目錄
1. 產品概覽
呢款產品係一款廣視角、標準尺寸嘅表面貼裝器件（SMD）LED封裝。佢嘅設計結合咗發光二極管固有嘅長壽命同高可靠性，以及適合喺唔同應用中取代傳統照明技術嘅亮度水平。呢個封裝提供設計靈活性，並旨在整合到自動化組裝流程中。
1.1 主要特點
- 採用8mm載帶包裝，捲盤直徑為7英寸，方便自動化處理。
- 完全兼容標準自動貼片機。
- 適用於紅外線（IR）同氣相回流焊接工藝。
- 符合EIA（電子工業聯盟）標準封裝尺寸。
- 設計上兼容集成電路（IC）驅動電平。
- 作為環保產品製造，無鉛，符合RoHS（有害物質限制）指令。
1.2 可用型號
本文檔涵蓋嘅具體型號係LTW-K140SXR85，對應相關色溫（CCT）為8500開爾文（K）嘅白光LED。
2. 機械與封裝信息
器件採用標準EIA封裝外形。透鏡顏色為黃色，光源基於InGaN（氮化銦鎵）技術發射藍光，並通過黃色透鏡內嘅熒光粉塗層轉換為白光。
注意：
- 所有尺寸圖同公差均以毫米為單位提供。
- 除非圖紙上另有明確說明，否則尺寸嘅標準公差為±0.1毫米。
3. 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。所有數值均喺環境溫度（Ta）為25°C時指定。
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功耗 | Po | 280 | mW |
| 連續正向電流 | IF | 80 | mA |
| 脈衝正向電流 | IFP | 105 | mA |
| 工作溫度範圍 | TT_opr | -40 至 +80 | °C |
| 儲存溫度範圍 | TT_stg | -40 至 +100 | °C |
| 結溫 | Tj | ≤100 | °C |
重要注意事項：
- 器件唔可以喺反向電壓條件下長時間工作。
- 脈衝正向電流額定值（105 mA）適用於特定條件：佔空比為1/10，脈衝寬度唔超過100微秒（μs）。
4. 電光特性
本節詳細介紹LED喺典型工作條件下（主要喺正向電流（I_F）為60 mA時）嘅關鍵性能參數。F為60 mA。
4.1 典型性能數據
| 參數 | 符號 | 數值 | 單位 | 測試條件 |
|---|---|---|---|---|
| 色度坐標 | x, y | 典型值 0.292, 0.306 | - | IFI_F = 60mA |
| 光通量 | Φv | 最小值：19.4，典型值：23.0，最大值：29.0 | lm | |
| 視角（半角） | 2θ_1/22θ_1/2 | 典型值 120 | 度 | |
| 正向電壓 | VF | 最小值：2.9，典型值：3.2，最大值：3.5 | V |
關鍵應用注意事項：
- 光通量（Φ_v）：v）：表示用積分球測量嘅總可見光輸出。每個包裝袋上都有標記分類代碼。
- 色度（x, y）：源自1931 CIE色度圖。典型坐標應應用±0.01嘅公差。
- 靜電放電（ESD）：LED對ESD敏感。必須使用防靜電手帶、防靜電手套同接地設備進行適當處理，以防止損壞。
- 測量公差：光通量測量有±10%嘅容差。正向電壓測量有±0.1 V嘅容差。
- 熱管理：結到焊盤嘅熱阻（R_jt）係一個關鍵參數。當安裝喺指定嘅2.5x2.5x0.17 cm鋁金屬基板（MCPCB）上時，參考值為30°C/W。適當嘅散熱對於將結溫維持喺限值內並確保性能同壽命至關重要。jt）係一個關鍵參數。當安裝喺指定嘅2.5x2.5x0.17 cm鋁金屬基板（MCPCB）上時，參考值為30°C/W。適當嘅散熱對於將結溫維持喺限值內並確保性能同壽命至關重要。
4.2 性能曲線分析
規格書提供咗器件性能嘅幾個圖形表示：
- 相對光譜功率分佈：顯示每個波長發射嘅光強度，定義8500K白光嘅顏色特性。
- 輻射圖案 / 視角特性：說明光強度嘅角度分佈，確認120度嘅廣闊視角。
- 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）：對電路設計至關重要，顯示驅動電流同LED兩端電壓降之間嘅關係。該曲線係非線性嘅，係二極管嘅典型行為。
- 相對光通量 vs. 結溫：展示隨著LED結溫升高，光輸出如何下降。呢點突顯咗熱管理嘅重要性。
- 正向電壓 vs. 結溫：顯示正向電壓隨結溫變化嘅輕微變化。
5. 分檔同分類系統
為確保生產一致性，LED根據關鍵參數進行分檔。咁樣設計師就可以選擇滿足特定應用對顏色、亮度同電壓要求嘅部件。
5.1 顏色分檔
LED根據CIE 1931圖上嘅特定色度區域（等級）進行分類。規格書定義咗等級L1同L5嘅坐標。每個定義嘅分檔內，（x, y）坐標適用±0.01嘅公差。
5.2 光通量分檔
LED根據其喺60 mA時嘅總光輸出進行分類。
| Φv分檔 | 光通量範圍（lm）於 I_FF= 60 mA | |
|---|---|---|
| 最小值 | 最大值 | |
| S0 | 19.4 | 24.0 |
| S1 | 24.0 | 29.0 |
光通量公差為±10%。
5.3 正向電壓分檔
LED亦根據其喺60 mA時嘅正向電壓降進行分類。
| VF分檔 | 正向電壓範圍（V）於 I_FF= 60 mA | |
|---|---|---|
| 最小值 | 最大值 | |
| V1 | 2.9 | 3.1 |
| V2 | 3.1 | 3.2 |
| V3 | 3.2 | 3.3 |
| V4 | 3.3 | 3.5 |
正向電壓公差為±0.1 V。
5.4 分檔代碼同標籤
完整嘅分檔代碼由每個類別嘅等級組合而成：電壓 / 光通量 / 顏色（例如，V1/S0/L1）。呢個完整代碼會喺產品標籤上標示，以便追溯同選擇。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
器件兼容無鉛回流焊接工藝。推薦嘅溫度曲線對於防止熱損壞至關重要。
| 曲線特徵 | 無鉛組裝規格 |
|---|---|
| 平均升溫速率（T_SmaxSmax至 T_pP) | 最大3°C/秒 |
| 預熱溫度 | 150°C 至 200°C |
| 預熱時間 | 60–180 秒 |
| 液相線以上時間（T_lL= 217°C） | 60–150 秒 |
| 峰值溫度（T_pP) | 最大260°C |
| 峰值5°C內時間（t_pP) | 最大5秒 |
| 降溫速率 | 最大6°C/秒 |
| 總時間（25°C至峰值） | 最大8分鐘 |
6.2 關鍵組裝注意事項
- 焊接方法：主要採用回流焊接。可以進行手工焊接，但溫度限制喺350°C，最多2秒，且僅限一次。喺指定峰值條件下，回流焊接最多可以進行三次。
- 溫度參考：所有曲線溫度均指封裝體頂部。
- 濕度敏感性：LED對濕度敏感。如果從原裝乾燥包裝中取出超過168小時（1週），必須喺焊接前喺60°C下烘烤60分鐘，以防止回流期間出現"爆米花"效應或分層。
- 儲存：如需喺原裝袋外長期儲存，請使用帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境。
- 冷卻：避免從峰值溫度快速冷卻（淬火）。
- 一般規則：始終使用能夠實現可靠焊點嘅最低可能焊接溫度。
- 波峰焊/浸焊：唔建議或保證呢種SMD封裝使用呢種方法。
7. 可靠性測試數據
產品已經過一系列標準化可靠性測試。結果表明其喺各種環境同操作壓力下具有穩健性。所列所有測試均使用20件樣本進行，報告零失效。
| No. | 測試項目 | 測試條件 | 持續時間 | 失效數 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 高溫工作壽命（HTOL） | TsT_a=85°C, I_FF=60mA | 1000 小時 | 0/20 |
| 2 | 低溫工作壽命（LTOL） | TaT_a=-40°C, I_FF=60mA | 1000 小時 | 0/20 |
| 3 | 高溫/高濕工作壽命 | 60°C / 90% RH, I_FF=60mA | 500 小時 | 0/20 |
| 4 | 脈衝濕熱工作壽命 | 60°C/90%RH, I_FF=60mA, 開/關各30分鐘 | 500 小時 | 0/20 |
| 5 | 高溫儲存（HTS） | 100°C | 1000 小時 | 0/20 |
| 6 | 低溫儲存（LTS） | -40°C | 1000 小時 | 0/20 |
| 7 | 熱循環（TC） | -40°C ↔ 100°C, 停留30分鐘 | 200 次循環 | 0/20 |
| 8 | 熱衝擊（TS） | -40°C ↔ 100°C, 停留20分鐘 | 200 次循環 | 0/20 |
8. 應用建議同設計考慮
8.1 典型應用場景
- 通用指示燈：狀態指示燈、電源指示燈、面板或開關背光。
- 裝飾同建築照明：重點照明、輪廓照明以及其他需要寬闊、均勻光束嘅應用。
- 消費電子產品：小型顯示器背光、鍵盤照明或設備中嘅裝飾元素。
- 汽車內飾照明：地圖燈、腳坑照明或其他非外部應用（需進一步符合汽車標準認證）。
8.2 關鍵設計考慮
- 電流驅動：始終使用恆流源驅動LED，而非恆壓源。典型驅動電流為60 mA，但電路必須將最大連續電流限制喺80 mA。使用串聯限流電阻配合電壓源係一種簡單方法，但為咗喺溫度同電壓變化下保持穩定，建議使用專用LED驅動IC。
- 熱管理：呢個係LED設計中對性能同壽命最關鍵嘅方面。280 mW嘅功耗（喺60 mA，3.2V時典型值為192 mW）必須有效地從LED結傳導出去。使用提供嘅熱阻數據（R_jtjt=30°C/W）來計算必要嘅散熱，以保持T_jj低於100°C。例如，喺參考MCPCB上，環境溫度為50°C，功耗為192 mW，T_jj大約為50°C + (0.192W * 30°C/W) = 55.8°C，係安全嘅。
- 光學設計：120度視角提供非常寬闊、漫射嘅光束。對於需要更聚焦光束嘅應用，需要二次光學器件（透鏡或反射器）。
- ESD保護：喺連接LED嘅PCB走線上加入ESD保護二極管，特別係喺容易產生靜電放電嘅環境中。
- 分檔以確保一致性：對於需要多個LED之間顏色或亮度均勻嘅應用，訂購時請指定嚴格嘅分檔（例如，單一顏色等級同光通量分檔）。
9. 技術比較同趨勢
9.1 產品定位
LTW-K140SXR85代表一款成熟、標準化嘅SMD LED封裝。其主要優勢在於其與自動化組裝嘅兼容性、經過驗證嘅可靠性以及廣泛嘅可用性。與更新、更小嘅封裝（例如0402、0201）相比，由於其尺寸較大，佢提供更高嘅光輸出同潛在更好嘅熱性能。與更大嘅高功率LED封裝相比，佢更容易集成，並且需要更簡單嘅驅動同熱管理電路。
9.2 行業背景
呢款產品完全擁抱無鉛（符合RoHS）同綠色製造嘅趨勢。指定嘅回流溫度曲線與電子行業廣泛使用嘅現代無鉛組裝工藝一致。固態照明嘅趨勢繼續朝向更高光效（每瓦更多流明）發展，但呢款標準封裝對於超高效率唔及成本、可靠性同易用性重要嘅應用仍然具有相關性。
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。 |