目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 產品特色
- 1.2 應用領域
- 2. 封裝尺寸與接腳定義
- 3. 額定值與特性
- 3.1 絕對最大額定值
- 3.2 建議紅外線迴焊溫度曲線
- 3.3 電氣與光學特性
- 4. 分級代碼系統
- 4.1 光通量 (IV) 等級
- 4.2 色座標 (CIE) 等級
- 5. 典型性能曲線
- 6. 使用指南與組裝資訊
- 6.1 清潔說明
- 6.2 建議PCB焊墊圖形
- 6.3 捲帶包裝尺寸
- 7. 設計考量與應用備註
- 7.1 電流限制
- 7.2 熱管理
- 7.3 霧面透鏡之光學設計
- 7.4 獨立色彩控制
- 8. 比較與選型指南
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 10. 技術原理與趨勢
- 10.1 工作原理
- 10.2 產業趨勢
1. 產品概述 LTST-008GEBW 是一款專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝而設計的表面黏著元件 (SMD) LED。其特色為白色霧面透鏡，並在單一封裝內整合了三種不同的半導體晶片：綠光 (InGaN)、紅光 (AlInGaP) 與藍光 (InGaN)。此配置使其適用於多樣化的色彩指示與背光應用。元件採用業界標準的 EIA 封裝，確保能與廣泛的自動化取放機及迴焊設備相容。
1. 產品概述 LTST-008GEBW 是一款專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝而設計的表面黏著元件 (SMD) LED。其特色為白色霧面透鏡，並在單一封裝內整合了三種不同的半導體晶片：綠光 (InGaN)、紅光 (AlInGaP) 與藍光 (InGaN)。此配置使其適用於多樣化的色彩指示與背光應用。元件採用業界標準的 EIA 封裝，確保能與廣泛的自動化取放機及迴焊設備相容。
1.1 產品特色
- 符合 RoHS 環保指令。
- 採用 12mm 寬載帶包裝於 7 英吋直徑捲盤，適合大量組裝。
- 標準 EIA 封裝尺寸，確保設計相容性。
- 輸入/輸出與積體電路相容 (I.C. compatible)。
- 專為相容自動化貼裝設備而設計。
- 適用於紅外線 (IR) 迴焊製程。
- 預處理至 JEDEC 濕度敏感等級 3。
1.2 應用領域
此 LED 適用於廣泛需要節省空間、可靠指示或柔和背光的電子設備。主要應用領域包括：
- 通訊設備 (例如：路由器、交換器、電話)。
- 辦公室自動化設備 (例如：印表機、掃描器、多功能事務機)。
- 家電與消費性電子產品。
- 工業控制面板與設備。
- 狀態與電源指示燈。
- 訊號與符號照明。
- 前面板與鍵盤背光。
2. 封裝尺寸與接腳定義 LTST-008GEBW 的機械外型符合標準 EIA 封裝尺寸。所有標示尺寸單位為毫米，除非另有註明，一般公差為 ±0.1 mm。整合式 RGB 晶片的接腳定義如下：
2. 封裝尺寸與接腳定義 LTST-008GEBW 的機械外型符合標準 EIA 封裝尺寸。所有標示尺寸單位為毫米，除非另有註明，一般公差為 ±0.1 mm。整合式 RGB 晶片的接腳定義如下：
- 綠光晶片：陽極在接腳 (0,1)，陰極在接腳 2。
- 紅光晶片：陽極在接腳 3，陰極在接腳 4。
- 藍光晶片：陽極在接腳 5，陰極在接腳 (6,7)。
此接腳定義對於正確的電路設計至關重要，必須嚴格遵守以實現正確的獨立色彩控制。
3. 額定值與特性
3.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。這些額定值是在環境溫度 (Ta) 25°C 下指定的。
- 功率消耗：102 mW (綠光、藍光)，72 mW (紅光)。
- 峰值順向電流：所有顏色均為 100 mA (於 1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度下)。
- 直流順向電流：所有顏色均為 30 mA。
- 操作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。
- 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。
不建議在此範圍外操作，可能影響可靠度與使用壽命。
3.2 建議紅外線迴焊溫度曲線 對於無鉛焊接製程，建議的紅外線迴焊溫度曲線應符合 J-STD-020B 標準。該曲線通常包含預熱區、恆溫區、達到峰值溫度的迴焊區以及冷卻區。遵循此曲線對於防止熱衝擊、確保可靠的焊點，同時不損壞 LED 封裝或內部晶粒至關重要。
3.2 建議紅外線迴焊溫度曲線 對於無鉛焊接製程，建議的紅外線迴焊溫度曲線應符合 J-STD-020B 標準。該曲線通常包含預熱區、恆溫區、達到峰值溫度的迴焊區以及冷卻區。遵循此曲線對於防止熱衝擊、確保可靠的焊點，同時不損壞 LED 封裝或內部晶粒至關重要。
3.3 電氣與光學特性
這些特性是在 Ta=25°C 及指定測試條件下量測，代表元件的典型性能。
- 光通量 (Φv)：使用近似 CIE 明視覺響應的感測器/濾光片量測。
- 綠光 (IF=25mA)：最小 2.81 lm，最大 7.12 lm。
- 紅光 (IF=20mA)：最小 1.07 lm，最大 2.71 lm。
- 藍光 (IF=15mA)：最小 0.32 lm，最大 0.82 lm。
- 視角 (θ1/2)：典型值為 130 度。此為發光強度降至 0 度 (軸向) 值一半時的離軸角度。
- 主波長 (λd)：人眼感知為該顏色的單一波長。
- 綠光：518 nm 至 533 nm。
- 紅光：618 nm 至 628 nm。
- 藍光：455 nm 至 464 nm。
- 光譜線半高寬 (Δλ)：典型值為 33 nm (綠光)、20 nm (紅光) 與 22 nm (藍光)。
- 順向電壓 (VF)：公差為 +/-0.1V。
- 綠光：2.9V 至 3.4V (於 25mA)。
- 紅光：1.8V 至 2.4V (於 20mA)。
- 藍光：2.6V 至 3.4V (於 15mA)。
- 逆向電流 (IR)：最大 10 μA (於 VR=5V)。備註：此元件並非設計用於逆向偏壓操作；此參數僅用於 IR 測試驗證。
4. 分級代碼系統 LTST-008GEBW 採用分級代碼系統進行分類，以確保在需要一致性的應用中，其發光輸出與色座標具有一致性。
4. 分級代碼系統 LTST-008GEBW 採用分級代碼系統進行分類，以確保在需要一致性的應用中，其發光輸出與色座標具有一致性。
4.1 光通量 (IV) 等級
LED 根據其在指定驅動電流下量測到的光通量進行分級。分級代碼 (H2, J1, J2, K1) 定義了從最小到最大光通量值的範圍。每個發光強度等級的公差為 +/- 11%。
4.2 色座標 (CIE) 等級 色彩一致性透過詳細的 CIE 1931 色度座標分級系統進行管理。規格書提供了完整的表格以及繪製各種分級代碼 (例如 H2-H7, J2-J7, K2-K7 等) 的色度圖。每個等級由 CIE 圖表上一個由四個 (x, y) 座標點定義的四邊形區域所界定。每個色調等級 (x, y) 的公差為 +/- 0.01。這種精確的分級允許設計師為多 LED 陣列或色彩匹配至關重要的狀態指示燈，選擇色點幾乎完全相同的 LED。
4.2 色座標 (CIE) 等級 色彩一致性透過詳細的 CIE 1931 色度座標分級系統進行管理。規格書提供了完整的表格以及繪製各種分級代碼 (例如 H2-H7, J2-J7, K2-K7 等) 的色度圖。每個等級由 CIE 圖表上一個由四個 (x, y) 座標點定義的四邊形區域所界定。每個色調等級 (x, y) 的公差為 +/- 0.01。這種精確的分級允許設計師為多 LED 陣列或色彩匹配至關重要的狀態指示燈，選擇色點幾乎完全相同的 LED。
5. 典型性能曲線
規格書包含典型性能曲線章節，以圖形方式呈現不同條件下各種參數之間的關係。這些曲線對於深入的設計分析至關重要。雖然提供的文本未詳細說明具體曲線，但通常包括：
- 相對發光強度 vs. 順向電流：顯示每種顏色的光輸出如何隨驅動電流變化。
- 順向電壓 vs. 順向電流：說明每個二極體的 IV 特性。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出的熱降額效應。
- 光譜功率分佈：繪製每個顏色晶片在整個波長範圍內的相對發光強度。
參考這些曲線有助於優化驅動電路、管理熱性能，並預測在非標準操作條件下的行為。
6. 使用指南與組裝資訊
6.1 清潔說明 組裝後清潔必須小心進行。僅可使用常溫下的乙醇或異丙醇。LED 浸泡時間應少於一分鐘。使用未指定的化學清潔劑可能會損壞 LED 封裝材料、環氧樹脂透鏡或內部連接。
6.1 清潔說明 組裝後清潔必須小心進行。僅可使用常溫下的乙醇或異丙醇。LED 浸泡時間應少於一分鐘。使用未指定的化學清潔劑可能會損壞 LED 封裝材料、環氧樹脂透鏡或內部連接。
6.2 建議PCB焊墊圖形 提供了建議的 PCB 焊墊圖形，以確保在迴焊過程中形成正確的焊點、機械穩定性與熱管理。遵循此圖形對於實現可靠的表面黏著附著至關重要。
6.2 建議PCB焊墊圖形 提供了建議的 PCB 焊墊圖形，以確保在迴焊過程中形成正確的焊點、機械穩定性與熱管理。遵循此圖形對於實現可靠的表面黏著附著至關重要。
6.3 捲帶包裝尺寸 元件以標準 12mm 寬的凸型載帶包裝，捲繞於 7 英吋 (178mm) 直徑的捲盤上供應。規格書包含載帶凹槽、覆蓋帶及捲盤軸心的詳細尺寸，以利與自動化組裝設備的送料器相容。
6.3 捲帶包裝尺寸 元件以標準 12mm 寬的凸型載帶包裝，捲繞於 7 英吋 (178mm) 直徑的捲盤上供應。規格書包含載帶凹槽、覆蓋帶及捲盤軸心的詳細尺寸，以利與自動化組裝設備的送料器相容。
7. 設計考量與應用備註
7.1 電流限制 與所有 LED 一樣，必須使用串聯電阻或恆流驅動器來限制順向電流。其數值應根據電源電壓、特定顏色晶片在所需電流下的順向電壓 (VF) 以及最大直流順向電流額定值 (30mA) 計算。為確保長期可靠性，建議在或低於典型測試電流 (綠光 25mA、紅光 20mA、藍光 15mA) 下操作。
7.1 電流限制 與所有 LED 一樣，必須使用串聯電阻或恆流驅動器來限制順向電流。其數值應根據電源電壓、特定顏色晶片在所需電流下的順向電壓 (VF) 以及最大直流順向電流額定值 (30mA) 計算。為確保長期可靠性，建議在或低於典型測試電流 (綠光 25mA、紅光 20mA、藍光 15mA) 下操作。
7.2 熱管理 雖然功率消耗相對較低，但 PCB 上適當的熱設計仍然重要，特別是在高環境溫度環境下或驅動多顆 LED 時。PCB 的銅箔區域可作為散熱片。確保從 LED 焊墊到較大銅箔平面的良好熱路徑，有助於維持較低的接面溫度，從而保持光輸出與操作壽命。
7.2 熱管理 雖然功率消耗相對較低，但 PCB 上適當的熱設計仍然重要，特別是在高環境溫度環境下或驅動多顆 LED 時。PCB 的銅箔區域可作為散熱片。確保從 LED 焊墊到較大銅箔平面的良好熱路徑，有助於維持較低的接面溫度，從而保持光輸出與操作壽命。
7.3 霧面透鏡之光學設計 白色霧面透鏡透過散射來自微小、明亮晶片光源的光線，提供了寬廣且均勻的視角 (典型 130°)。這使得此 LED 非常適合需要從多個角度都能清楚看見的狀態指示燈。它能減少眩光與亮點，產生柔和、均勻的照明，適用於面板背光。設計師在為其特定應用模擬光輸出時，應考慮此擴散效果。
7.3 霧面透鏡之光學設計 白色霧面透鏡透過散射來自微小、明亮晶片光源的光線，提供了寬廣且均勻的視角 (典型 130°)。這使得此 LED 非常適合需要從多個角度都能清楚看見的狀態指示燈。它能減少眩光與亮點，產生柔和、均勻的照明，適用於面板背光。設計師在為其特定應用模擬光輸出時，應考慮此擴散效果。
7.4 獨立色彩控制 由於每個顏色晶片都有獨立的陽極/陰極對，LTST-008GEBW 提供了完整的獨立控制功能。這允許靜態指示三種不同狀態 (綠、紅、藍)，或者透過在個別通道上使用脈衝寬度調變 (PWM)，創造出多種混合色彩。需要仔細的電路設計來管理三條獨立的限流路徑。
7.4 獨立色彩控制 由於每個顏色晶片都有獨立的陽極/陰極對，LTST-008GEBW 提供了完整的獨立控制功能。這允許靜態指示三種不同狀態 (綠、紅、藍)，或者透過在個別通道上使用脈衝寬度調變 (PWM)，創造出多種混合色彩。需要仔細的電路設計來管理三條獨立的限流路徑。
8. 比較與選型指南 LTST-008GEBW 佔據了一個特定的利基市場。其主要差異化特色包括在單一標準 SMD 封裝內整合 RGB 功能，以及其用於廣角觀看的霧面透鏡。在選擇 LED 時，工程師應比較：
8. 比較與選型指南 LTST-008GEBW 佔據了一個特定的利基市場。其主要差異化特色包括在單一標準 SMD 封裝內整合 RGB 功能，以及其用於廣角觀看的霧面透鏡。在選擇 LED 時，工程師應比較：
- 單色 vs. 多晶片：此元件將三個指示燈整合到一個佔位面積中，節省電路板空間。
- 透明 vs. 霧面透鏡：霧面透鏡以犧牲峰值軸向強度為代價，換取更寬廣、更均勻的視角。
- 光通量分級：對於需要在多個單元間保持亮度一致的應用，建議指定更嚴格的光通量等級 (例如 K1)。
- 色彩分級：對於色彩要求嚴格的應用，指定特定的 CIE 分級代碼可確保不同生產批次或相鄰 LED 之間的視覺一致性。
9. 常見問題 (FAQ)
問：我可以同時以最大直流電流驅動所有三種顏色嗎？
答：不行。封裝的絕對最大功率消耗不得超過。同時以最大額定值驅動綠光 (102mW)、紅光 (72mW) 和藍光 (102mW) 將遠遠超過封裝的熱承受能力。應降低電流或使用多工/PWM 來管理總功率。
問：JEDEC Level 3 預處理的目的是什麼？
答：它表示元件的濕度敏感性。等級 3 意味著封裝在必須進行烘烤以進行迴焊之前，可以在工廠環境條件 (≤30°C/60% RH) 下暴露最多 168 小時，以防止 "爆米花效應" (因水分汽化導致封裝破裂)。
問：如何解讀 CIE 分級代碼表？
答：每個分級代碼 (例如 H2) 在 CIE 1931 色度圖上定義了一個小的四邊形區域。表格中的四個 (x,y) 座標對就是該區域的角點。量測色座標落在該區域內的 LED 即被賦予該分級代碼。
問：是否需要逆向保護二極體？
答：雖然此元件出於測試目的可承受 5V 逆向電壓，但它並非設計用於逆向偏壓操作。在可能出現逆向電壓暫態的電路中 (例如：感性負載、熱插拔)，強烈建議使用外部保護，例如在 LED 兩端並聯一個串聯二極體或 TVS 二極體，以防止損壞。
10. 技術原理與趨勢
10.1 工作原理 LED 的發光基於半導體材料中的電致發光效應。當順向電壓施加於 p-n 接面時，電子與電洞復合，以光子的形式釋放能量。特定的半導體化合物 (綠光/藍光用 InGaN，紅光用 AlInGaP) 決定了能隙能量，從而決定了發射光的波長 (顏色)。白色霧面透鏡通常由環氧樹脂或矽膠製成，並添加散射粒子 (例如二氧化鈦) 以擴散來自晶片的點光源。
10.1 工作原理 LED 的發光基於半導體材料中的電致發光效應。當順向電壓施加於 p-n 接面時，電子與電洞復合，以光子的形式釋放能量。特定的半導體化合物 (綠光/藍光用 InGaN，紅光用 AlInGaP) 決定了能隙能量，從而決定了發射光的波長 (顏色)。白色霧面透鏡通常由環氧樹脂或矽膠製成，並添加散射粒子 (例如二氧化鈦) 以擴散來自晶片的點光源。
10.2 產業趨勢 SMD LED 市場持續朝著更高效率 (每瓦更多流明)、更佳顯色性與更微型化的方向發展。像 LTST-008GEBW 這樣的多晶片封裝代表了功能整合的趨勢，減少了元件數量與組裝複雜度。此外，業界越來越強調對光通量與色彩採用更嚴格的分級公差，以滿足全彩顯示器和建築照明等對一致性要求極高的應用需求。汽車與工業應用對更高可靠性的追求，也推動了封裝材料與熱性能的進步。
10.2 產業趨勢 SMD LED 市場持續朝著更高效率 (每瓦更多流明)、更佳顯色性與更微型化的方向發展。像 LTST-008GEBW 這樣的多晶片封裝代表了功能整合的趨勢，減少了元件數量與組裝複雜度。此外，業界越來越強調對光通量與色彩採用更嚴格的分級公差，以滿足全彩顯示器和建築照明等對一致性要求極高的應用需求。汽車與工業應用對更高可靠性的追求，也推動了封裝材料與熱性能的進步。
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。 |