目錄
1. 產品概述
本文件提供一款表面黏著元件發光二極體的完整技術規格。此產品為採用磷化鋁銦鎵半導體技術的反向貼裝型晶片 LED，可發出綠光。其設計適用於自動化組裝製程，並相容於紅外線迴焊，適合大量生產。元件以 8mm 載帶包裝，捲繞於直徑 7 吋的捲盤上，以利高效能的取放作業。
1.1 核心優勢
- 高亮度：AlInGaP 晶片提供高發光強度。
- 設計相容性：具備 EIA 標準封裝尺寸。
- 製造友善：相容於自動貼裝設備與紅外線迴焊製程。
- 環保規範：產品符合 RoHS 有害物質限用指令。
2. 技術參數詳解
2.1 絕對最大額定值
以下額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。所有數值均在環境溫度 25°C 下指定。
- 功率消耗：75 mW
- 峰值順向電流：80 mA (於 1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度下)
- 直流順向電流：30 mA
- 逆向電壓：5 V
- 操作溫度範圍：-30°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍：-40°C 至 +85°C
- 紅外線焊接條件：峰值溫度 260°C，最長 10 秒。
2.2 電光特性
這些參數定義了元件在正常操作條件下的性能，通常於 Ta=25°C 及順向電流 20mA 下量測，除非另有說明。
- 發光強度：18.0 mcd (最小值)，35.0 mcd (典型值)。使用近似 CIE 明視覺響應曲線的感測器/濾光片量測。
- 視角：130 度。此為發光強度降至中心軸量測值一半時的全角。
- 峰值發射波長：574 nm。
- 主波長：571 nm。此為從 CIE 色度圖導出、最能代表人眼感知顏色的單一波長。
- 光譜線半高寬：15 nm。此數值表示發射光的光譜純度。
- 順向電壓：2.0 V (最小值)，2.4 V (典型值) 於 IF=20mA 下。
- 逆向電流：10 μA (最大值) 於 VR=5V 下。
3. 分級系統說明
為確保應用的一致性，元件會根據關鍵參數進行分級。本產品的分級代碼定義如下：
3.1 順向電壓分級
於 IF=20mA 下分級。每級公差為 ±0.1V。
分級代碼 4：1.90V - 2.00V
分級代碼 5：2.00V - 2.10V
分級代碼 6：2.10V - 2.20V
分級代碼 7：2.20V - 2.30V
分級代碼 8：2.30V - 2.40V
3.2 發光強度分級
於 IF=20mA 下分級。每級公差為 ±15%。
分級代碼 M：18.0 mcd - 28.0 mcd
分級代碼 N：28.0 mcd - 45.0 mcd
分級代碼 P：45.0 mcd - 71.0 mcd
3.3 主波長分級
於 IF=20mA 下分級。每級公差為 ±1nm。
分級代碼 C：567.5 nm - 570.5 nm
分級代碼 D：570.5 nm - 573.5 nm
分級代碼 E：573.5 nm - 576.5 nm
4. 性能曲線分析
規格書中引用了對設計至關重要的典型性能曲線。雖然具體圖表未以文字重現，但通常包括：
- 相對發光強度 vs. 順向電流：顯示光輸出如何隨電流增加，對驅動電路設計很重要。
- 順向電壓 vs. 順向電流：IV 特性曲線，對計算功率消耗及選擇限流電阻至關重要。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出的熱降額，這對於在不同環境條件下的應用至關重要。
- 光譜分佈：相對強度對波長的圖，顯示在 574nm 處的峰值及 15nm 的半高寬。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
本元件符合 EIA 標準封裝外型。所有尺寸單位為毫米，一般公差為 ±0.10mm，除非另有規定。規格書包含詳細的尺寸圖，顯示反向貼裝配置的長、寬、高及接腳位置。
5.2 極性識別
作為反向貼裝元件，PCB 上的極性識別至關重要。規格書中建議的焊墊佈局明確標示了陰極與陽極焊墊的幾何形狀，以確保組裝時方向正確。
5.3 載帶與捲盤規格
元件依據 EIA-481 標準以 8mm 載帶供應，捲繞於直徑 7 吋的捲盤上。每捲包含 3000 顆。關鍵載帶規格包括口袋尺寸、覆蓋帶及前導/尾帶要求，以確保與自動化設備的相容性。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴焊溫度曲線
提供了適用於無鉛製程的建議紅外線迴焊溫度曲線。關鍵參數包括：
- 預熱：150-200°C。
- 預熱時間：最長 120 秒。
- 峰值溫度：最高 260°C。
- 液相線以上時間：依據特定溫度曲線（參閱原始文件第 3 頁）。
- 關鍵限制：元件暴露於 260°C 的時間不得超過 10 秒。迴焊最多應執行兩次。
6.2 手工焊接
若需進行手工焊接：
- 烙鐵溫度：最高 300°C。
- 焊接時間：每個焊點最長 3 秒。
- 重要：手工焊接應僅執行一次。
6.3 儲存條件
- 密封包裝（含乾燥劑）：儲存於 ≤30°C 及 ≤90% RH。建議在打開防潮袋後一年內使用。
- 已開封包裝 / 暴露後：儲存於 ≤30°C 及 ≤60% RH。元件應在暴露於環境空氣後 672 小時內進行紅外線迴焊。若需更長時間儲存，請使用含乾燥劑的密封容器或氮氣乾燥櫃。儲存超過 672 小時的元件，在焊接前需以約 60°C 烘烤至少 20 小時。
6.4 清潔
請勿使用未指定的化學品。若焊接後需要清潔，請將 LED 浸入室溫下的乙醇或異丙醇中，時間少於一分鐘。
7. 包裝與訂購資訊
標準訂購單位為包含 3000 顆的 7 吋捲盤。剩餘數量最低包裝量為 500 顆。載帶與捲盤包裝確保與高速自動化組裝線的相容性。料號 LTST-C230KGKT 編碼了此元件的特定特性。
8. 應用建議
8.1 典型應用情境
此 LED 適用於各種需要緊湊、明亮綠光指示燈的應用，包括但不限於：
- 消費性電子產品上的狀態指示燈。
- 薄膜開關或小型面板的背光。
- 緊湊空間的裝飾照明。
- 工業控制面板指示燈。
8.2 設計考量
- 電流限制：務必使用串聯電阻或恆流驅動器，將順向電流限制在最大 30mA DC。典型工作點為 20mA。
- 熱管理：確保 PCB 設計允許散熱，特別是在接近最大電流或高環境溫度下操作時，因為發光強度會隨溫度升高而降低。
- 靜電防護：LED 對靜電放電敏感。在處理與組裝過程中應實施適當的 ESD 控制，例如使用接地腕帶與工作站。
- 逆向電壓保護：最大逆向電壓僅為 5V。若電路可能使 LED 暴露於逆向偏壓，請加入保護措施。
9. 技術比較與差異化
此 LED 的關鍵差異化因素是其反向貼裝設計與AlInGaP 技術。反向貼裝允許更薄的組裝高度，因為 LED 安裝在 PCB 與觀看方向相反的一側。相較於舊技術，AlInGaP 技術提供了更高的效率與更好的性能穩定性，從而實現更高的亮度與更一致的顏色。
10. 常見問題
問：峰值波長與主波長有何不同？
答：峰值波長是發射光譜強度達到最大值時的波長。主波長是從 CIE 色度圖計算出的數值，最能代表人眼感知的顏色。
問：我可以用 3.3V 電源驅動此 LED 嗎？
答：可以，但必須使用限流電阻。例如，在 20mA 下 VF 為 2.4V，則電阻值為 R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 歐姆。請選用最接近的標準值並檢查功率額定值。
問：儲存條件中的MSL 2a是什麼意思？
答：濕度敏感等級 2a 表示元件在需要烘烤以防止爆米花損壞之前，最多可暴露於工廠環境條件下 4 週。
11. 實務設計案例研究
情境：為一個由 5V USB 電源供電的便攜式裝置設計狀態指示燈。指示燈需為明亮的綠光，並安裝在 PCB 底部，透過一個小視窗可見。
解決方案：LTST-C230KGKT 因其反向貼裝能力而成為理想選擇。設計一個簡單的串聯電阻電路：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 歐姆。選擇一個 130Ω，1/8W 的電阻。PCB 佈局使用規格書中建議的焊墊尺寸。LED 放置在底層，外殼上的視窗與其位置對齊。130 度的視角確保了良好的可見度。
12. 技術原理介紹
此 LED 基於磷化鋁銦鎵半導體材料。當順向電壓施加於 p-n 接面時，電子與電洞在主動區複合，以光子形式釋放能量。晶格中鋁、銦、鎵的特定比例決定了能隙能量，這直接對應於發射光的波長——在此案例中為綠光。其水清透鏡由不含擴散劑的環氧樹脂或矽膠製成，使晶片固有的明亮、飽和顏色得以顯現。
13. 產業趨勢
SMD 指示燈 LED 的趨勢持續朝向更高效率、透過更嚴格的分級改善顏色一致性，以及在更高溫焊接製程下增強可靠性。同時，在維持或提升光學性能的同時實現小型化也是一大驅動力。反向貼裝與側視封裝在現代消費性電子產品中越來越受歡迎，以實現時尚且低高度的設計。此外，與驅動電子的整合是一個不斷成長的領域，儘管此特定元件仍是一個離散的標準元件。
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 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，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，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
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點亮所需的最小電壓，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正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，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） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，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），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晶片內部的實際工作溫度。 | 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的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 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 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
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，確保顏色落在極小範圍內。 | 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，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
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 | 在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的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |