LTLR42FTBK4KHBPT 藍光LED燈規格書 - T-1 封裝 - 3.2V - 20mA - 400mcd

1. 產品概述

LTLR42FTBK4KHBPT 是一款專為印刷電路板（PCB）插件式安裝而設計的藍光發光二極體（LED）燈。它是電路板指示燈（CBI）系統的一部分，該系統使用一個與LED燈配對的黑色塑膠直角支架（外殼）。此產品系列以其多功能性著稱，提供頂視（間隔式）或直角方向等配置，並可排列成水平或垂直陣列。設計強調易於組裝和可堆疊性。

1.1 核心特色

易於組裝：專為簡潔高效的電路板組裝製程而設計。
固態光源：與傳統白熾燈相比，提供高可靠性、長壽命以及抗衝擊和振動能力。
能源效率：具備低功耗和高發光效率的特點。
環保合規：這是一款無鉛產品，並符合有害物質限制（RoHS）指令。
光源：採用氮化銦鎵（InGaN）半導體晶片，標稱峰值發射波長為470奈米（藍光）。
包裝：以適合自動化組裝設備的捲帶包裝供應。

1.2 目標應用

此LED適用於需要狀態指示、背光或一般照明的廣泛電子設備。主要應用市場包括：

電腦與資訊科技設備
通訊裝置
消費性電子產品
工業控制與儀器儀表

2. 技術參數深入解析

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極限。不保證在此條件下運作。

功率耗散（Pd）：最大值76 mW。這是元件能以熱量形式耗散的總電功率。
峰值順向電流（I_FP）：最大值100 mA。僅允許在脈衝條件下（工作週期 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 10μs）。
連續順向電流（I_F）：在直流條件下最大值為20 mA。
電流降額：當環境溫度（T_A）每升高攝氏一度超過30°C時，最大允許直流順向電流必須線性降低0.273 mA。
工作溫度範圍（T_opr）：-30°C 至 +80°C。
儲存溫度範圍（T_stg）：-40°C 至 +100°C。
引腳焊接溫度：最高260°C，持續5秒，測量點距離LED本體2.0毫米（0.079英吋）。

2.2 電氣與光學特性

這些是在環境溫度（T_A）為25°C下測量的典型性能參數。

發光強度（I_V）：140 - 680 mcd（毫燭光），典型值為400 mcd，於 I_F= 20mA 下測量。實際的分級代碼決定具體範圍。
視角（2θ_1/2）：45度。這是發光強度降至其軸向峰值一半時的全角。
峰值發射波長（λ_P）：468奈米。這是光譜輸出最強的波長。
主波長（λ_d）：465 - 475奈米，典型值為470奈米。這是人眼感知到的定義顏色的單一波長。
光譜線半高寬（Δλ）：25奈米。這表示發射光的光譜純度或頻寬。
順向電壓（V_F）：2.7 - 3.4 V，典型值為3.2 V，於 I_F= 20mA 下測量。
逆向電流（I_R）：最大值10 μA（微安培），於逆向電壓（V_R）為5V下測量。重要：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

LTLR42FTBK4KHBPT 根據兩個關鍵光學參數進行分級，以確保應用中的顏色和亮度一致性。分級代碼標示在包裝袋上。

3.1 發光強度分級

在測試電流20mA下分級。每個分級限值的容差為±15%。

分級 H：180 - 240 mcd
分級 J：240 - 310 mcd
分級 K：310 - 400 mcd
分級 L：400 - 520 mcd
分級 M：520 - 680 mcd

3.2 主波長分級

在測試電流20mA下分級。每個分級限值的容差為±1奈米。

分級 B08：465.0 - 470.0奈米
分級 B09：470.0 - 475.0奈米

4. 性能曲線分析

規格書包含典型的特性曲線，對於電路設計和理解元件在不同條件下的行為至關重要。這些曲線以圖形方式呈現以下關係：

順向電流 vs. 順向電壓（I-V曲線）：顯示LED兩端電壓與流經電流之間的非線性關係。這對於選擇適當的限流電阻或驅動電路至關重要。
發光強度 vs. 順向電流：說明光輸出如何隨電流增加而增加。它展示了次線性關係，表明在極高電流下效率可能會下降。
發光強度 vs. 環境溫度：顯示光輸出對接面溫度的依賴性。通常，發光強度會隨著溫度升高而降低。
光譜分佈：相對輻射功率與波長的關係圖，顯示在468奈米處的峰值和25奈米的半高寬，確認了藍光顏色特性。

5. 機械與包裝資訊

5.1 外型尺寸

LED燈符合標準T-1（3毫米）封裝尺寸。相關的黑色塑膠直角支架在規格書中提供了具體的機械圖紙。關鍵注意事項包括：

所有尺寸單位為毫米（附英吋等效值）。
除非另有說明，標準公差為±0.25毫米（±0.010英吋）。
支架材質為黑色塑膠。
LED燈本身具有藍色InGaN晶片和水晶透明（透明）透鏡。

5.2 包裝規格

元件以業界標準的捲帶包裝形式供應，適用於自動化貼裝。

載帶：由黑色導電聚苯乙烯合金製成。厚度為0.50 ±0.06毫米。
捲盤：標準13英吋直徑捲盤，包含400個元件。
紙箱包裝：
- 1個捲盤與濕度指示卡和乾燥劑一起包裝在一個防潮袋（MBB）內。
- 2個防潮袋包裝在一個內箱中（總計800個）。
- 10個內箱包裝在一個外箱中（總計8,000個）。

6. 焊接與組裝指南

6.1 儲存條件

密封包裝：儲存於≤30°C且相對濕度（RH）≤70%的環境。請在袋子密封日期後一年內使用。
已開封包裝：儲存於≤30°C且相對濕度≤60%的環境。元件應在暴露於空氣後168小時（7天）內進行紅外線迴焊。
延長儲存（已開封）：若儲存超過168小時，請將元件存放於帶有乾燥劑的密封容器或氮氣乾燥櫃中。在原始包裝袋外存放超過168小時的元件，在進行焊接組裝前必須在大約60°C下烘烤至少48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。

6.2 引腳成型

在距離LED透鏡基座至少3毫米處彎折引腳。
請勿以引腳框架的基座作為支點。
在室溫下進行引腳成型，並在焊接製程之前完成。
在插入PCB時，使用所需的最小夾緊力，以避免對元件施加過大的機械應力。

6.3 焊接製程

一般規則：保持透鏡/支架基座到焊接點之間至少有2毫米的間距。避免將透鏡/支架浸入焊料中。當LED處於高溫時，請勿對引腳施加外部應力。

手工焊接（烙鐵）：
- 溫度：最高350°C。
- 時間：每個焊點最多3秒。
- 位置：距離基座不小於2毫米。
波峰焊：
- 預熱溫度：最高100°C。
- 預熱時間：最多60秒。
- 焊波溫度：最高260°C。
- 焊接時間：依照標準波峰焊製程曲線，確保保持2毫米間距。

6.4 清潔

如果焊接後需要清潔，請使用酒精類溶劑，如異丙醇。避免使用強烈或侵蝕性的化學清潔劑。

7. 應用備註與設計考量

7.1 典型應用場景

此藍光LED非常適合室內外標誌應用，以及廣泛電子設備（包括電腦、網路設備、消費性電器和工業控制面板）中的一般狀態指示。直角支架提供90度的光線發射路徑，非常適合面板安裝的指示燈。

7.2 電路設計

限流：當使用電壓源驅動LED時，必須使用外部限流電阻。電阻值可使用歐姆定律計算：R = (V_電源- V_F) / I_F。為確保電流不超過20mA，進行保守設計時，請一律使用規格書中的最大V_F值（3.4V）。
熱管理：請遵守功率耗散和電流降額規格。對於高環境溫度或連續運作的應用，必要時請確保足夠的通風或散熱，以將接面溫度保持在安全範圍內。
逆向電壓保護：由於此元件並非設計用於逆向偏壓操作，如果存在施加逆向電壓的可能性，請考慮在電路中串聯或並聯（視電路而定）一個保護二極體。

7.3 光學設計

45度的視角提供了相當寬廣的光束，適合一般指示用途。
水晶透明透鏡產生明亮、聚焦的點光源。如需漫射光，則需要外部擴散器或帶有擴散透鏡的支架。
當為需要多個LED的應用選擇分級時，請指定相同的發光強度和主波長分級代碼，以確保所有指示燈之間的視覺一致性。

8. 技術比較與差異化

雖然規格書中未提供具體的競爭對手比較，但LTLR42FTBK4KHBPT可以根據其標準規格進行評估：

封裝：經典的T-1插件式封裝提供了堅固性和易於手動原型製作的特點，儘管在大批量自動化生產中正逐漸被表面黏著元件（SMD）取代。
效率：在20mA電流下（約64mW）提供400 mcd的典型發光強度，對於標準藍光LED而言具有良好的效率。較新的高亮度或低電流SMD LED可能提供更高的光效（流明/瓦）。
系統整合：關鍵差異化在於整合的CBI（電路板指示燈）系統概念——分離、可堆疊的直角支架。這允許靈活的機械設計，並且無需更換安裝在PCB上的支架即可輕鬆更換LED元件。

9. 常見問題（FAQ）

Q1：峰值波長（λ_P）和主波長（λ_d）有什麼區別？
A1：峰值波長是LED發射最多光功率的物理波長。主波長是基於人眼顏色感知（CIE色度圖）計算出的值，代表感知顏色的單一波長。它們通常接近但並不完全相同。

Q2：我可以在沒有電阻的情況下使用恆壓源驅動此LED嗎？
A2：不行。LED是電流驅動元件。其順向電壓具有容差範圍（2.7V-3.4V）。即使電壓源電壓僅略高於最小V_F，直接連接也可能導致過量電流、過熱和快速失效。請務必使用串聯限流電阻或恆流驅動器。

Q3：為什麼開袋後168小時的車間壽命如此重要？
A3：塑膠LED封裝會從空氣中吸收水分。在高溫迴焊過程中，這些被困住的水分會迅速蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝分層或晶片破裂（爆米花現象）。168小時的限制和烘烤程序是防止此類失效模式的關鍵濕度敏感等級（MSL）預防措施。

Q4：如何解讀袋子上的分級代碼？
A4：分級代碼，例如K-B09

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。

LTLR42FTBK4KHBPT 藍光LED燈規格書 - T-1 封裝 - 3.2V - 20mA - 400mcd - 繁體中文技術文件

目錄