目錄
1. 產品概述
本文件提供 LTST-C061VEKT 的完整技術規格，這是一款表面黏著元件 (SMD) 發光二極體 (LED)。此元件專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝製程而設計，適用於廣泛電子設備中空間受限的應用。
1.1 特性
- 符合 RoHS (危害性物質限制指令) 規範。
- 包裝於 8mm 載帶，捲繞於 7 英吋直徑捲盤，便於自動化處理。
- 標準 EIA (電子工業聯盟) 封裝尺寸。
- 輸入邏輯位準與積體電路 (IC) 輸出相容。
- 設計上相容於自動化取放設備。
- 適用於紅外線 (IR) 迴焊製程。
- 已預處理以符合 JEDEC (聯合電子裝置工程委員會) 濕度敏感等級 3 要求。
1.2 應用
此 LED 適用於狀態指示器、信號燈或前方面板背光，應用領域涵蓋電信、辦公室自動化、家電及工業設備等。
2. 封裝尺寸與機械資訊
本元件採用水透明鏡片與 AlInGaP (磷化鋁銦鎵) 紅光光源。所有尺寸圖與公差均詳列於規格書中，除非另有說明，標準公差為 ±0.2mm。此封裝專為可靠的表面黏著而設計。
3. 額定值與特性
3.1 絕對最大額定值
額定值於環境溫度 (Ta) 25°C 下指定。超過這些數值可能導致永久性損壞。
- 功率消耗 (Pd): 203 mW
- 峰值順向電流 (IF(PEAK)): 100 mA (脈衝，導通 50ms，關閉 950ms，工作週期=0.05)
- 直流順向電流 (IF): 70 mA
- 操作溫度範圍 (Topr): -40°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍 (Tstg): -40°C 至 +100°C
3.2 電氣與光學特性
關鍵性能參數於 Ta=25°C 且 IF=70mA 下量測，除非另有說明。
- 發光強度 (IV): 1550 - 3600 mcd (毫燭光)。使用近似 CIE 明視覺人眼響應的濾光片量測。
- 視角 (2θ1/2): 120 度 (典型值)。定義為強度降至軸向值一半時的全角。
- 峰值發射波長 (λP): 631 nm (典型值)。
- 主波長 (λd): 617 - 630 nm。公差為 ±1nm。
- 光譜線半高寬 (Δλ): 15 nm (典型值)。
- 順向電壓 (VF): 1.9 - 2.9 V。公差為 ±0.1V。
- 逆向電流 (IR): 10 μA (最大值)，於 VR=5V 下。本元件並非設計用於逆向偏壓操作。
4. 分級代碼與分類系統
元件根據在 70mA 下量測的發光強度進行分類 (分級)。這確保了生產應用中亮度的一致性。
4.1 發光強度 (IV) 等級
- 分級代碼 J1: 1550 - 2050 mcd (光通量: 5.2 - 6.8 lm)
- 分級代碼 J2: 2050 - 2720 mcd (光通量: 6.8 - 9.0 lm)
- 分級代碼 K1: 2720 - 3600 mcd (光通量: 9.0 - 12.0 lm)
每個發光強度等級的公差為 ±10%。流明 (lm) 單位的光通量值僅供參考。
5. 典型性能曲線
規格書包含關鍵關係的圖形表示，對於電路設計與熱管理至關重要。
- 順向電流 vs. 順向電壓 (IF-VF特性)
- 發光強度 vs. 順向電流 (IV-IF特性)
- 發光強度 vs. 環境溫度 (IV-Ta特性)
- 相對光譜功率分佈 (波長 vs. 相對強度)
- 視角特性 (角度強度分佈)
這些曲線讓設計者能夠預測不同操作條件下的性能，例如在高溫下降低光輸出額定值，或計算所需的限流電阻值。
6. 組裝與操作指南
6.1 清潔
若焊接後需要清潔，僅能使用指定的溶劑。將 LED 浸入常溫的乙醇或異丙醇中，時間少於一分鐘。未指定的化學品可能損壞封裝材料。
6.2 建議的 PCB 焊墊圖案
提供建議的印刷電路板 (PCB) 焊接墊佈局，適用於紅外線或氣相迴焊。建議鋼板最大厚度為 0.10mm，以確保焊點形成良好並避免橋接。
6.3 載帶與捲盤包裝
LED 以壓紋載帶包裝，捲繞於 7 英吋 (178mm) 直徑的捲盤上。載帶寬度為 8mm。包含載帶凹槽、覆蓋帶及捲盤尺寸的詳細機械圖，符合 EIA-481 規範。標準捲盤包含 4000 顆元件，零散訂購最小數量為 500 顆。
7. 重要注意事項與應用說明
7.1 預期用途與可靠性
此 LED 設計用於普通電子設備。不適用於故障可能直接危及生命或健康的應用，例如航空、醫療生命維持或關鍵安全系統。用於此類應用前，需與製造商諮詢。
7.2 儲存條件
密封包裝:儲存於 ≤30°C 且 ≤70% 相對濕度 (RH)。當防潮袋與乾燥劑完好時，保存期限為一年。
已開封包裝:儲存環境不得超過 30°C 與 60% RH。從原始包裝取出的元件，應在 168 小時 (7 天) 內進行紅外線迴焊。若需儲存超過此期限，必須將其儲存於帶有乾燥劑的密封容器或氮氣環境中。在包裝外存放超過 168 小時的 LED，在組裝前需要以約 60°C 烘烤至少 48 小時，以去除吸收的水氣，防止迴焊過程中發生 "爆米花效應"。
7.3 焊接製程
迴焊:建議採用符合 J-STD-020B 的無鉛焊接溫度曲線。關鍵參數包括預熱區 (150-200°C，最長 120 秒)、峰值溫度不超過 260°C，以及液相線以上時間 (TAL) 最長 10 秒。迴焊最多應執行兩次。
手工焊接:如有必要，使用烙鐵頭溫度不超過 300°C 的烙鐵，最多 3 秒，且僅能焊接一次。提供的溫度曲線僅為指南；最終曲線必須根據特定的 PCB 設計、元件及使用的焊錫膏進行特性分析。
8. 技術深入探討與設計考量
8.1 光度學與色度學分析
採用 AlInGaP 技術，造就了高效率的紅光 LED，其主波長位於 617-630nm 範圍，產生飽和的紅色。120 度的視角提供了寬廣的發光模式，適合狀態指示器。設計者必須考慮分級結構，以確保在陣列或產品線中使用多個元件時亮度一致。
8.2 電氣設計與熱管理
在 70mA 下最大順向電壓為 2.9V，必須串聯限流電阻。電阻值 (R) 可使用歐姆定律計算：R = (Vsupply- VF) / IF。LED 本身的功率消耗 (Pd= VF* IF) 不得超過 203mW 的絕對最大額定值，並需考慮如 IV-Ta曲線所示，在較高環境溫度下發生的降額。在高電流或高溫環境下，可能需要足夠的 PCB 銅箔面積來散熱。
8.3 組裝製程相容性
JEDEC 等級 3 的濕度敏感性以及與紅外線迴焊的相容性，對於現代化、大批量製造至關重要。設計者必須嚴格遵循儲存與烘烤指南，以防止在高溫迴焊過程中因濕氣導致封裝破裂。建議的焊墊圖案與鋼板規格經過優化，旨在實現可靠的焊點，同時最大限度地降低墓碑效應或焊錫橋接的風險。
9. 應用建議與典型使用案例
除了簡單的狀態指示器外，此 LED 的亮度與視角使其適合用於前方面板上小型符號的背光，或在低光條件下為感測器提供照明。其小巧的外形使其成為通訊設備和計算機周邊等便攜式設備的理想選擇。用於陣列時，必須注意相鄰 LED 之間的電流分配與熱耦合。
10. 常見問題 (基於技術參數)
問: 峰值波長與主波長有何不同？
答: 峰值波長 (λP) 是發射光功率達到最大值時的波長。主波長 (λd) 是與 LED 感知顏色相匹配的單色光波長。λd對於顏色規格更為相關。
問: 我可以在沒有電阻的情況下用 5V 電源驅動此 LED 嗎？
答: 不行。將其直接連接到 5V 會迫使電流遠超過其最大額定值，導致立即且災難性的故障。始終需要限流電阻或恆流驅動器。
問: 為什麼開封袋子後的儲存條件如此嚴格？
答: SMD LED 封裝會從空氣中吸收濕氣。在高溫迴焊過程中，這些被困住的濕氣迅速轉化為蒸汽，產生內部壓力，可能導致封裝分層或晶片破裂。168 小時的車間壽命與烘烤程序是防止此故障模式的標準化方法。
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。 |