焊盤最多3秒。
- 頻率：只可一次；避免返工。
6.3 儲存同處理
- ESD預防措施：LED對靜電放電 (ESD) 敏感。處理時應使用接地手環、防靜電墊同正確接地嘅設備。
- 濕度敏感性：作為微型SMD組件，佢對濕度敏感。當喺其密封嘅原始包裝內 (帶乾燥劑) 時，應儲存喺≤30°C同≤90% RH嘅環境中，並喺一年內使用。一旦防潮袋打開，LED應儲存喺≤30°C同≤60% RH嘅環境中，並最好喺一週內進行回流焊接。對於長時間喺原始袋外儲存，請使用帶乾燥劑嘅密封容器。喺袋外儲存超過一週嘅組件，喺焊接前需要烘烤 (約60°C，至少20小時)，以防止回流期間出現 "爆米花" 現象。
6.4 清潔
如果需要焊後清潔，只應使用指定嘅溶劑，以避免損壞塑料透鏡或封裝。推薦嘅溶劑係常溫下嘅乙醇或異丙醇，浸泡時間少於一分鐘。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 載帶同捲盤規格
LTW-C194TS5 以適合自動貼片機嘅包裝形式供應：
- 載帶：8毫米寬載帶。
- 捲盤尺寸：7英寸 (178毫米) 直徑捲盤。
- 每捲數量：5,000件。
- 最小訂購量 (MOQ)：剩餘數量500件起訂。
- 包裝標準：符合ANSI/EIA 481-1規格。載帶中嘅空位用蓋帶密封。
8. 應用建議同設計考量
8.1 典型應用場景
- 狀態指示燈：超薄消費電子產品中嘅電源、連接或功能狀態燈。
- 背光：小型LCD顯示屏、鍵盤或符號嘅側光式或直下式背光。
- 裝飾照明：汽車內飾、家用電器或遊戲外設中嘅重點照明。
- 一般照明：緊湊型裝置中嘅低亮度區域照明。
8.2 關鍵設計考量
- 限流：務必使用串聯限流電阻或恆流驅動器。唔好直接連接到電壓源。推薦嘅測試電流係5mA，但絕對最大連續電流係20mA。設計時要考慮適當嘅亮度同功耗。
- 熱管理：儘管功耗低，但請確保PCB焊盤下有足夠嘅銅面積或散熱過孔，將熱量從LED結點導走，特別係喺接近最大額定值或高環境溫度下操作時。咁樣可以保持光輸出同使用壽命。
- 光學設計：130度視角提供寬光束。對於聚焦光，可能需要外部透鏡或導光件。黃色透鏡材料會影響最終感知嘅顏色。
- 分級選擇：對於需要外觀均勻嘅應用 (例如，多LED陣列)，請指定嚴格嘅VF、Iv同色調 (顏色) 級別，以最小化亮度同顏色嘅差異。
9. 技術比較同差異化
LTW-C194TS5 嘅主要差異化因素係佢嘅超薄0.30毫米厚度以及使用InGaN (氮化銦鎵) 白光晶片。同舊技術 (如帶螢光粉嘅藍光晶片) 相比，基於InGaN嘅白光LED通常喺效率、顯色潛力同穩定性方面具有優勢。其薄度係相對於標準SMD LED (通常為0.6mm或更厚) 嘅關鍵機械優勢，使佢能夠應用於最新一代嘅超薄裝置。佢與標準IR回流同EIA封裝外形嘅兼容性確保咗佢可以喺許多尋求小型化嘅現有設計中作為直接替換或升級。
10. 常見問題 (基於技術參數)
10.1 三種唔同分級類別有咩用途？
分級確保電氣同光學一致性。VF分級有助於電源設計同並聯LED電路。Iv分級保證特定嘅亮度水平。色調分級對於多LED應用中嘅顏色匹配至關重要，以避免明顯嘅顏色差異。
10.2 我可唔可以連續用20mA驅動呢粒LED？
雖然絕對最大額定值係20mA直流，但標準測試條件同典型性能數據係喺5mA下給出嘅。喺20mA下操作會產生更高嘅光輸出，但也會產生更多熱量，增加正向電壓，並可能降低長期可靠性。必須進行熱分析，並可能根據實際操作環境降低最大電流。
10.3 點解儲存同烘烤要求咁嚴格？
超薄塑料封裝會吸收空氣中嘅濕氣。喺高溫回流焊接過程中，呢啲被困住嘅濕氣會迅速蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝破裂或內部粘合分層 ("爆米花" 現象)。儲存同烘烤程序旨在喺焊接前安全地去除呢啲濕氣。
10.4 點樣解讀色度座標 (x=0.294, y=0.286)？
呢啲座標喺CIE 1931色度圖上標示一個點，該圖映射所有可感知嘅顏色。呢個特定點對應於一種特定嘅白光色調，通常被描述為 "冷白光"。±0.01嘅公差定義咗圍繞呢個點嘅一個小區域，保證LED嘅顏色會落喺呢個區域內。
11. 實用設計同使用案例
案例：為超薄平板電腦設計狀態指示燈條。一位設計師需要五粒均勻嘅白光LED用於電量指示燈條。邊框後面嘅空間極其有限 (0.4mm)。佢哋選擇LTW-C194TS5，因為其高度僅0.30mm。為確保均勻性，佢哋指定VF為B級 (2.85-3.00V)、Iv為R1級 (112-146 mcd)、色調為S3級。佢哋按照推薦設計PCB佔位面積，並使用一個連接到內部接地層嘅小型散熱焊盤用於散熱。使用一個設定為每粒LED 5mA嘅恆流驅動器。LED以7英寸捲盤訂購，用於自動組裝。工廠遵循規定嘅回流曲線，並將打開嘅捲盤儲存喺乾燥櫃中，喺週末停工後使用前進行烘烤。結果係一條明亮、均勻且可靠嘅指示燈條，符合機械設計限制。
12. 技術原理介紹
LTW-C194TS5 基於InGaN半導體技術。喺白光LED中，通常將發藍光嘅InGaN晶片同封裝內嘅黃色螢光粉塗層結合。當晶片發出藍光時，一部分被螢光粉吸收並重新發射為黃光。剩餘藍光同轉換後黃光嘅混合被人眼感知為白光。晶片發射同螢光粉成分嘅特定比例決定咗白光光譜上嘅最終色度座標 (色點)。超薄封裝係通過先進嘅成型同晶圓級封裝技術實現嘅，該技術最小化咗半導體晶粒上方同下方嘅材料。
13. 行業趨勢同發展
消費電子產品中SMD LED嘅趨勢係持續邁向微型化(更薄、更小嘅佔位面積) 同提高效率(每單位電功率同每單位面積更多光輸出)。呢款LED嘅0.30mm厚度代表咗朝呢個方向邁出嘅一步。此外，白光LED中持續推動改善顏色一致性同更高顯色指數 (CRI)，呢啲係通過螢光粉技術同晶片設計嘅進步實現嘅。另一個趨勢係整合更多功能，例如用於控制嘅內置IC (製造 "智能LED")，儘管LTW-C194TS5似乎係一款標準嘅分立組件。與無鉛 (RoHS) 同高溫回流製程嘅兼容性仍然係由全球環境法規同組裝標準驅動嘅基本要求。
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。 |