目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心優勢與目標市場
- 1.2 主要應用
- 2. 封裝與機械尺寸
- 3. 絕對最大額定值與特性
- 3.1 絕對最大額定值
- 可承受峰值溫度 260°C 最長 10 秒,這對於無鉛組裝製程至關重要。
- 規格書包含詳細的溫度對時間圖表,概述建議的迴焊溫度曲線。關鍵參數包括預熱階段最高至 150-200°C、最大預熱時間 120 秒、峰值溫度不超過 260°C,以及溫度高於 260°C 的時間限制在最多 10 秒。此曲線基於 JEDEC 標準,旨在確保可靠的焊接,同時避免對 LED 封裝造成熱損傷。
- 逆向電流 (I
- ):F在逆向電壓 (V
- 本裝置並非設計用於逆向偏壓下操作;此測試條件僅供參考。V4. 分級與分類系統
- ) 分級
- 分級代碼:D7 (2.80-3.00V)、D8 (3.00-3.20V)、D9 (3.20-3.40V)、D10 (3.40-3.60V)。
- F
- =20mA 下分級。每級公差為 ±1 nm。
- 5. 典型性能曲線分析
- 相對發光強度 vs. 順向電流:
- 順向電壓 vs. 順向電流:
- 繪製相對強度對波長的圖表,顯示約 530nm 處的峰值與 35nm 的半寬度,確認純綠色的光色發射。
- 應僅使用指定的清潔劑。若焊接後需要清潔,建議在室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。未指定的化學品可能損壞環氧樹脂透鏡或封裝。
- LED 對靜電與電壓突波敏感。強烈建議操作時使用接地腕帶或防靜電手套。所有設備,包括工作站與烙鐵,必須妥善接地以防止損壞。
- 6.4 儲存條件
- 儲存於 ≤30°C 且 ≤90% 相對濕度 (RH)。在原廠防潮袋內含乾燥劑的保存期限為一年。
- 7. 包裝與載帶捲盤規格
- 8. 應用備註與設計考量
- 此 LED 設計用於標準商業與消費性電子設備。對於需要極高可靠性,且故障可能危及生命或健康的應用(例如航空、醫療生命維持、運輸安全系統),在設計採用前需要進行特定諮詢與資格認證。
- 為確保穩定的光輸出與長壽命,請使用恆流源驅動 LED,而非恆壓源。建議的連續電流為 20mA。可搭配電壓源使用簡單的串聯限流電阻,計算公式為 R = (V
- 儘管功耗較低(最大 76mW),PCB 上適當的熱設計仍很重要。建議的焊墊設計也充當散熱片。確保良好的熱路徑遠離 LED 接面,有助於維持發光強度與壽命,特別是在高環境溫度環境下或接近最大額定值驅動時。
- D
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
本文件提供 LTST-C191TGKT 表面黏著裝置 (SMD) LED 燈的完整技術規格。此元件專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝而設計,非常適合廣泛電子設備中空間受限的應用。
1.1 核心優勢與目標市場
此 LED 的主要優勢包括其僅 0.55mm 的超薄厚度,使其能整合至超薄型裝置中。它採用超高亮度的 InGaN(氮化銦鎵)半導體晶片來產生綠光。本裝置完全符合有害物質限制 (RoHS) 指令。其包裝標準化為 8mm 載帶,捲繞於 7 英吋直徑的捲盤上,符合 EIA 標準,使其完全相容於高速自動貼片設備與標準紅外線 (IR) 迴焊製程。目標市場多元,涵蓋通訊設備(無線電話與行動電話)、可攜式運算裝置(筆記型電腦)、網路基礎設施、家電以及室內標誌或顯示應用。
1.2 主要應用
- 鍵盤與按鍵的背光照明。
- 消費性與工業電子產品中的狀態與電源指示燈。
- 微型顯示器與圖示照明。
- 控制面板與儀器中的信號與符號照明。
2. 封裝與機械尺寸
LTST-C191TGKT 採用水清透鏡封裝 InGaN 綠光發光晶片。所有關鍵封裝尺寸均於規格書圖表中提供,標準公差為 ±0.1mm (±0.004 英吋),除非另有說明。超低高度是其定義性的機械特徵。
3. 絕對最大額定值與特性
所有額定值均在環境溫度 (Ta) 25°C 下指定。超過這些限制可能對裝置造成永久性損壞。
3.1 絕對最大額定值
- 功耗 (Pd):76 mW。這是裝置可安全以熱能形式消散的最大功率。
- 峰值順向電流 (IF(PEAK)):100 mA。這是最大瞬時電流,僅允許在脈衝條件下使用,工作週期為 1/10,脈衝寬度為 0.1ms。
- 連續順向電流 (IFF):
- 20 mA。這是連續直流操作時的最大建議電流。操作溫度範圍:
- -20°C 至 +80°C。裝置設計在此環境溫度範圍內運作。儲存溫度範圍:
- -30°C 至 +100°C。紅外線迴焊條件:
可承受峰值溫度 260°C 最長 10 秒,這對於無鉛組裝製程至關重要。
3.2 無鉛製程建議之 IR 迴焊溫度曲線
規格書包含詳細的溫度對時間圖表,概述建議的迴焊溫度曲線。關鍵參數包括預熱階段最高至 150-200°C、最大預熱時間 120 秒、峰值溫度不超過 260°C,以及溫度高於 260°C 的時間限制在最多 10 秒。此曲線基於 JEDEC 標準,旨在確保可靠的焊接,同時避免對 LED 封裝造成熱損傷。
3.3 電氣與光學特性F這些是於 Ta=25°C 且 I
- FV=20mA 下量測的典型性能參數,除非另有註明。發光強度 (I
- V):71 - 450 mcd(毫燭光)。使用經過濾波以匹配 CIE 明視覺人眼響應曲線的感測器進行量測。視角 (2θ
- 1/2P):130 度。這是發光強度降至其軸向(中心)值一半時的全角,表示非常寬廣的視角錐。
- 峰值發射波長 (λdP):
- 530 nm(奈米)。光譜輸出最強的波長。主波長 (λ
- DF):520 - 535 nm。這是人眼感知的單一波長,定義了 LED 的顏色(綠色),源自 CIE 色度圖。
- 光譜線半寬度 (Δλ):R35 nm。發射光譜在其最大強度一半處的頻寬。順向電壓 (VRF):2.8V - 3.6V。LED 在 20mA 下操作時的電壓降。
逆向電流 (I
R
):F在逆向電壓 (V
RF) 為 10V 時,最大 10 μA。
重要注意事項:
本裝置並非設計用於逆向偏壓下操作;此測試條件僅供參考。V4. 分級與分類系統
為確保生產中的顏色與亮度一致性,LED 會根據關鍵參數進行分級。分級代碼是訂購資訊的一部分。F4.1 順向電壓 (V
F
) 分級
於 IFF
=20mA 下分級。每級公差為 ±0.1V。
分級代碼:D7 (2.80-3.00V)、D8 (3.00-3.20V)、D9 (3.20-3.40V)、D10 (3.40-3.60V)。
4.2 發光強度 (I
- V) 分級
- 於 IF
- =20mA 下分級。每級公差為 ±15%。分級代碼:Q (71.0-112.0 mcd)、R (112.0-180.0 mcd)、S (180.0-280.0 mcd)、T (280.0-450.0 mcd)。
- 4.3 色調(主波長)分級於 I
F
=20mA 下分級。每級公差為 ±1 nm。
分級代碼:AP (520.0-525.0 nm)、AQ (525.0-530.0 nm)、AR (530.0-535.0 nm)。
5. 典型性能曲線分析
規格書提供關鍵關係的圖形化表示,對於電路設計至關重要。
相對發光強度 vs. 順向電流:
顯示光輸出如何隨電流增加,通常呈次線性關係,凸顯了電流調節相對於電壓驅動的重要性。
順向電壓 vs. 順向電流:
- 說明二極體的 I-V 特性,對於計算串聯電阻值或設計恆流驅動器至關重要。相對發光強度 vs. 環境溫度:
- 展示光輸出的熱降額,其會隨著接面溫度上升而降低。光譜分佈:
繪製相對強度對波長的圖表,顯示約 530nm 處的峰值與 35nm 的半寬度,確認純綠色的光色發射。
6. 組裝、操作與儲存指南6.1 PCB 焊接墊佈局
提供建議的 PCB 焊墊圖形(佔位面積),包括焊墊尺寸。遵循此設計可確保迴焊過程中正確的焊接、對齊與熱管理。6.2 清潔
應僅使用指定的清潔劑。若焊接後需要清潔,建議在室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。未指定的化學品可能損壞環氧樹脂透鏡或封裝。
6.3 ESD(靜電放電)預防措施
LED 對靜電與電壓突波敏感。強烈建議操作時使用接地腕帶或防靜電手套。所有設備,包括工作站與烙鐵,必須妥善接地以防止損壞。
6.4 儲存條件
密封包裝:
儲存於 ≤30°C 且 ≤90% 相對濕度 (RH)。在原廠防潮袋內含乾燥劑的保存期限為一年。
已開封包裝:對於從原包裝取出的元件,儲存環境不得超過 30°C / 60% RH。建議在 672 小時(28 天,MSL 2a 等級)內完成 IR 迴焊。若儲存超過此期限,元件應保存在含乾燥劑的密封容器或氮氣環境中。在袋外儲存超過 672 小時的元件,在組裝前需要以約 60°C 烘烤至少 20 小時,以去除吸收的濕氣並防止迴焊時發生 \"爆米花效應\"。6.5 焊接方法F迴焊:F遵循第 3.2 節的溫度曲線。峰值溫度最高 260°C,溫度高於 260°C 的時間限制在最多 10 秒。最多允許兩次迴焊循環。F手工焊接(烙鐵):F使用溫度控制的烙鐵,設定最高 300°C。每個焊點的接觸時間應限制在 3 秒內。手工焊接應僅執行一次。
7. 包裝與載帶捲盤規格
LED 以壓紋載帶搭配保護蓋帶供應。載帶寬度為 8mm。捲盤標準直徑為 7 英吋(178mm),每滿捲包含 5000 顆。部分捲盤的最小訂購量為 500 顆。包裝符合 ANSI/EIA-481 規範。提供載帶凹槽與捲盤的詳細尺寸圖,包括軸心直徑、凸緣直徑與捲盤寬度。
8. 應用備註與設計考量
8.1 預期用途與可靠性免責聲明
此 LED 設計用於標準商業與消費性電子設備。對於需要極高可靠性,且故障可能危及生命或健康的應用(例如航空、醫療生命維持、運輸安全系統),在設計採用前需要進行特定諮詢與資格認證。
8.2 驅動 LED
為確保穩定的光輸出與長壽命,請使用恆流源驅動 LED,而非恆壓源。建議的連續電流為 20mA。可搭配電壓源使用簡單的串聯限流電阻,計算公式為 R = (V
電源
- VPFd) / I
F
,其中 VFF
應從分級表中的典型值或最大值中選取,以確保在最差情況下 I
F
不超過 20mA。
8.3 熱管理
儘管功耗較低(最大 76mW),PCB 上適當的熱設計仍很重要。建議的焊墊設計也充當散熱片。確保良好的熱路徑遠離 LED 接面,有助於維持發光強度與壽命,特別是在高環境溫度環境下或接近最大額定值驅動時。
8.4 光學設計130 度的寬廣視角使此 LED 適合需要廣泛照明或多角度可見性的應用。對於聚焦或定向光線,可能需要外部透鏡或導光元件。水清透鏡為潛在的二次光學元件提供了中性基礎。
9. 技術比較與差異化LTST-C191TGKT 的主要差異化特點在於其結合了超薄 0.55mm 厚度與 InGaN 晶片的高亮度。相較於 AlGaInP 等舊技術,InGaN 在綠光波長上提供更優異的效率與色純度。符合 RoHS 規範且相容於標準、大批量無鉛迴焊製程,使其成為適合全球市場的現代化、環保選擇。全面的分級系統讓設計師能為其應用選擇所需的精確亮度與色點,確保終端產品的視覺一致性。
10. 常見問題 (FAQ)問:峰值波長與主波長有何不同?F答:峰值波長 (λ
P) 是 LED 發射最大光功率的物理波長。主波長 (λ
D
) 是基於人眼色彩感知(CIE 圖表)計算出的值,定義了感知到的顏色。對於像此綠光 LED 這樣的單色 LED,兩者通常接近但不完全相同。問:我可以用 5V 電源和一個電阻來驅動這個 LED 嗎?
答:可以。使用最大 VF
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。 |