目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 主要特點
- 2. 封裝尺寸與配置
- 3. 額定值與特性
- 3.1 絕對最大額定值 (Ta=25°C)
- 可承受 260°C 峰值溫度,最長 10 秒。這定義了 PCB 組裝過程中的熱曲線耐受度。
- ):
- R
- 在逆向電壓 (VVR
- V
- 等級代碼 V:
- 顯示光輸出如何隨電流增加,通常在較高電流下由於發熱和效率下降而呈現次線性關係。
- 順向電壓 vs. 順向電流 (V
- / I
- 相對強度對波長的圖表,顯示峰值約在 530nm 以及約 35nm 的光譜寬度。
- 描繪光強度空間分佈的極座標圖,確認 70 度視角。
- 6.1 建議 PCB 焊接墊佈局
- LED 包裝於含有乾燥劑的防潮袋中。密封時,應儲存於 ≤ 30°C 且 ≤ 90% 相對濕度 (RH) 的環境,並在一年內使用。一旦打開原包裝袋,元件濕度敏感等級 (MSL) 為 3 級。這意味著在暴露於工廠環境條件(≤ 30°C / 60% RH)後一週內,必須進行 IR 迴焊。若需在原包裝袋外儲存超過一週,必須將其儲存在帶有乾燥劑的密封容器中或氮氣環境中。暴露超過一週的元件在組裝前需要進行烘烤,約 60°C 至少 20 小時,以去除吸收的水分並防止迴焊過程中發生 \"爆米花\" 損壞。
- 7. 包裝規格
- 8 mm。
- 7 英吋 (178 mm)。
- 3000 顆。
- 剩餘數量為 500 顆。
1. 產品概述
本文件提供 LTST-C21TGKT 的完整技術規格,這是一款表面黏著元件 (SMD) LED 燈。此元件屬於微型 LED 系列,專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝以及空間受限的應用所設計。其緊湊的外形尺寸與標準化封裝,使其非常適合整合到現代電子製造流程中。
此 LED 的核心應用領域廣泛,涵蓋通訊設備、辦公室自動化裝置、各式家電以及工業控制系統。其主要功能包括作為狀態指示燈、為鍵盤提供背光、實現微型顯示器,以及在室內標誌中作為信號或符號光源。
1.1 主要特點
- 符合 RoHS 規範:本元件製造符合有害物質限制指令,確保不含鉛、汞、鎘等特定有害物質。
- 反向貼裝設計:採用獨特的板上晶片結構,LED 晶片以反向方向貼裝,這在特定的光學設計與組裝情境中能帶來優勢。
- 超高亮度 InGaN 晶片:採用氮化銦鎵 (InGaN) 半導體材料,以產生高強度的綠光輸出。
- 自動化組裝相容:以標準 8mm 載帶包裝於 7 英吋直徑捲盤上,符合 EIA 標準,使其完全相容於高速自動貼片設備。
- 可承受迴焊:封裝設計可承受表面黏著技術 (SMT) 組裝線中使用的標準紅外線 (IR) 迴焊製程。
- IC 相容:電氣特性適合直接與標準積體電路輸出介面連接。
2. 封裝尺寸與配置
LTST-C21TGKT 封裝於緊湊的業界標準 SMD 封裝中。透鏡外觀為水清透,而光源本身是基於 InGaN 的綠光發射器。典型的封裝外型尺寸約為長 3.2mm、寬 1.6mm、高 1.1mm,但設計師在進行關鍵機械設計時,必須始終參考詳細的尺寸圖。所有指定尺寸均以毫米為單位,除非圖面另有註明,否則標準公差為 ±0.1mm。
3. 額定值與特性
理解絕對最大額定值對於確保可靠運作及防止元件過早失效至關重要。這些額定值指定了可能導致永久損壞的極限值。
3.1 絕對最大額定值 (Ta=25°C)
- 功率消耗 (Pd):76 mW。這是元件能以熱形式消耗的最大功率。
- 峰值順向電流 (IF(PEAK)):100 mA。這是最大允許的瞬時順向電流,通常在脈衝條件下指定(1/10 工作週期,0.1ms 脈衝寬度)以防止過熱。
- 連續順向電流 (IFF):
- 20 mA。這是建議用於連續運作的最大直流電流。操作溫度範圍 (Topr):
- -20°C 至 +80°C。這是元件設計可運作的環境溫度範圍。儲存溫度範圍 (Tstg):
- -30°C 至 +100°C。這是非運作狀態下的儲存溫度範圍。紅外線迴焊條件:
可承受 260°C 峰值溫度,最長 10 秒。這定義了 PCB 組裝過程中的熱曲線耐受度。
3.2 電氣與光學特性 (Ta=25°C)
- 這些參數定義了 LED 在標準測試條件下的典型性能。V發光強度 (IVF):
- 在順向電流 (IF) 為 20 mA 時,範圍從最小值 180.0 mcd 到最大值 1120.0 mcd。實際值經過分級(見第 4 節)。強度測量使用經過濾波以匹配 CIE 明視覺響應曲線的感測器。視角 (2θ
- 1/2P):70 度。這是發光強度降至其峰值(軸上)值一半時的全角,定義了光束擴散範圍。
- 峰值發射波長 (λdP):F典型值 530 nm。這是光譜功率輸出最高的波長。
- 主波長 (λD
- ):F在 IFF=20mA 時,典型值為 525 nm。這是人眼感知最能代表光色的單一波長,源自 CIE 色度圖。
- 光譜線半寬度 (Δλ):R約 35 nm。在峰值強度一半處測量的發射光譜頻寬。順向電壓 (VRF
):
- 在 IF
- =20mA 時,介於 2.8 V 至 3.8 V 之間。這是 LED 導通電流時的跨壓。逆向電流 (I
R
):
在逆向電壓 (VVR
) 為 5V 時,最大值為 10 μA。LED 並非設計用於逆向偏壓操作;此參數僅供測試用途。
- 3.3 特性重要注意事項靜電放電 (ESD) 敏感性:
- LED 容易因靜電和電壓突波而損壞。在處理過程中,必須採取適當的 ESD 防護措施,例如使用接地腕帶、防靜電手套,並確保所有設備均已接地。逆向電壓操作:
- 本元件並非設計用於逆向偏壓操作。逆向電流參數僅供資訊與測試用途。4. 分級系統
- 為確保應用的一致性,LED 會根據關鍵性能參數進行分類(分級)。LTST-C21TGKT 採用二維分級系統。4.1 發光強度 (I
V
) 分級
- 綠光,在 20mA 下以毫燭光 (mcd) 測量。每個等級內的公差為 ±15%。等級代碼 S:
- 180.0 – 280.0 mcd等級代碼 T:
- 280.0 – 450.0 mcd等級代碼 U:
450.0 – 710.0 mcd
等級代碼 V:
710.0 – 1120.0 mcd
- 4.2 色調(主波長)分級V綠光,在 20mA 下以奈米 (nm) 測量。每個等級的公差為 ±1 nm。F等級代碼 AP:520.0 – 525.0 nm
- 等級代碼 AQ:F525.0 – 530.0 nmF等級代碼 AR:530.0 – 535.0 nm
- 完整的料號通常包含這些等級代碼,以指定確切的性能等級。V5. 典型性能曲線a圖形數據提供了在不同條件下元件行為的更深入見解。雖然此處未繪製具體曲線圖,但規格書通常包含以下用於設計分析的關鍵圖表:相對發光強度 vs. 順向電流 (I
- V/ I
- F):
顯示光輸出如何隨電流增加,通常在較高電流下由於發熱和效率下降而呈現次線性關係。
順向電壓 vs. 順向電流 (V
F
/ I
F
- ):說明二極體的 I-V 特性,對於設計限流電路至關重要。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度 (IV
- / Ta
- ):展示光輸出的熱依賴性,通常隨著接面溫度升高而降低。
光譜功率分佈:
相對強度對波長的圖表,顯示峰值約在 530nm 以及約 35nm 的光譜寬度。
視角分佈圖:
描繪光強度空間分佈的極座標圖,確認 70 度視角。
6. 組裝與處理指南
6.1 建議 PCB 焊接墊佈局
提供了建議的 PCB 焊墊圖案(封裝佔位),以確保形成良好的焊點、機械穩定性與熱管理。此圖案通常包含比元件端子稍大的焊墊尺寸與間距,以利於良好的焊錫潤濕與焊角形成。
- 6.2 焊接製程本元件適用於無鉛焊接製程。提供了建議的 IR 迴焊曲線,遵循 JEDEC 標準。關鍵參數包括:
- 預熱:150°C – 200°C。
- 預熱時間:最長 120 秒,以確保均勻加熱與錫膏活化。
- 峰值溫度:最高 260°C。
- 液相線以上時間(峰值處):最長 10 秒。元件不應承受超過兩次的迴焊循環。
- 若使用烙鐵進行手動維修,烙鐵頭溫度不應超過 300°C,且單次維修的接觸時間應限制在最多 3 秒。遵循錫膏製造商的指南並針對特定 PCB 設計調整熱曲線至關重要。6.3 清潔
- 若需進行焊後清潔,僅應使用指定的醇類溶劑,如乙醇或異丙醇。LED 應在常溫下浸泡少於一分鐘。未指定的化學清潔劑可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。6.4 儲存與濕度敏感性
LED 包裝於含有乾燥劑的防潮袋中。密封時,應儲存於 ≤ 30°C 且 ≤ 90% 相對濕度 (RH) 的環境,並在一年內使用。一旦打開原包裝袋,元件濕度敏感等級 (MSL) 為 3 級。這意味著在暴露於工廠環境條件(≤ 30°C / 60% RH)後一週內,必須進行 IR 迴焊。若需在原包裝袋外儲存超過一週,必須將其儲存在帶有乾燥劑的密封容器中或氮氣環境中。暴露超過一週的元件在組裝前需要進行烘烤,約 60°C 至少 20 小時,以去除吸收的水分並防止迴焊過程中發生 \"爆米花\" 損壞。
7. 包裝規格
產品以適合自動化組裝設備的載帶捲盤形式供應。F載帶寬度:
8 mm。
捲盤直徑:
7 英吋 (178 mm)。
每捲數量:
3000 顆。
最小訂購量 (MOQ):
剩餘數量為 500 顆。
載帶孔穴密封:
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。 |