LTW-270TLA SMD LED 規格書 - 側視型 - 白光 - 10mA - 最大3.4V - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTW-270TLA是一款專為側向發光應用設計的表面黏著元件（SMD）發光二極體（LED）。其主要設計目的是作為液晶顯示器（LCD）面板的背光光源，需要將光線橫向導入導光板。該元件採用氮化銦鎵（InGaN）半導體材料來產生白光。其封裝符合標準EIA格式，以8mm載帶包裝於7英吋直徑的捲盤上，完全相容於高速自動化取放組裝設備與標準紅外線（IR）迴焊製程。本產品符合RoHS（有害物質限制）指令，歸類為綠色產品。

2. 技術參數詳解

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的應力極限。不保證在或超過這些極限下操作。關鍵參數包括在環境溫度（Ta）25°C時的最大功耗為70 mW。絕對最大直流順向電流為20 mA。對於脈衝操作，在特定條件下（1/10工作週期、脈衝寬度0.1 ms）允許100 mA的峰值順向電流。元件可承受最大逆向電壓5V，但禁止在逆向偏壓下持續操作。操作溫度範圍為-20°C至+80°C，而儲存溫度範圍更寬，為-55°C至+105°C。組裝時的一個關鍵額定值是紅外線焊接條件，必須在10秒內不超過260°C。

2.2 電氣與光學特性

這些是在Ta=25°C、順向電流（IF）10 mA（標準測試條件）下測得的典型性能參數。發光強度（Iv）最小值為45 mcd，典型最大值為180 mcd。視角（2θ1/2）非常寬，典型值為130度，有利於實現均勻的背光效果。在測試電流下，順向電壓（VF）範圍從最小值2.8V到最大值3.4V。逆向電流（IR）非常低，當施加5V逆向電壓（VR）時，最大值為10 μA。定義CIE 1931色度圖上白點顏色的色度座標，典型值為x=0.31、y=0.32。請注意，這些色度座標應套用±0.01的公差。為防止損壞，在操作過程中必須採取適當的靜電放電（ESD）防護措施，例如使用接地手環。

3. 分級系統說明

為確保量產的一致性，LED會根據性能進行分級。LTW-270TLA採用三維分級系統，涵蓋順向電壓（VF）、發光強度（IV）與色調（色度座標）。

3.1 順向電壓（VF）分級

LED根據其在IF=10 mA時的電壓降分為三個VF等級（2、3、4）。等級2涵蓋2.80V至3.00V，等級3涵蓋3.00V至3.20V，等級4涵蓋3.20V至3.40V。每個等級套用±0.1V的公差。

3.2 發光強度（IV）分級

光輸出分為三個類別：P（45.0-71.0 mcd）、Q（71.0-112.0 mcd）和R（112.0-180.0 mcd）。每個強度等級套用±15%的公差。

3.3 色調（顏色）分級

白點顏色透過CIE 1931色度圖上定義的色調等級進行精確控制。指定的等級為A0、B3、B4、B5、B6和C0，每個等級代表x,y座標平面上一個特定的四邊形區域。每個等級內的座標套用±0.01的公差。此系統讓設計師能為需要均勻白色外觀的應用，選擇顏色特性緊密匹配的LED。

4. 機械與包裝資訊

4.1 封裝尺寸

此LED採用標準SMD封裝。詳細的機械圖顯示所有關鍵尺寸，包括本體長度、寬度、高度以及陰極標識的位置。所有尺寸單位為毫米，除非另有說明，標準公差為±0.10 mm。側視透鏡的幾何形狀是關鍵特徵，能將光輸出導向平行於安裝平面的方向。

4.2 載帶與捲盤包裝

元件以8mm寬的凸版載帶供應。載帶纏繞在標準7英吋（178mm）直徑的捲盤上。每捲包含4000個元件。包裝遵循ANSI/EIA 481-1-A-1994規範。重要注意事項包括：空穴以蓋帶密封、剩餘數量最低訂購量為500個、每捲最多允許連續兩個缺失元件。

4.3 建議焊墊佈局與極性

提供建議的焊墊佈局（焊墊佔位面積）供PCB設計使用，以確保可靠的焊接與正確的機械對位。文件亦指出相對於載帶進給的建議焊接方向，以優化置放製程。元件上清晰的極性標記（陰極識別）必須與PCB上對應的焊墊匹配。

5. 焊接與組裝指南

5.1 迴焊溫度曲線

提供詳細的建議紅外線迴焊溫度曲線。關鍵參數包括預熱溫度介於150°C至200°C之間、預熱時間最長120秒、峰值本體溫度不超過260°C、在此峰值溫度的時間限制在最長10秒。在此條件下，LED不應承受超過兩次的迴焊循環。需強調，最佳曲線取決於特定的PCB設計、錫膏與迴焊爐，因此建議進行板級特性分析。

5.2 手工焊接

若需進行手工焊接，應使用烙鐵頭溫度不超過300°C。每個引腳的接觸時間必須限制在最長3秒，且僅能進行一次。

5.3 清潔

焊接後的清潔僅在必要時進行。僅能使用指定的化學品：建議在常溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。使用未指定的化學液體可能損壞LED封裝。

6. 儲存與操作

未開封包裝：LED應在其原始的防潮阻隔袋（含乾燥劑）中，儲存於30°C或以下、相對濕度90%或以下的環境中。在此條件下的保存期限為一年。
已開封包裝：一旦防潮袋被打開，儲存環境不得超過30°C與60%相對濕度。強烈建議在開封後一週內完成紅外線迴焊製程。若需儲存超過一週，應將LED置於含乾燥劑的密封容器或氮氣乾燥器中。若在原始袋外儲存超過一週，在焊接前需要進行約60°C、至少20小時的烘烤，以去除吸收的水氣並防止迴焊時發生爆米花損壞。

7. 應用說明與設計考量

7.1 目標應用

LTW-270TLA的主要應用是作為LCD背光模組（BLU）中的側向發光光源。其寬視角有助於將光線均勻分佈到導光板的邊緣。適用於普通電子設備，包括辦公室自動化設備、通訊設備與家用電器。

7.2 電路設計

當使用電壓源驅動LED以設定所需的順向電流（例如，測試用10 mA，最大直流20 mA）時，限流電阻至關重要。電阻值可使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - LED順向電壓) / LED電流。計算中使用的順向電壓（VF）應採用規格書中的最大值（3.4V）或適當的分級值，以確保在最壞情況下電流絕不超過絕對最大額定值。

7.3 熱管理

雖然元件本身功耗低，但PCB上適當的熱設計對於長期可靠性仍然重要，特別是在高環境溫度或接近最大電流下操作時。直流順向電流的降額因子在超過25°C後為0.25 mA/°C。這意味著允許的連續電流會隨著環境溫度升高而線性下降。確保焊墊周圍有足夠的銅箔面積有助於散熱。

8. 技術比較與選型指引

LTW-270TLA的關鍵區別在於其側視透鏡幾何形狀，這與頂視型LED不同。為側光式背光選用LED時，側視型是必需的。設計師必須比較發光強度（以達到目標亮度）、視角（均勻性）、順向電壓（驅動器設計與電源效率）和色度等級（多顆LED間的顏色一致性）等參數。寬達130度的視角對於背光應用是一大優勢。詳細的分級系統允許在陣列中精確匹配電氣與光學特性，這對於防止最終顯示器出現可見的亮度或顏色梯度至關重要。

9. 常見問題（FAQ）

問：特性表中的典型值與最大/最小值有何不同？
答：典型值代表在標準測試條件下的預期平均值。最小和最大值定義了所有元件保證的性能極限；任何單顆元件的參數值都將落在其指定的最小與最大值之間。

問：我可以用恆壓源驅動這顆LED嗎？
答：不行。LED是電流驅動元件。其順向電壓有公差且隨溫度變化。使用恆壓源驅動（即使是典型VF值）可能導致電流過大而迅速失效。請務必使用恆流驅動器或串聯限流電阻的電壓源。

問：為什麼分級代碼很重要？
答：分級代碼（例如，針對VF、IV、色調）告訴您LED的特定性能子集。對於生產而言，訂購同一等級的LED可確保產品中所有單元具有一致的亮度、顏色與功耗，這對品質至關重要。

問：如何解讀色度圖與分級？
答：CIE 1931色度圖描繪了所有可感知的顏色。(x,y)座標標示了LED的白點。分級（A0、B3等）是此圖上預先定義的區域。來自同一等級的LED將發出非常相似的白光（例如，冷白光、中性白光）。

10. 運作原理與技術

LTW-270TLA基於InGaN半導體技術。當施加超過二極體接面電位的順向電壓時，電子與電洞在半導體的主動區複合，以光子（光）的形式釋放能量。InGaN層的特定成分決定了發射光的波長。為了從本質上發射藍光的半導體產生白光，通常在藍光LED晶片上塗覆一層螢光粉。部分藍光被螢光粉轉換為較長波長的光（黃光、紅光），而藍光與轉換光的混合被人眼感知為白光。側視型封裝包含一個模製透鏡，可塑造並將此發射光導向側面。