LT3004WH-A-GL 白光LED規格 - 尺寸 3.0x0.85x0.42mm - 電壓 3.0V - 功率 60mW

1. 產品概述

LT3004WH-A-GL 是一款白色表面貼裝 LED，專為一般照明與背光應用所設計。它採用藍色 InGaN 晶片搭配黃色螢光粉來產生白光。封裝形式為 PLCC（塑膠引腳晶片載體）型，尺寸為 3.0mm × 0.85mm × 0.42mm，適合緊湊型設計。此 LED 提供 120° 的寬廣視角、高達 3250mcd 的高發光強度，以及優異的可靠性。它符合 RoHS 規範，且濕度敏感等級為 3。主要應用包括 LCD 背光與手機背光。

2. 技術參數分析

2.1 電氣特性

在測試條件 IF=20mA 且 Ts=25°C 下，順向電壓 (VF) 典型值為 3.0V，範圍依 bin 而異，介於 2.7V 至 3.3V 之間。在 VR=5V 時的逆向電流 (IR) 小於 1µA。絕對最大順向電流為 30mA，峰值順向電流 (1/10 工作週期，0.1ms 脈衝) 為 100mA。最大逆向電壓為 5V。靜電放電 (HBM) 等級為 2000V。LED 接面溫度 (Tj) 不得超過 105°C。

2.2 光學特性

在 IF=20mA 下的發光強度 (Iv) 典型值為 2650mcd，範圍依 bin 而異，介於 2150mcd 至 3450mcd 之間。視角 (2θ1/2) 為 120 度。色座標定義於 CIE 1931 色度圖中，並設有多個 bin 群組 (N0 至 N4、M0 至 M4 以及 MN 群組) 以實現精確的色彩控制。光譜分佈顯示藍光晶片的峰值波長約為 450nm，並有螢光粉產生的寬頻黃光發射，從而形成白光。

2.3 熱特性

LED 接面溫度必須保持在 105°C 以下。順向電流降額曲線（圖 1-9）顯示，隨著焊接溫度升高，最大允許順向電流會降低，以確保 Tj ≤ 105°C。適當的熱管理，例如足夠的 PCB 銅箔面積與散熱措施，對於可靠運作至關重要。

3. 分級系統

3.1 發光強度分級

在 IF=20mA 條件下，發光強度分為 30 至 42 級，每級涵蓋 100mcd 的範圍。例如，第 30 級涵蓋 2150-2250mcd，第 36 級涵蓋 2750-2850mcd，第 42 級涵蓋 3350-3450mcd。同時也提供每個分級對應的等效光通量（以流明為單位）。

3.2 順向電壓分級

順向電壓從 V0（2.7-2.8V）到 V5（3.2-3.3V）以 0.1V 為間隔進行分級。所有測量條件為 IF=20mA，Ta=25°C，容差為 ±0.03V。

3.3 色度分級

CIE 1931 色度座標被劃分為多個群組（N0 至 N4、M0 至 M4 以及 MN 群組），以實現精確的色彩一致性。每個群組在色度圖中定義一個小型矩形區域，確保背光與顯示應用的嚴格色彩控制。

4. 性能曲線

4.1 順向電壓 vs. 順向電流（圖 1-7）

VF-IF 曲線呈現典型的二極體指數特性。在 20mA 時，VF 約為 3.0V。該曲線有助於設計人員預測不同驅動電流下的電壓降。

4.2 順向電流 vs. 相對強度（圖 1-8）

相對發光強度在順向電流達50mA前幾乎呈線性增加，此線性特性有助於調光應用。

4.3 光譜分佈（圖 1-10）

光譜功率分佈顯示在約450nm處有藍光峰值，並在500nm至700nm範圍內有寬廣的黃色螢光粉發射光譜。此白光具有高演色性指數，適用於一般照明。

5. 機械與包裝資訊

5.1 封裝尺寸

此LED採用PLCC封裝，尺寸為3.0mm × 0.85mm × 0.42mm。除非另有標註，公差為±0.1mm。封裝頂部具有矽膠透鏡，材質柔軟，需小心處理。

5.2 載帶尺寸

LED 產品以 12mm 寬的載帶供貨，口袋尺寸為 A0=0.95mm、B0=3.15mm、K0=0.55mm。間距 P1=4.00mm、P2=2.00mm、P0=4.00mm。捲盤直徑為 178mm，每捲 5000 顆。

5.3 極性與標記

LED 在某一側設有陰極標記（通常為凹口或圓點）。請參閱封裝圖面以確認極性方向。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊曲線

建議的迴流焊錫曲線遵循JEDEC標準：預熱從160°C至260°C，時間60-120秒；高於217°C (TL) 的時間應為60-120秒；峰值溫度260°C，持續時間最長10秒（在峰值±5°C範圍內）。冷卻速率不得超過6°C/s。從25°C到峰值的總時間應少於8分鐘。請勿進行超過兩次迴流焊，若兩次焊接間隔超過24小時，LED可能因受潮而損壞。

6.2 手工焊接

手工焊接時，烙鐵溫度必須低於300°C，接觸時間應少於3秒。僅允許進行一次手工焊接操作。

6.3 操作與儲存

濕度敏感等級為3。開封密封袋前，儲存條件：≤30°C，≤75% RH，保存期限自密封日起1年。開封後，LED必須在24小時內使用（≤30°C，≤60% RH）。若儲存條件超出規範或乾燥劑已變色，則需在60±5°C下烘烤≥24小時。

6.4 處理注意事項

在取放過程中，請避免對矽膠透鏡施加機械應力或壓力。請使用力道適當的真空吸嘴。焊接後請勿彎曲PCB。避免使用超音波清洗，以免損壞LED。如需清潔，請使用異丙醇。

7. 包裝與訂購

7.1 包裝細節

每卷包含5000個零件。卷軸直徑為178mm，寬度為12.8mm。載帶以覆蓋帶密封。標籤資訊包含料號、Bin碼、發光強度（Iv）、順向電壓（VF）、波長碼（WL）、數量、日期碼及批號。

7.2 防潮包裝

卷軸連同乾燥劑及濕度指示卡一起真空密封於防潮袋中，再將防潮袋裝入紙箱。

7.3 訂購資訊

客戶在訂購時應指定所需的光強度、順向電壓及色度之Bin代碼。標準產品為LT3004WH-A-GL。

8. 應用建議

LT3004WH-A-GL非常適合用於LCD背光（尤其是中小尺寸）、手機鍵盤與顯示器背光、指示燈以及裝飾照明。其緊湊的尺寸允許高密度安裝。為實現均勻背光，可將多個LED搭配適當的擴散片以陣列形式使用。寬達120°的視角提供了良好的離軸亮度。在電路設計中，必須使用限流電阻以防止過電流。對於調光，建議採用頻率高於1kHz的PWM（脈衝寬度調變）以避免閃爍。當以串聯/並聯方式使用LED時，請使用平衡電阻或恆流驅動器確保電流分配均衡。

9. 可靠性測試與失效標準

The LED has passed reliability tests including reflow soldering (260°C max, 10s), thermal shock (-40°C to 100°C, 100 cycles), high temperature storage (100°C, 1000h), low temperature storage (-40°C, 1000h), life test (Ta=25°C, IF=20mA, 1000h), high temperature/humidity storage (60°C/90%RH, 1000h), and high temperature/humidity operation (60°C/90%RH, IF=15mA, 500h). Acceptance criterion is 0 failures out of 20 samples for each test. Failure is defined as VF > USL×1.1, IR > USL×2.0, or luminous flux < LSL×0.7.

10. 常見問題

Q1：在20mA下的典型順向電壓是多少？ A：典型值為3.0V，分級範圍為2.7V至3.3V。

Q2：是否可以持續以30mA驅動LED？ A：可以，30mA是絕對最大順向電流，但需謹慎進行熱管理，以確保接面溫度低於105°C。為延長使用壽命，建議降額至20mA。

Q3：如何為我的應用選擇正確的分級？ A：根據所需亮度選擇發光強度分級，根據驅動器電壓範圍選擇電壓分級，並根據色彩一致性選擇色度分級。典型的背光應用會使用N或M組別的分級。

Q4：此LED是否可用於戶外環境？ A：操作溫度範圍為 -30°C 至 +85°C，但矽膠封裝在長時間紫外線照射下可能會劣化。若用於戶外，請確保額外保護，避免陽光直射與濕氣。

11. 設計案例研究

案例：7 吋顯示器的 LCD 背光 A 7-inch display requires uniform backlighting with a luminance of 300cd/m². Using 30 pieces of LT3004WH-A-GL arranged in 5 rows × 6 columns, each driven at 20mA, the total current is 600mA. With a light guide plate and diffuser, the system can achieve the required brightness. The forward voltage per LED is approximately 3.0V, so a 12V supply with series resistors (e.g., 330Ω per row of 6 LEDs) will work. The PCB layout should include thermal vias to dissipate heat. Reliability testing confirms the LEDs maintain >90% lumen maintenance after 10,000 hours at 25°C ambient.

12. 工作原理

白光 LED 使用發射藍光的 InGaN（氮化銦鎵）半導體晶片。當順向電流通過晶片時，電子與電洞會進行輻射複合，發出藍光（峰值約 450nm）。此藍光部分激發塗覆在晶片上的黃色螢光粉（通常是 YAG:Ce）。藍光與黃色螢光粉發射的光結合後，產生白光。確切的色溫與演色性指數取決於螢光粉的組成與塗層厚度。PLCC 封裝提供機械保護，並具有反射腔體以實現高效率的光萃取。

13. 技術趨勢

LED產業正朝向更高效率（每瓦流明）、更小封裝（例如1.6x0.8mm晶片級封裝）以及更佳的色彩一致性（窄分 bin）發展。LT3004WH-A-GL 代表了一款緊湊型 PLCC 解決方案，在當前應用中具有良好性能。未來趨勢包括在單一封裝中整合多顆 LED（例如 RGB 白光）、改善熱管理，以及使用量子點來增強色域。在背光應用方面，mini-LED 與 micro-LED 技術正逐漸崛起，但對於中等產量的產品而言，PLCC LED 仍具有成本效益。