SMD LED LTST-T180UWET 規格書 - 120度視角 - 2.45-3.25V順向電壓 - 30mA電流 - 黃色透鏡白光

1. 產品概述

LTST-T180UWET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）發光二極體（LED）。其緊湊的外型適合空間受限的應用。此LED透過黃色透鏡發出白光，這會影響輸出的感知色溫與光線擴散效果。此元件專為大量生產製程設計，包括相容於紅外線（IR）迴焊溫度曲線。

1.1 核心優勢與目標市場

此LED的主要特點包括符合RoHS（有害物質限制）指令、採用8mm載帶包裝於7吋捲盤以利自動化取放設備使用，以及預先處理至JEDEC Level 3濕度敏感等級標準。其主要應用涵蓋通訊設備、辦公室自動化裝置、家電、工業控制面板及室內標誌。常用於狀態指示、符號照明，以及需要可靠、緊湊光源的前面板背光。

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

在環境溫度（Ta）為25°C時，元件定義了操作極限以確保可靠性並防止損壞。最大功耗為97.5 mW。在脈衝條件下（1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度）可承受100 mA的峰值順向電流，而建議的連續直流順向電流為30 mA。元件額定操作與儲存溫度範圍為-40°C至+100°C。

2.2 熱特性

最高允許接面溫度（Tj）為125°C。從接面到環境的典型熱阻（Rθja）為60°C/W。此參數對熱管理設計至關重要；LED消耗的功率將導致接面溫度每瓦特上升60°C。必須考慮適當的PCB佈局，並在必要時增加散熱措施，以確保在連續操作期間接面溫度維持在安全範圍內。

2.3 電氣與光學特性

在Ta=25°C、順向電流（IF）為20mA的條件下量測，定義了關鍵性能參數。發光強度（Iv）的典型範圍為1500 mcd（毫燭光）至3050 mcd，表示亮度輸出高。視角（2θ1/2）定義為強度降至軸向值一半時的全角，為120度，提供非常寬廣的照明範圍。順向電壓（VF）範圍從最小值2.45V到最大值3.25V。當施加5V反向電壓（VR）時，反向電流（IR）規格最大值為10 μA，請注意此元件並非設計用於反向偏壓操作。

3. 分級系統說明

LED根據關鍵參數進行分級，以確保大量生產的一致性。這讓設計師能選擇符合特定電路或亮度要求的元件。

3.1 順向電壓（VF）分級

LED分為四個電壓等級（D5至D8），每個等級在20mA下涵蓋0.2V的範圍，從2.45V到3.25V。每個等級的容差為±0.1V。這有助於設計具有可預測壓降的電源供應與限流電路。

3.2 發光強度（IV）分級

定義了三個強度等級：W2（1500-1800 mcd）、X1（1800-2340 mcd）和X2（2340-3050 mcd）。每個等級的容差為±11%。選擇較高的等級可確保更大的光輸出，這對於需要更高可見度或需補償光線穿透材料擴散的應用可能是必要的。

3.3 顏色分級

CIE 1931色度圖上的色度座標（x, y）被分為六個主要群組（A1至F1）。每個等級定義了色度圖上的一個四邊形區域。等級內的色調（x, y）容差為±0.01。對於多個LED間顏色一致性很重要的應用，例如背光陣列或需要外觀均勻的狀態指示燈，此分級至關重要。

4. 性能曲線分析

雖然文件中參考了特定的圖形數據（例如典型曲線），但提供的表格數據允許進行分析。順向電流（IF）與順向電壓（VF）之間的關係是非線性的，符合二極體的典型特性。20mA的測試條件提供了標準操作點。120度的寬視角表明其具有朗伯或類似的輻射模式，光線在寬廣區域內發射而非聚焦光束。發光強度與順向電壓隨接面溫度的變化是設計時的關鍵考量；通常，LED效率會隨著溫度升高而降低，順向電壓也會下降。

5. 機械與包裝資訊

5.1 封裝尺寸

此LED符合EIA標準SMD封裝尺寸。所有尺寸均以毫米為單位提供，標準公差為±0.2mm，除非另有說明。本體長度、寬度、高度以及引腳/焊墊間距的具體尺寸在封裝圖中定義，這對於建立準確的PCB焊墊圖案至關重要。

5.2 極性識別與焊墊設計

元件包含建議的PCB焊接墊佈局圖，適用於紅外線或氣相迴焊。此佈局確保焊點形成正確且機械穩定性佳。圖中通常標示陽極與陰極焊墊，必須與LED封裝本身的極性標記（通常是凹口、圓點或修剪過的引腳）正確對齊。

6. 焊接與組裝指南

6.1 建議的IR迴焊溫度曲線

提供了針對無鉛製程的建議迴焊溫度曲線，參考J-STD-020B標準。此曲線包括預熱、熱浸、迴焊和冷卻階段，具有特定的時間與溫度限制，峰值溫度不超過260°C。遵循此曲線對於防止LED封裝或透鏡受到熱損壞是必要的。

6.2 儲存條件

LED對濕度敏感。當密封在帶有乾燥劑的原廠防潮袋中時，應儲存在≤30°C且≤70% RH的環境中，並在一年內使用。一旦打開袋子，儲存環境不得超過30°C和60% RH。暴露超過168小時的元件在焊接前需要在大約60°C下烘烤至少48小時，以去除吸收的濕氣並防止迴焊過程中發生爆米花效應。

6.3 清潔

若焊接後需要清潔，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。未指定的化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝為8mm載帶置於7吋直徑捲盤上，每捲5000顆。零散訂購最低數量為500顆。載帶與捲盤規格符合ANSI/EIA 481標準。包裝包含頂部蓋帶以密封空位，並對連續缺失元件的數量有限制。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

此LED非常適合用於消費性電子產品（手機、筆記型電腦、家電）的狀態指示燈、網路設備和工業控制中按鈕或面板的背光，以及室內標誌的低亮度照明。其寬視角使其適合需要從各種角度都能看到光線的應用。

8.2 設計考量

1. 限流：務必使用串聯電阻或恆流驅動器將順向電流限制在30mA DC或更低。電路設計必須考慮順向電壓等級，以確保正確的電流調節。
2. 熱管理：考慮60°C/W的熱阻。對於高電流下的連續操作，確保PCB能有效散熱，使接面溫度保持在125°C以下。
3. 光學設計：黃色透鏡會影響輸出顏色。對於純白光要求，請驗證色度等級。寬視角可能需要在特定應用中使用擴散片或導光板來塑形光束。
4. 靜電防護：雖然此型號未明確說明，但建議在組裝過程中遵循LED的標準靜電防護措施。

9. 技術比較與差異化

與通用SMD LED相比，此元件提供電壓、強度和顏色的特定分級，為生產批次提供更高的一致性。120度視角明顯比許多標準LED（可能為60-90度）更寬，提供更廣的照明範圍。其與JEDEC Level 3預處理和標準IR迴焊曲線的相容性，表明其適用於標準表面黏著組裝線的穩健性。明確的熱阻額定值為熱設計提供了具體參數，這在較簡單的規格書中常被省略。

10. 基於技術參數的常見問題

問：使用5V電源時，我應該使用多大的電阻值？
答：使用歐姆定律（R = (電源電壓 - Vf) / If）和最壞情況的Vf（20mA時最大3.25V），最小電阻為（5 - 3.25）/ 0.02 = 87.5歐姆。使用標準值如100歐姆或略高，以確保對於典型LED，電流不超過20mA。

問：我可以用PWM信號驅動此LED進行調光嗎？
答：可以，脈衝操作是可接受的。絕對最大額定值允許在1/10工作週期、0.1ms脈衝寬度下達到100mA峰值電流。對於PWM調光，請確保長時間的平均電流不超過30mA DC額定值，並且開啟脈衝期間的瞬時電流符合峰值額定值。

問：溫度如何影響亮度？
答：LED的發光輸出通常隨著接面溫度升高而降低。為了在溫度變化下精確控制亮度，可能需要回饋或補償。熱阻值有助於計算給定操作條件下預期的接面溫升。

11. 實務設計與使用案例

案例：前面板狀態指示燈陣列
在網路路由器中，使用十顆LTST-T180UWET LED來指示不同埠的鏈路狀態。設計步驟包括：1) 從相同強度等級（例如X1）和顏色等級中選擇LED，以確保整個面板的亮度和色調均勻。2) 使用建議的焊墊佈局設計PCB。3) 使用3.3V電源軌，並為每顆LED計算約18mA的限流電阻（例如，（3.3V - 2.85V_典型值）/ 0.018A = 25歐姆）。4) 確保焊墊周圍的PCB銅箔面積足以作為散熱片，特別是當所有LED持續點亮時。5) 在組裝過程中遵循指定的迴焊曲線。6) 組裝後進行目視檢查，確認焊接與對位是否正確。

12. 原理介紹

發光二極體是一種當電流通過時會發光的半導體元件。這種稱為電致發光的現象發生在電子與元件內的電洞重新結合時，以光子的形式釋放能量。光的顏色由半導體材料的能隙決定。白光LED通常是透過使用藍光或紫外光LED晶片，並塗覆螢光粉材料製成，該材料將部分發射光轉換為較長波長（黃光、紅光），從而產生被感知為白光的混合光。此特定型號的黃色透鏡可能會進一步改變光譜輸出或擴散光線。

13. 發展趨勢

SMD LED技術的總體趨勢持續朝向更高的發光效率（每瓦電輸入產生更多光輸出）、改善白光LED的演色性指數（CRI），以及更小的封裝尺寸以實現更高密度的佈局。同時也專注於提高在高溫操作條件下的可靠性，以及更精確的顏色與光通量分級，以滿足高解析度顯示器和汽車照明等應用的需求。所有電子設備對能源效率的追求，進一步推動了採用具有最佳性能特性的LED。