SMD LED LTST-T680VSWT 規格書 - 擴散黃光 AlInGaP - 50mA - 130mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件提供 LTST-T680VSWT 的完整技術規格，這是一款表面黏著元件 (SMD) 發光二極體 (LED)。此元件屬於微型 LED 系列，專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝製程以及空間受限的應用所設計。該 LED 採用磷化鋁銦鎵 (AlInGaP) 半導體材料產生黃光輸出，並透過其擴散透鏡產生更寬廣、更均勻的照明模式。其主要功能是作為各種電子設備中的狀態指示燈、信號燈或前面板背光。

1.1 核心優勢與目標市場

LTST-T680VSWT 為現代電子製造提供了多項關鍵優勢。它完全符合 RoHS (有害物質限制) 指令，適用於具有嚴格環保法規的全球市場。元件以業界標準的 8mm 載帶包裝於 7 英吋捲盤上供應，便於高速、自動化的取放組裝。其設計相容於紅外線 (IR) 迴焊製程，這是無鉛 (Pb-free) PCB 組裝的標準。此元件亦為 I.C. 相容，意味著其電氣特性允許直接與典型的積體電路輸出腳位介接。這些特點使其成為電信設備、辦公室自動化設備、家電、工業控制系統、筆記型電腦及網路硬體等需要可靠、緊湊視覺指示器的應用的理想選擇。

2. 深入技術參數分析

透徹理解電氣與光學參數對於可靠的電路設計及實現一致的性能至關重要。

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。不保證在此條件下操作。絕對最大額定值是在環境溫度 (Ta) 為 25°C 時指定的。

• 功耗 (Pd)：130 mW。這是 LED 封裝在不超過其熱極限的情況下，能以熱量形式消散的最大功率。
• 峰值順向電流 (I_FP)：100 mA。這是最大允許的瞬時順向電流，僅在脈衝條件下（佔空比 1/10，脈衝寬度 0.1ms）允許。不應用於連續直流操作。
• 直流順向電流 (I_F)：50 mA。這是建議用於可靠長期運作的最大連續順向電流。
• 操作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。元件設計在此環境溫度範圍內運作。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。元件可在未施加電源的狀態下在此範圍內儲存。

2.2 電氣與光學特性

這些參數定義了 LED 在正常操作條件下的典型性能，測量條件為 Ta=25°C 及標準測試電流 (I_F) 20mA。

• 發光強度 (I_V)：710.0 - 1800.0 mcd (毫燭光)。這是測量在特定方向（軸向）發射的可見光的感知功率。此寬範圍透過分級系統管理（見第 3 節）。強度是使用經過濾鏡匹配人眼明視覺響應 (CIE 曲線) 的感測器測量的。
• 視角 (2θ_1/2)：120 度 (典型值)。這是發光強度降至其軸向值一半時的全角。擴散透鏡創造了此寬視角，使 LED 適用於離軸位置可見性很重要的應用。
• 峰值發射波長 (λ_P)：592 nm (典型值)。這是發射光的光譜功率分佈達到最大值時的波長。
• 主波長 (λ_d)：584.5 - 594.5 nm。這是單一波長，最能代表光線的感知顏色，源自 CIE 色度圖。它是顏色規格的關鍵參數。
• 譜線半寬度 (Δλ)：15 nm (典型值)。這是在最大強度一半處測量的光譜頻寬 (半高全寬 - FWHM)。15nm 的值表示相對純淨的黃色。
• 順向電壓 (V_F)：2.1V (典型值)，在 I_F=20mA 時最大為 2.6V。這是當 LED 導通電流時，兩端的電壓降。這是設計限流電路的關鍵參數。
• 逆向電流 (I_R)：在 V_R=5V 時最大為 10 μA。此參數僅用於品質保證測試。元件並非設計用於逆向偏壓下操作，施加逆向電壓可能損壞它。在可能出現逆向電壓的電路中，可能需要外部保護（例如，並聯一個二極體）。

3. 分級系統說明

為確保量產的一致性，LED 會根據關鍵參數被分類到性能組別或分級中。這讓設計師可以選擇符合其應用中顏色和亮度均勻性特定要求的元件。

3.1 順向電壓 (V_f) 等級

LED 根據其在 20mA 時的順向電壓降進行分級。分級代碼、最小值和最大值如下。每個分級內的容差為 ±0.1V。

• D2：1.8V (最小) - 2.0V (最大)
• D3：2.0V (最小) - 2.2V (最大)
• D4：2.2V (最小) - 2.4V (最大)
• D5：2.4V (最小) - 2.6V (最大)

3.2 發光強度 (I_V) 等級

LED 根據其在 20mA 時的軸向發光強度進行分級。每個分級內的容差為 ±11%。

• V1：710.0 mcd (最小) - 900.0 mcd (最大)
• V2：900.0 mcd (最小) - 1120.0 mcd (最大)
• W1：1120.0 mcd (最小) - 1400.0 mcd (最大)
• W2：1400.0 mcd (最小) - 1800.0 mcd (最大)

3.3 主波長 (W_d) 等級

LED 根據其在 20mA 時的主波長進行分級，以確保顏色一致性。每個分級內的容差為 ±1nm。

• H：584.5 nm (最小) - 587.0 nm (最大)
• J：587.0 nm (最小) - 589.5 nm (最大)
• K：589.5 nm (最小) - 592.0 nm (最大)
• L：592.0 nm (最小) - 594.5 nm (最大)

4. 性能曲線分析

圖形數據提供了 LED 特性如何隨操作條件變化的深入見解。規格書包含以下關係的典型曲線（除非註明，否則均在 25°C 下）。

4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)

此曲線顯示流經 LED 的電流與其兩端電壓之間的非線性關係。對於選擇適當的限流方法（電阻或恆流驅動器）至關重要。曲線將顯示開啟電壓以及 V_F如何隨 I_F.

增加。

4.2 發光強度 vs. 順向電流

此曲線說明光輸出（以 mcd 為單位）如何隨驅動電流按比例變化。它通常在一個範圍內呈線性，但在較高電流下會飽和。這有助於設計師在亮度要求與功耗和熱管理之間取得平衡。

4.3 發光強度 vs. 環境溫度

此曲線展示了光輸出的熱降額。隨著環境溫度升高，LED 的發光效率降低，導致相同驅動電流下的強度降低。這是在高溫環境下運作的應用的關鍵考量。

4.4 相對光譜功率分佈_P此圖表繪製了整個可見光譜範圍內發射光的強度。它顯示了峰值波長 (λ

~592nm) 和光譜半寬度 (Δλ~15nm)，確認了 AlInGaP 技術的窄頻黃光發射特性。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

該 LED 符合 EIA 標準 SMD 封裝外形。所有關鍵尺寸，包括長度、寬度、高度和引腳間距，均在規格書圖紙中提供，一般公差為 ±0.2mm。透鏡描述為擴散型，可散射光線以達到指定的 120 度視角。

5.2 極性識別與 PCB 焊墊設計

該元件具有陽極和陰極。規格書包含建議用於紅外線或氣相迴焊的 PCB 焊墊圖案（封裝佔位）。遵循此焊墊佈局對於實現可靠的焊點、正確對齊以及在焊接過程中管理散熱至關重要。極性通常透過元件本體上的標記或封裝中的不對稱特徵來指示。

6. 焊接、組裝與操作指南

6.1 建議 IR 迴焊溫度曲線 (無鉛)

• 該元件符合 J-STD-020B 的無鉛焊接製程資格。提供了一個迴焊溫度曲線範例，其中包括關鍵參數：預熱溫度：
• 150-200°C預熱時間：
• 最長 120 秒。本體峰值溫度：
• 最高 260°C。液相線以上時間 (TAL)：
• 建議遵循 JEDEC 指南，通常為 60-150 秒。最大通過次數：

由於電路板設計、錫膏和迴焊爐特性各不相同，此曲線應作為目標，並針對特定組裝線進行微調。

6.2 手工焊接

• 若必須進行手工焊接，必須極度小心：烙鐵溫度：
• 最高 300°C。焊接時間：
• 每個引腳最長 3 秒。次數：

僅限一次。重複加熱可能損壞封裝和半導體。

6.3 清潔

若需要焊後清潔，僅應使用指定的溶劑，以避免損壞塑膠封裝。可接受的方法包括在常溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。必須避免使用未指定的化學清潔劑。

6.4 儲存與濕度敏感性

LED 包裝在帶有乾燥劑的防潮袋中。密封時，應儲存在 ≤30°C 且相對濕度 (RH) ≤70% 的環境中，並在一年內使用。一旦袋子打開，元件就會暴露在環境濕氣中。其濕度敏感等級 (MSL) 為 3，這意味著它們必須在暴露於工廠環境條件 (≤30°C/60% RH) 後的 168 小時 (7 天) 內進行 IR 迴焊。若超過此時間，元件需要在焊接前進行烘烤程序（約 60°C 至少 48 小時）以去除吸收的水分，防止在迴焊過程中發生爆米花或封裝破裂。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 載帶與捲盤規格

LTST-T680VSWT 以標準 8mm 寬的凸版載帶包裝於直徑 7 英吋 (178mm) 的捲盤上供應。每捲包含 2000 個元件。載帶凹槽用頂部蓋帶密封。包裝符合 ANSI/EIA-481 規範。載帶中允許連續缺失元件的最大數量為兩個。

8. 應用備註與設計考量

8.1 驅動方式_FLED 是電流驅動元件。為確保亮度均勻，特別是當多個 LED 並聯連接時，每個 LED 應由其自身的限流電阻驅動，或者更理想的是由恆流源驅動。不建議直接從電壓源並聯驅動 LED，因為不同單元之間的順向電壓 (V

) 存在差異，這可能導致電流和亮度的顯著差異。

8.2 熱管理

雖然功耗相對較低（最大 130mW），但適當的熱設計可延長 LED 壽命並保持穩定的光輸出。確保 PCB 焊墊設計提供足夠的散熱，並避免在未經評估的情況下，於高環境溫度下連續以絕對最大電流 (50mA) 操作 LED。

8.3 應用範圍與可靠性

此 LED 設計用於標準商業和工業電子設備。它並非專門設計或測試用於故障可能直接危及生命或健康的應用，例如關鍵醫療、航空、運輸或安全系統。對於此類高可靠性應用，必須諮詢元件製造商以獲取特定的資格數據。

9. 技術與原理介紹

LTST-T680VSWT 基於磷化鋁銦鎵 (AlInGaP) 半導體技術。此材料系統在產生光譜中紅、橙、琥珀和黃色區域的光線方面效率極高。當施加順向電壓時，電子和電洞在半導體的主動區域中復合，以光子的形式釋放能量。AlInGaP 層的特定成分決定了能隙能量，從而決定了發射光的波長（顏色）。未使用黃色螢光粉；顏色是半導體材料固有的，從而實現高色純度和穩定性。擴散環氧樹脂透鏡封裝了半導體晶粒，提供機械保護，塑造光輸出光束，並改善視角。

10. 實務設計與使用範例

10.1 範例：網路交換器狀態指示燈

1. 在 24 埠網路交換器中，每個埠可能有多個 LED（例如，連線、活動、速度）。具有 120 度廣視角的 LTST-T680VSWT 是前面板狀態指示燈的絕佳選擇。設計師將：_V根據觀看距離和環境光確定所需亮度。選擇適當的 I
2. 分級（例如，中等亮度的 V2）。
3. 選擇驅動電流，通常為 10-20mA，以平衡亮度和功耗。對所有 LED 使用恆流驅動器 IC 可確保完美的均勻性。
4. 嚴格按照規格書建議設計 PCB 封裝佔位，以確保正確焊接。

遵循 MSL-3 操作指南：將已打開的捲盤存放在乾燥櫃中，並確保在打開捲盤後 168 小時內完成電路板組裝。

10.2 範例：薄膜開關面板背光

1. 對於照亮控制面板上的符號，均勻的離軸可見性是關鍵。此 LED 的擴散透鏡具有優勢。
2. LED 將安裝在面板上半透明或雷射蝕刻的圖標後方。
3. 寬視角確保即使 LED 未完全置於圖標後方中心，圖標也能均勻照亮。
4. 為實現特定的黃色調，設計師將指定嚴格的主波長分級（例如，K: 589.5-592.0nm）以匹配其他指示燈或品牌顏色。

如果僅從穩壓電源軌驅動一兩個 LED，可以使用簡單的串聯電阻進行限流。

11. 常見問題 (基於技術參數)

Q1：我可以在沒有電阻的情況下用 3.3V 邏輯電平驅動此 LED 嗎？No.A：_F典型的 V

是 2.1V，但最高可達 2.6V。將其直接連接到 3.3V 將迫使電流僅受 LED 的動態電阻和電源限制，很可能超過 50mA 的絕對最大直流電流並損壞元件。始終需要限流電阻或穩壓器。

Q2：峰值波長和主波長有什麼區別？A：_P)峰值波長 (λ) 是 LED 發射最多光功率的單一波長。_d)主波長 (λ_d) 是單色光的波長，在人眼看來與 LED 的光具有相同的顏色。λ

是用於顏色規格和分級的參數。

Q3：為什麼打開袋子後有 168 小時的車間壽命限制？

A：塑膠 LED 封裝會從空氣中吸收水分。在高溫迴焊過程中，這些被困住的水分會迅速蒸發，在封裝內部產生蒸汽壓力，可能導致分層或破裂（爆米花現象）。168 小時的限制和烘烤程序是針對此故障模式的防護措施。

Q4：訂購時如何解讀分級代碼？_fA：您需要指定料號 LTST-T680VSWT，然後是您所需的特定 V_V、I_d和 W