SMD LED LTST-N682TWQEET 規格書 - 封裝尺寸 - 白光/紅光 - 30mA - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件提供一款表面黏著元件（SMD）發光二極體（LED）的技術規格。此元件專為自動化印刷電路板（PCB）組裝製程設計，適用於大量生產。其微型尺寸滿足現代便攜式與緊湊型電子裝置中常見的空間受限應用需求。

1.1 核心優勢與目標市場

此LED的主要優勢包括符合RoHS（有害物質限制）指令、相容於紅外線（IR）迴焊製程，以及採用業界標準的8mm載帶與7吋捲盤包裝，便於自動化取放設備使用。其設計可與積體電路（IC）相容。目標應用涵蓋廣泛的消費性與工業電子產品，包括但不限於通訊設備（例如無線電話與行動電話）、辦公室自動化裝置（例如筆記型電腦）、網路系統、家電以及室內標誌。其主要功能為狀態指示、訊號與符號照明，以及前面板背光。

2. 封裝尺寸與接腳定義

此LED採用特定的SMD封裝。透鏡顏色為黃色。元件在同一封裝內包含兩個不同的LED晶片：一個發射白光，另一個發射紅光。接腳定義如下：接腳1和2分配給紅光LED，接腳3和4分配給白光LED。除非詳細機械圖面另有規定，所有尺寸公差通常為±0.2 mm。

3. 技術參數：深入客觀解讀

3.1 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極限。其規格是在環境溫度（Ta）為25°C下定義的。

• 功率消耗：白光LED為102 mW；紅光LED為78 mW。這是元件所能消耗的最大功率。
• 峰值順向電流：白光為100 mA，紅光為80 mA。這是最大允許的脈衝電流（1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度）。
• 直流順向電流：兩種顏色均為30 mA。這是最大連續順向電流。
• 工作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。

3.2 電氣與光學特性

這些是典型性能參數，測量條件為Ta=25°C且順向電流（IF）為20mA，除非另有說明。

• 發光強度（Iv）：白光：1500-3000 mcd（最小-最大）。紅光：650-1300 mcd（最小-最大）。使用近似CIE明視覺響應的濾光片測量。
• 視角（2θ½）：通常為120度。這是發光強度降至軸向值一半時的全角。
• 主波長（λd）：對於紅光LED：617-626 nm（最小-最大）。此參數定義了感知的顏色。
• 峰值發射波長（λP）：對於紅光LED：通常為624 nm。
• 光譜線半寬度（Δλ）：白光通常為30 nm，紅光通常為20 nm。這表示光譜純度。
• 順向電壓（VF）：白光：2.6-3.4 V。紅光：1.7-2.6 V。公差為±0.1V。
• 逆向電流（IR）：在逆向電壓（VR）為5V時，最大10 µA。此元件並非設計用於逆向偏壓操作。

4. 分級系統說明

LED根據關鍵性能參數進行分級，以確保生產批次的一致性。

4.1 發光強度（Iv）等級

對於白光LED，等級定義為W1（1500-2120 mcd）和W2（2120-3000 mcd）。對於紅光LED，等級定義為R1（650-920 mcd）和R2（920-1300 mcd）。每個亮度等級內的公差為±11%。

4.2 CIE色度等級

白光LED的色度座標（在CIE 1931色度圖上的x, y）被分為數個類別（例如A1, A2, A3, B1, B2, B3），每個類別由圖上的一個四邊形區域定義。每個等級內色度座標的公差為±0.01。這確保了在需要精確匹配白點關鍵的應用中，顏色的一致性。

5. 性能曲線分析

規格書包含典型的特性曲線，這些對於電路設計至關重要。這些曲線以圖形方式呈現各種參數之間的關係，提供了超出表格典型值的深入見解。設計師應參考這些曲線，以了解在非標準條件下（例如不同的順向電流或環境溫度）的行為。關鍵曲線通常包括順向電流與發光強度的關係、順向電流與順向電壓的關係，以及環境溫度對發光強度的影響。分析這些曲線有助於選擇適當的限流電阻，並預測在目標工作環境中的性能。

6. 機械與包裝資訊

6.1 建議的PCB焊接墊

提供了焊墊圖案設計，以確保正確的焊接和機械穩定性。遵循此建議的焊墊圖案對於實現可靠的焊點以及在迴焊過程中管理散熱至關重要。

6.2 載帶與捲盤包裝尺寸

元件以8mm寬的凸版載帶供應，捲繞在直徑7吋（178mm）的捲盤上。詳細規定了載帶凹槽、捲盤軸心及整體捲盤的尺寸。標準捲盤數量為每盤2000顆，剩餘最小包裝數量為500顆。包裝符合EIA-481-1-B規範。

7. 焊接與組裝指南

7.1 IR迴焊溫度曲線

提供了適用於無鉛焊接製程的建議紅外線（IR）迴焊溫度曲線，符合J-STD-020B標準。關鍵參數包括預熱溫度150-200°C、最高峰值溫度260°C，以及高於液相線的時間不超過指定限制。必須注意，最佳溫度曲線取決於特定的PCB設計、錫膏和迴焊爐特性；因此，建議進行板級特性分析。

7.2 儲存條件

對於未開封、內含乾燥劑的防潮袋，LED應儲存在≤30°C且≤70%相對濕度（RH）的環境中，並在一年內使用。一旦原始包裝被打開，儲存環境不應超過30°C和60% RH。暴露超過168小時的元件，在焊接前應在大約60°C下烘烤至少48小時，以防止在迴焊過程中發生爆米花效應或分層。

7.3 清潔

如果焊接後需要清潔，僅應使用指定的醇類溶劑，如乙醇或異丙醇，在常溫下清洗少於一分鐘。未指定的化學品可能會損壞LED封裝。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

此雙色LED非常適合需要從單一元件佔位面積實現多狀態指示的應用。例如消費性電子和工業控制面板中的電源/充電狀態（紅光表示充電中，白光表示充滿）、網路活動指示燈或模式選擇回饋。

8.2 設計考量

• 電流限制：務必使用串聯電阻將順向電流限制在建議的直流值（最大30mA）或更低，以確保使用壽命並控制亮度。
• 熱管理：確保PCB佈局提供足夠的散熱措施，特別是在接近最大額定值工作時，以防止過熱和加速光衰。
• 靜電防護：雖然未明確說明，但以適當的靜電防護措施處理SMD LED是業界標準做法。
• 光學設計：在設計導光板、透鏡或擴散片時，應考慮120度的視角，以實現所需的照明模式。

9. 技術比較與差異化

與單色SMD LED相比，此雙晶片元件透過將兩個指示功能整合到一個封裝中，節省了PCB上的空間。獨立的白光和紅光晶片允許獨立控制。指定的發光強度等級和CIE顏色等級提供了性能一致性，對於需要多個單元外觀均勻的應用非常重要。與標準IR迴焊製程的相容性，使其與可能需要手動或波峰焊接的LED區分開來。

10. 基於技術參數的常見問題

問：我可以同時以最大直流電流驅動白光和紅光LED嗎？

答：不行。必須遵守功率消耗（白光102mW，紅光78mW）的絕對最大額定值和熱考量。除非提供特殊的散熱措施，否則同時以30mA驅動兩者很可能會超過封裝的熱容量。建議進行降額使用。

問：主波長和峰值波長有什麼區別？

答：峰值波長（λP）是LED發射光譜中最高點對應的波長。主波長（λd）是從色度座標推導出來的，代表與LED感知顏色相匹配的單色光的波長。λd對於顏色規格更為相關。

問：為什麼開封後的儲存條件如此嚴格（168小時）？

答：SMD封裝會從大氣中吸收濕氣。在高溫迴焊過程中，這些被吸收的濕氣會迅速汽化，產生內部壓力，可能導致封裝破裂或內部黏結分層（爆米花效應）。168小時的車間壽命和烘烤程序可降低此風險。

11. 實際使用案例

情境：設計便攜式裝置的狀態指示燈

一位設計師正在設計一款緊湊型藍牙喇叭。一個LTST-N682TWQEET LED被放置在前面板上。微控制器驅動紅光LED（接腳1-2）指示電源開啟/充電中，並驅動白光LED（接腳3-4）指示藍牙配對模式/已充滿電。使用為約20mA計算的共用限流電阻值（例如，基於白光VF=3.0V和5V電源），兩個LED都能達到良好的亮度。120度的視角確保從廣泛的角度都能看到狀態。元件使用從載帶捲盤進行的自動化組裝放置。

12. 原理介紹

發光二極體（LED）是一種當電流通過時會發光的半導體元件。這種稱為電致發光的現象發生在電子與元件內的電洞重新結合時，以光子的形式釋放能量。發射光的顏色由半導體材料的能隙決定。此封裝中的白光LED可能使用塗覆螢光粉材料的藍光或紫外光LED晶片，將部分發射光轉換為較長波長，從而產生被感知為白光的寬廣光譜。紅光LED使用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料，這種材料能高效產生紅光、橙光和黃光。

13. 發展趨勢

用於指示應用的SMD LED總體趨勢持續朝向更高效率（每瓦更多流明）發展，允許在更低電流下達到相同亮度，從而降低功耗和熱負載。封裝尺寸也進一步微型化。越來越強調更嚴格的顏色和亮度分級，以滿足需要高視覺一致性的應用需求，例如電視牆和汽車內裝。此外，將控制電子元件（例如恆流驅動器）整合到LED封裝內也變得越來越普遍，以簡化設計並提高性能穩定性。