LTW-010DCG-TR LED 數據手冊 - 3.0x1.6x1.6mm - 3.4V - 120mW - 白光 - 英文技術文件

1. 產品概覽

LTW-010DCG-TR 是一款表面黏貼式白光發光二極體 (LED)，設計為一種節能且小巧的光源。它結合了LED技術固有的長使用壽命和高可靠性，以及足以在各種應用中取代傳統照明的高亮度水平。該器件採用適合自動化組裝流程的封裝，為設計師將固態照明整合到其產品中提供了靈活性。

1.1 核心優勢與目標市場

此元件嘅主要優點包括高發光強度、寬視角，以及兼容標準紅外線（IR）同氣相回流焊接製程。其EIA標準封裝確保咗可以輕鬆整合到現有生產線。產品被歸類為環保且無鉛，符合RoHS指令。目標應用廣泛，由汽車同便攜式照明（例如閱讀燈、手電筒）到建築、裝飾同信號用途（例如側發光標誌、交通信標、筒燈）都有。

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 Absolute Maximum Ratings

此等額定值界定器件可能遭受永久損壞的極限範圍，並非正常操作條件。

• 功耗 (Pd): 120 mW。此為LED封裝在不超出其熱限值嘅情況下，能夠以熱量形式消散嘅最大功率。
• 峰值正向電流 (I_F(PEAK)): 100 mA。此電流僅允許在脈衝條件下（1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度）使用，以防止過熱。
• DC Forward Current (I_F): 30 mA。此為建議用於可靠長期運作的最大連續順向電流。
• Reverse Voltage (V_R): 5 V。在反向偏壓下超過此電壓可能導致立即失效。
• 操作溫度範圍 (T_opr): -30°C 至 +85°C。此裝置保證在此環境溫度範圍內正常運作。
• 儲存溫度範圍 (T_stg): -40°C 至 +100°C。
• 回流焊接條件： 可承受260°C峰值温度长达10秒，兼容无铅焊接温度曲线。

2.2 電氣光學特性

这些参数是在25°C环境温度及20 mA正向电流(I_F)的标准测试条件下量度，此乃常用参考基准。

• 發光強度 (I_V): 2200 mcd (最小值), 3000 mcd (典型值)。此為量度LED在特定方向上的感知亮度。測試使用經濾波以匹配CIE明視覺響應曲線的感測器。
• 視角 (2θ_1/2): 115度（典型值）。此為發光強度降至0度（軸向）強度一半時嘅完整角度。視角越闊，表示光線分佈越擴散。
• 色度座標 (x, y)： x=0.295, y=0.282（典型值）。呢啲座標喺CIE 1931色度圖上定義咗LED嘅白點。呢啲數值嘅容差為±0.01。
• 正向電壓 (V_F): 2.7 V (最低), 3.4 V (最高) 於 I_F=20mA。此為LED在導通指定電流時的壓降，是驅動電路設計的關鍵參數。

3. 分級系統說明

為確保量產的一致性，LED會根據關鍵參數進行分檔。這讓設計師可以選取符合特定應用對顏色及亮度均勻性要求的元件。

3.1 正向電壓 (V_F) 分檔

VF分檔代碼（V1至V7）根據LED在20mA下的正向電壓進行分類。每檔範圍為0.1V（例如V1：2.7-2.8V，V7：3.3-3.4V），每檔容差為±0.1V。這有助於設計穩定的恆流驅動器。

3.2 發光強度 (I_V) 分檔

IV 分檔代碼 (S3 至 S10) 根據 LED 在 20mA 電流下的發光強度進行分類。分檔範圍由 S3 (2200-2300 mcd) 至 S10 (2900-3000 mcd)。每個分檔內的發光強度及光通量容差為 ±10%。mcd 數值僅供參考。

3.3 顏色 (色度) 分檔

色階表（例如A1、C1、D4）定義了在CIE 1931色度圖上的特定四邊形區域。每個色階都有定義的x和y角點坐標，確保LED的白光色點落在受控範圍內。每個色調（x, y）區間均採用±0.01的容差。這對於需要多個LED保持一致的白色外觀的應用至關重要。

4. 性能曲線分析

數據手冊參考了典型的特性曲線，這些曲線對於理解器件在非標準條件下的行為至關重要。雖然具體圖表未在文中重現，但其含義是標準的。

• I-V 曲線： 顯示正向電流與正向電壓之間的關係。它是非線性的，開啟電壓約等於低電流時的 V。_F 該曲線有助於熱管理和驅動器設計。
• 發光強度與正向電流關係圖： 通常顯示光輸出隨電流增加而上升，但在極高電流下可能因熱效應而飽和或效率降低。
• 發光強度與環境溫度關係圖： 顯示光輸出通常會隨著結溫上升而下降。這種降額對於設計在高溫環境下運作的應用至關重要。
• 視角分佈圖： 一幅極座標圖，展示光強度的空間分佈。

5. 機械及封裝資料

5.1 外形尺寸

封裝尺寸長度為3.0毫米，寬度為1.6毫米，高度為1.6毫米，除非另有說明，公差為±0.1毫米。陰極通常可透過封裝上的標記或凹口識別。精確的擺位及焊盤設計應參考詳細的尺寸圖。

5.2 建議PCB焊接盤

本焊盤圖案設計適用於紅外線或氣相回流焊接。此焊盤佈局經過優化，以確保形成可靠的焊點、良好的散熱效果及機械穩定性。遵循此建議對於提高生產良率及確保長期可靠性至關重要。

6. 焊接及組裝指引

6.1 回流焊接參數

此元件兼容紅外線回流焊接。建議參考無鉛回流焊接溫度曲線（依據 J-STD-020D），峰值溫度為 260°C，持續 10 秒。遵循建議的升溫速率、預熱及冷卻階段，對於防止熱衝擊及損壞 LED 封裝或熒光粉至關重要。

6.2 清潔

如焊接後需要進行清潔，應僅使用指定化學品。LED可在常溫下浸入乙醇或異丙醇中，時間少於一分鐘。未指定的化學液體可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

6.3 儲存與處理

根據 JEDEC J-STD-020 標準，本產品濕度敏感等級 (MSL) 為 3 級。必須採取預防措施，以防止在回流焊過程中因濕氣造成損壞（「爆米花」效應）。

• 密封包裝： 存放於≤30°C及≤90%相對濕度環境中。若存放於原裝附有乾燥劑的防潮袋內，保質期為一年。
• 已開封包裝： 存放於≤30°C及≤60%相對濕度環境中。組件暴露於工廠環境條件後，必須於168小時（7天）內進行回流焊接。應監測濕度指示卡。
• ESD預防措施： LED對靜電放電（ESD）敏感。建議使用接地手帶或防靜電手套進行操作。所有設備和機器必須妥善接地。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 Tape and Reel 規格

元件以12毫米寬壓紋載帶供應，捲盤直徑為7吋（178毫米）。每捲盤最多可容納2000件。包裝符合EIA-481-1-B標準。載帶設有封蓋膠帶以密封空置袋位，且每捲盤最多只允許連續兩個元件缺失。

7.2 零件編號與標記

零件編號為 LTW-010DCG-TR。每個包裝袋上均標有光通量分級代碼，以便追溯及識別分檔。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

此LED需要一個恆流源以達至最佳運作效果及延長壽命。配合穩定電壓源，可使用一個簡單的串聯電阻，計算公式為 R = (V_supply - V_F) / I_F為咗喺唔同溫度下都有更好嘅效率同穩定性，特別係當要驅動多個串聯或並聯嘅LED時，建議使用專用嘅LED驅動IC。最大直流電流不應超過30mA。

8.2 散熱管理設計考量

雖然功耗相對較低（最高120mW），但適當嘅散熱設計對於維持光輸出同使用壽命至關重要。建議嘅PCB焊盤有助於熱傳導。對於高電流或高環境溫度嘅應用，請確保PCB上有足夠嘅銅箔面積用於散熱。以低於最大額定值嘅電流驅動LED，可以顯著提高光效同使用壽命。

8.3 光學設計考量

115度視角可產生寬闊的漫射光束。若應用需要更聚焦的光束，則必須使用透鏡或反射器等二次光學元件。當多顆LED並排使用時，應考慮其色度分檔，以避免出現可見的色差。

9. 技術比較與差異化

LTW-010DCG-TR 的差異化優勢在於結合了高典型發光強度（3000mcd）與極寬視角（115°）。許多競爭對手的 LED 要麼提供高強度但光束狹窄，要麼提供寬光束但強度較低。這使得它適用於既需要良好整體流明輸出，又需要寬廣照明覆蓋範圍而無需二次光學元件的應用。其與標準 SMD 組裝和回流焊接製程的兼容性，是大批量生產的關鍵優勢。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 發光強度（mcd）與光通量（lm）有何區別？

發光強度量度特定方向嘅亮度（單位：坎德拉），而光通量則量度所有方向嘅總可見光輸出（單位：流明）。本數據表主要規定強度。廣闊視角表明總光通量可有效應用於廣泛區域。

10.2 我可唔可以持續用30mA驅動呢粒LED？

可以，30mA係建議嘅最大直流正向電流。不過，為咗提高可靠性同延長使用壽命，建議用較低電流驅動，例如20mA（測試條件）。請務必考慮環境溫度同散熱設計。

10.3 我應該點樣解讀顏色分檔表？

該表格定義了CIE色度圖上的區域。為確保顏色匹配，訂購時請指定所需的顏色等級（例如C1）。同一等級的LED，其色度座標將落在定義的四邊形範圍內，以確保視覺一致性。

10.4 如果我超過5V反向電壓會發生什麼？

施加超過5V嘅反向電壓會導致LED結即時同災難性損壞。確保電路設計防止反向偏壓情況至關重要，如果LED連接到交流電源或可能出現反向電壓嘅電路，可以考慮並聯使用保護二極管。

11. 實用設計與應用案例

案例：設計便攜式工作燈
對於需要均勻、廣闊區域照明的電池供電工作燈，LTW-010DCG-TR 是一個絕佳選擇。設計師會選用緊密光強分檔（例如 S8-S10）和單一顏色等級（例如 C2）的 LED，以確保亮度與顏色均勻。他們會設計一個使用升壓轉換器的恆流驅動器，以高效驅動 3-4 顆串聯的 LED，電源來自 3.7V 鋰離子電池，並將電流設定在 20-25mA，以平衡輸出與電池壽命。115 度的寬廣角度消除了對擴散片的需求，簡化了機械設計。MSL-3 等級要求規劃組裝流程，必須在打開防潮袋後一週內完成 LED 的焊接。

12. 運作原理簡介

像 LTW-010DCG-TR 這樣的白光 LED，其典型工作原理是螢光粉轉換。該器件的核心是一個半導體晶片（通常基於氮化銦鎵 - InGaN），在正向偏壓時會發出藍色或紫外光譜的光。這道初級光隨後照射到封裝內部的螢光粉層上。螢光粉吸收一部分初級光，並以較長波長的光（黃色、紅色）再次發射。未經轉換的藍光與螢光粉發射的光混合後，被人眼感知為白光。確切的比例決定了相關色溫（CCT）和色度座標。

13. 技術趨勢

固態照明行業持續發展，趨勢集中於提升光效（每瓦流明）、改善顯色指數（CRI）以獲得更自然光線，以及實現更高可靠性同更長壽命。同時亦推動緊微型化同更高功率密度。此外，具備可調白光（可調CCT）同連接功能嘅智能照明集成正變得越來越普遍。好似LTW-010DCG-TR呢類元件，代表咗市場上成熟、具成本效益嘅部分，為標準照明應用提供可靠性能，而呢啲先進趨勢則喺更高端嘅產品中發展。