LTST-S327TBJRKT SMD LED 規格書 - 雙色（藍/紅） - 20mA/25mA - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述一款緊湊型表面黏著雙色LED元件的規格。此元件在單一封裝內整合了兩個不同的發光晶片：一個採用InGaN技術產生藍光，另一個採用AlInGaP技術產生紅光。此配置專為空間受限、需要單一元件佔位面積提供多種指示顏色的應用而設計。

1.1 產品特點

• 符合RoHS環保指令。
• 側視型封裝設計，鍍錫端子增強可焊性。
• 採用高效率InGaN（藍光）與AlInGaP（紅光）半導體晶片。
• 以8mm載帶包裝，捲繞於7英吋直徑捲盤，適用於自動化組裝。
• 封裝符合EIA（電子工業聯盟）標準外型。
• 設計與積體電路相容。
• 適用於自動化取放組裝設備。
• 可承受標準紅外線迴焊製程。

1.2 應用領域

此元件適用於廣泛需要緊湊、可靠狀態指示或背光的電子設備。典型應用領域包括：

• 通訊設備（例如：無線/行動電話）。
• 辦公室自動化設備與網路系統。
• 家電與消費性電子產品。
• 工業控制與儀表板。
• 鍵盤背光。
• 狀態與電源指示燈。
• 微型顯示器與圖標照明。
• 信號與符號照明。

2. 封裝尺寸與配置

元件採用標準表面黏著元件封裝。透鏡為水清色，使晶片真實顏色可見。接腳定義如下：接腳A1為藍光（InGaN）晶片的陽極，接腳A2為紅光（AlInGaP）晶片的陽極。陰極為共接。所有尺寸公差為±0.1 mm，除非詳細機械圖（參閱原始規格書）另有規定。

3. 額定值與特性

3.1 絕對最大額定值

超出這些限制的應力可能對元件造成永久性損壞。所有額定值均在環境溫度（Ta）25°C下指定。

• 功率消耗：藍光：76 mW，紅光：62.5 mW。
• 峰值順向電流（1/10工作週期，0.1ms脈衝）：藍光：100 mA，紅光：60 mA。
• 連續直流順向電流（IF）：藍光：20 mA，紅光：25 mA。
• 操作溫度範圍：-30°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +85°C。
• 紅外線迴焊：可承受峰值溫度260°C達10秒。

3.2 電氣與光學特性

典型性能參數於Ta=25°C、IF=20mA下量測，除非另有註明。

• 發光強度（IV）：
  • 藍光：最小值28.0 mcd，典型值 -，最大值180.0 mcd。
  • 紅光：最小值18.0 mcd，典型值 -，最大值112.0 mcd。
  • 使用近似CIE明視覺響應的濾光片量測。
• 視角（2θ½）：兩種顏色均約為130度。此為強度降至軸向值一半時的全角。
• 峰值波長（λP）：藍光：468 nm（典型值），紅光：639 nm（典型值）。
• 主波長（λd）：
  • 藍光：最小值465 nm，最大值475 nm。
  • 紅光：最小值624 nm，最大值638 nm。
• 頻譜頻寬（Δλ）：藍光：15 nm（典型值），紅光：20 nm（典型值）。
• 順向電壓（VF）@ IF=20mA：
  • 藍光：最小值2.8V，最大值3.8V。
  • 紅光：最小值1.6V，最大值2.4V。
• 逆向電流（IR）@ VR=5V：兩種顏色最大值均為10 µA。注意：此元件並非設計用於逆向偏壓操作；此參數僅供測試用途。

3.3 特性重要說明

• 發光強度與主波長是顏色一致性和亮度的關鍵參數。
• 元件對靜電放電敏感。操作時必須使用適當的靜電防護措施（靜電手環、接地設備）。
• 施加逆向電壓並非正常操作條件，應在電路設計中避免。

4. 分級系統

為確保亮度一致性，LED根據其在20mA下的發光強度進行分級。每個級別都有定義的最小值和最大值，級別內公差為±15%。

4.1 發光強度分級

藍光晶片（mcd @ 20mA）：

• 級別 N：28.0 – 45.0
• 級別 P：45.0 – 71.0
• 級別 Q：71.0 – 112.0
• 級別 R：112.0 – 180.0

紅光晶片（mcd @ 20mA）：

• 級別 M：18.0 – 28.0
• 級別 N：28.0 – 45.0
• 級別 P：45.0 – 71.0
• 級別 Q：71.0 – 112.0

此分級系統讓設計師能選擇符合其應用特定亮度要求的元件，確保生產中的視覺一致性。

5. 性能曲線分析

規格書包含對設計分析至關重要的典型特性曲線。這些曲線以圖形方式呈現關鍵參數之間的關係，提供超越表格化最小/典型/最大值的深入見解。

• 順向電流 vs. 順向電壓（I-V曲線）：此曲線顯示藍光和紅光晶片的指數關係。對於設計限流電路至關重要。若從共用電壓源透過個別限流電阻驅動晶片，必須考慮不同的導通電壓（紅光較低，藍光較高）。
• 發光強度 vs. 順向電流：顯示光輸出如何隨電流增加。在建議操作範圍內通常呈線性，但在較高電流下會飽和。為效率和壽命考量，不建議在接近絕對最大電流下操作。
• 發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出的熱降額。兩種LED類型在環境溫度升高時，發光強度都會降低。對於LED可能處於高環境溫度或在高電流驅動下產生顯著內部熱量的設計，此點尤為重要。
• 頻譜分佈：說明每個晶片的相對輻射功率與波長的關係，顯示峰值波長和頻譜頻寬。

6. 機械、組裝與操作

6.1 封裝與PCB佈局

規格書提供元件的詳細機械圖，包括帶有關鍵尺寸的頂視、側視和底視圖。同時提供建議的印刷電路板焊墊圖案，以確保在迴焊過程中及之後形成正確的焊點和機械穩定性。遵循此建議的焊墊圖案對於可靠組裝至關重要。

6.2 焊接指南

此元件與紅外線迴焊製程相容，這是SMD組裝的標準。提供符合JEDEC無鉛焊接標準的建議迴焊溫度曲線。此曲線的關鍵參數包括：

• 預熱：150°C 至 200°C。
• 液相線以上時間：建議在標準製程窗口內。
• 峰值溫度：最高260°C。
• 峰值時間：最長10秒。
• 元件不應承受超過兩次迴焊循環。
• 若使用烙鐵進行手動維修，烙鐵頭溫度不應超過300°C，且每個焊點接觸時間應限制在3秒內。

6.3 清潔

若焊接後需要清潔，僅應使用指定的溶劑。在室溫下將LED浸泡於乙醇或異丙醇中少於一分鐘是可接受的。未指定或具侵蝕性的化學品可能損壞封裝材料或透鏡。

6.4 儲存與濕度敏感性

LED包裝在帶有乾燥劑的防潮袋中，以防止吸濕，吸濕可能在迴焊過程中導致爆米花效應（封裝破裂）。濕度敏感等級為第3級。

• 密封袋：儲存於≤30°C且≤90%相對濕度環境。自袋封日期起，保存期限為一年。
• 開封後：儲存環境不應超過30°C / 60% RH。元件應在一週內使用。若離開原包裝儲存更長時間，在焊接前必須以約60°C烘烤至少20小時，以去除吸收的濕氣。

7. 生產包裝

元件以壓紋載帶包裝供應，適用於自動化組裝。載帶寬度為8mm。載帶捲繞於標準7英吋（178mm）直徑捲盤上。每捲包含3000個元件。提供載帶凹槽、覆蓋帶和捲盤的詳細尺寸，以確保與自動化貼裝設備送料器的相容性。包裝規格遵循ANSI/EIA-481標準。

8. 應用考量與注意事項

8.1 設計考量

• 限流：LED是電流驅動裝置。當連接到電壓源時，必須為每個晶片（藍光和紅光）串聯一個外部限流電阻。電阻值使用歐姆定律計算：R = (V_電源- V_F) / I_F，其中V_F是LED在所需電流I_F下的順向電壓。使用規格書中的最大V_F值，以確保在所有條件下電流不超過限制。
• 熱管理：雖然功率消耗低，但確保PCB上散熱焊墊（如有）周圍或一般走線寬度有足夠的銅面積，有助於散熱，維持LED性能和壽命，特別是在較高的環境溫度下。
• 靜電防護：若連接到LED陽極的敏感信號線路連接到連接器或用戶可接觸區域，應加入靜電防護二極體。

8.2 典型電路配置

採用共陰極配置。要獨立控制藍光和紅光LED：

• 將共陰極（C）連接到接地。
• 將藍光陽極（A1）透過限流電阻（R_藍光）連接到正電源。
• 將紅光陽極（A2）透過獨立的限流電阻（R_紅光）連接到正電源。
• R_藍光和R_紅光將因晶片在相同所需電流下的不同V_F值而具有不同數值。
• 每個陽極隨後可由微控制器GPIO接腳或開關電晶體驅動。

8.3 可靠性與使用範圍

此元件設計用於標準商業和工業電子設備。對於需要極高可靠性且故障可能危及安全的應用（例如：航空、醫療生命維持、交通控制），必須進行額外的資格認證並諮詢元件製造商。本規格書中的規格保證在所述測試條件下成立。最終應用中的性能取決於正確的電路設計、PCB佈局以及對操作和組裝指南的遵循。