LTLMR4YVX3DA 黃光LED燈珠規格書 - 尺寸 4.2x4.2x6.9mm - 電壓 1.8-2.4V - 功率 120mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTLMR4YVX3DA 是一款專為高要求標誌應用設計的高亮度表面黏著LED燈珠。它採用封裝於擴散式外殼中的黃光AllnGaP晶片，能提供強烈的光輸出與受控的視角。其核心設計理念著重於可靠性，以及與標準工業表面黏著技術組裝製程（包括無鉛迴焊）的相容性。

1.1 核心優勢與目標市場

此元件提供數項關鍵優勢，使其有別於標準SMD或PLCC封裝。其主要特點是平滑的輻射圖形與典型為35度的窄且明確的視角。此光學特性是透過其特定的透鏡設計達成，在許多應用中無需額外的外部光學透鏡，從而簡化設計並降低系統成本。封裝採用先進的環氧樹脂技術，提供卓越的防潮與抗紫外線能力，這對於戶外應用與長期可靠性至關重要。

目標市場是需要高可見度與可靠性的應用，例如視訊訊息看板、交通號誌，以及各種室內/室外訊息顯示器。其結構為無鉛、無鹵素，並完全符合RoHS環保指令。

2. 技術參數分析

對電氣與光學特性進行詳細、客觀的分析，對於正確的電路設計與效能預測至關重要。

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的應力極限。在環境溫度為25°C時，最大功耗為120mW。直流順向電流不應超過50mA。對於脈衝操作，在特定條件下（工作週期≤1/10，脈衝寬度≤10µs）允許120mA的峰值順向電流。一個關鍵參數是順向電流的降額因子：超過45°C時，最大允許直流電流以每攝氏度0.75mA的速率線性下降。工作溫度範圍為-40°C至+85°C，儲存溫度可為-40°C至+100°C。元件可承受最高260°C的迴焊峰值溫度，最長10秒。

2.2 電氣與光學特性

在TA=25°C與標準測試電流20mA下量測，關鍵參數如下：

• 發光強度：範圍從最低5500 mcd到最高12000 mcd。典型值在此範圍內。分級界限適用±15%的測試公差。
• 視角：定義為強度降至峰值一半時的全角。典型值為35度（最小值30度），量測公差為±2度。
• 峰值發射波長：典型值為594 nm。
• 主波長：範圍從584.5 nm到594.5 nm，定義了感知的黃色。
• 譜線半寬度：典型值為15 nm，表示黃光的光譜純度。
• 順向電壓：在20mA下，範圍為1.8V至2.4V。
• 逆向電流：在逆向電壓5V下，最大值為10 µA。必須注意，此元件並非設計用於逆向偏壓操作；此測試僅用於特性描述。

3. 分級系統規格

為確保生產中的顏色與亮度一致性，LED會進行分級。LTLMR4YVX3DA採用三維分級系統。

3.1 發光強度分級

在IF=20mA下分級。分級代碼定義了發光強度的最小-最大範圍。每個分級界限有±15%的公差。
W: 5500 - 7200 mcd
X: 7200 - 9300 mcd
Y: 9300 - 12000 mcd

3.2 主波長分級

在IF=20mA下分級。分級代碼定義了主波長的最小-最大範圍。每個分級界限有±1nm的公差。
Y1: 584.5 - 587.0 nm
Y2: 587.0 - 589.5 nm
Y3: 589.5 - 592.0 nm
Y4: 592.0 - 594.5 nm

3.3 順向電壓分級

在IF=20mA下分級。分級代碼定義了順向電壓的最小-最大範圍。每個分級界限有±0.1V的公差。
1A: 1.8 - 2.0 V
2A: 2.0 - 2.2 V
3A: 2.2 - 2.4 V

4. 機械與封裝資訊

4.1 外型尺寸

此元件具有緊湊的表面黏著佔位面積。關鍵尺寸包括本體尺寸約為4.2mm x 4.2mm，總高度為6.9mm ±0.5mm。引腳間距為2.0mm ±0.5mm。所有尺寸單位為毫米，除非另有說明，一般公差為±0.25mm。法蘭下方允許有樹脂小凸起，最大高度為1.0mm。

4.2 極性識別與焊墊設計

元件有三個引腳。P1與P3為陽極連接，P2為陰極。在PCB佈局時必須仔細觀察此配置。提供了建議的焊接焊墊圖案，以確保在迴焊過程中形成正確的焊點與機械穩定性。焊墊設計包含圓角，以防止錫橋並確保可靠的連接。

5. 焊接與組裝指南

正確的處理對於可靠性至關重要。根據JEDEC J-STD-020標準，此元件為濕度敏感等級3。

5.1 儲存與處理

未開封的防潮袋（含乾燥劑）中的LED可在<30°C與90% RH下儲存長達12個月。開袋後，元件必須保持在<30°C與60% RH環境下，並必須在168小時內完成焊接。若濕度指示卡顯示>10% RH、暴露時間超過168小時，或元件暴露於>30°C與60% RH環境，則需要在60°C ±5°C下烘烤20小時。烘烤應僅執行一次。

5.2 迴焊溫度曲線

建議採用無鉛迴焊曲線。關鍵參數包括：從150°C至200°C的預熱/均熱階段，最長120秒；液相線以上時間介於60至150秒之間；峰值溫度最高260°C；以及在指定分類溫度±5°C內的時間最長30秒。從25°C升至峰值溫度的總時間不應超過5分鐘。

5.3 清潔

若焊接後需要清潔，僅應使用酒精類溶劑，例如異丙醇。

6. 包裝規格

LED以壓紋載帶供應，用於自動貼裝。載帶尺寸有明確規定，口袋設計用於穩固容納4.2mm x 4.2mm本體。標準包裝為每捲1000顆。批量出貨時：一捲放入含乾燥劑與濕度指示卡的防潮袋中；三個這樣的袋子裝入一個內箱；十個內箱裝入一個外運紙箱。出貨批次的最後一箱可能未裝滿。

7. 應用說明與設計考量

7.1 典型應用場景

此LED非常適合需要高亮度與在各種照明條件下良好可見度的應用。主要用途包括：
- 視訊訊息看板：用於大規模顯示器，其中跨越多個像素的顏色與亮度一致性至關重要。
- 交通號誌：利用其高強度與可靠性，用於安全關鍵的信號指示。
- 一般訊息看板：室內與室外皆適用，受益於其防潮性與受控視角。

7.2 設計考量

電流驅動：強烈建議使用恆流驅動器而非恆壓源，以確保穩定的光輸出並防止熱失控。設計應遠低於50mA的絕對最大直流電流，通常在或接近20mA的測試電流下工作，以保證規格。
熱管理：儘管功耗相對較低，但具有足夠散熱設計的PCB佈局，以及必要時用於散熱的小銅墊，將能延長壽命並維持效能，特別是在高環境溫度或較高驅動電流下。
光學整合：內建的35度視角對於許多應用可能已足夠。對於不同的光束圖形，可以使用二次光學元件，但初始的透鏡設計提供了平滑的輻射圖形作為起點。
靜電防護：雖然規格書中未明確說明，但在處理與組裝所有LED元件時，應遵循標準的ESD預防措施。

8. 技術比較與差異化

與標準3528或5050 SMD LED相比，LTLMR4YVX3DA封裝專為標誌中的高強度定向照明而設計。其關鍵差異在於整合式透鏡提供了受控的窄視角，無需額外光學元件，這並非通用SMD封裝的標準功能。使用AllnGaP技術產生黃光，相較於舊技術，提供了更高的效率與更好的溫度穩定性。封裝的堅固性也使其優於許多主要用於室內的基本SMD LED。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：峰值波長與主波長有何不同？
答：峰值波長是發射光功率達到最大值時的波長。主波長是從色度座標導出，代表與LED感知顏色相匹配的純光譜色的單一波長。主波長對於顏色規格更為相關。

問：訂購時應如何解讀分級代碼？
答：您必須指定強度、波長與電壓的分級代碼，以獲得一致性批次。型號LTLMR4YVX3DA隱含了特定的分級選擇。請向供應商諮詢型號後綴對應的確切分級映射。

問：我可以用3.3V電源驅動此LED嗎？
答：不建議直接連接至3.3V電源，這可能因電流過大而損壞LED。您必須使用限流電阻，或更佳的是恆流驅動電路。順向電壓僅為1.8-2.4V，因此多餘的電壓必須由串聯電阻或穩壓器承擔。

問：為什麼濕度敏感等級很重要？
答：在迴焊過程中，塑膠封裝內部殘留的水分可能迅速汽化，導致內部分層或"爆米花"效應，使封裝破裂並損壞LED。遵守開袋後168小時的暴露時間，並在需要時遵循烘烤程序，對於高組裝良率至關重要。

10. 實務設計與使用案例

情境：設計一個緊湊型交通警告標誌。
設計師需要一個高可見度的閃爍黃燈。他們選擇LTLMR4YVX3DA，因其高強度與窄視角，可確保光線對準迎面而來的駕駛。他們使用建議的焊墊佈局設計PCB。一個使用微控制器PWM引腳驅動設定為20mA的MOSFET恆流汲極的簡單電路。MSL3要求傳達給組裝廠，他們安排SMT產線在打開防潮袋後48小時內生產這些零件。最終標誌經過測試，確保所有單位的發光強度與顏色一致性，符合交通設備的法規標準。

11. 工作原理

此LED基於磷化鋁銦鎵半導體技術。當施加超過二極體閾值的順向電壓時，電子與電洞分別從n型與p型材料注入主動區。它們以輻射方式復合，以光子的形式釋放能量。AllnGaP層的特定成分決定了能隙能量，這直接對應於發射光的波長——在此案例中為黃光區域。擴散式環氧樹脂封裝體既保護半導體晶粒，也作為主透鏡，將光輸出塑造成指定的輻射圖形。

12. 技術趨勢與背景

高亮度AllnGaP LED的發展徹底改變了彩色指示器與標誌照明，相較於白熾燈與濾光光源，提供了卓越的效率、壽命與可靠性。此應用領域的當前趨勢包括追求更高的發光效率，以降低大型裝置的能耗。同時也著重於改善顏色在溫度與壽命期間的一致性與穩定性。此外，封裝技術持續演進，以提供更好的熱管理，允許更高的驅動電流，從而從相同晶片尺寸獲得更高亮度，或在標準電流下實現更長壽命。驅動電子與控制介面的整合是另一個重要趨勢，儘管此特定元件仍是一個離散式的高效能光源，專為整合到更大的系統中而設計。