LTW-1GHCX4 白光LED 規格書 - 5mm 直徑 - 典型值 3.1V - 功率 90mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTW-1GHCX4 是一款高亮度插件式白光LED，專為廣泛電子應用中的狀態指示與照明而設計。其採用標準 T-1 (5mm) 直徑封裝，搭配水清透鏡，為印刷電路板或面板上的各種安裝配置提供了設計靈活性。

1.1 核心優勢

• 符合RoHS標準：本產品為無鉛(Pb)產品，符合環保法規。
• 高效率：提供高光輸出，同時功耗低。
• 設計靈活性：採用通用封裝尺寸，適合多種安裝方式。
• 低電流操作：因其低電流需求，與積體電路相容性高。

1.2 目標應用

此LED適用於多個領域，包括：

• 電腦與通訊設備
• 消費性電子產品
• 家用電器
• 工業控制與儀器儀表

2. 技術參數分析

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。不保證在此條件下操作。

• 功率消耗 (Pd)：最大 90 mW。
• 直流順向電流 (IF)：連續 25 mA。
• 峰值順向電流：100 mA (脈衝，工作週期 ≤ 1/10，脈寬 ≤ 10ms)。
• 操作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。
• 引腳焊接溫度：最高 260°C，持續時間最長 5 秒，測量點距離LED本體 2.0mm。
• 靜電放電 (ESD)：可承受最高 1000V。

熱降額：當環境溫度超過 30°C 時，直流順向電流必須以每攝氏度 0.36 mA 的速率線性降額，以確保不超過功率消耗限制。

2.2 電氣與光學特性

這些參數在環境溫度 (TA) 25°C 下指定，定義了元件的典型性能。

• 發光強度 (Iv)：範圍從 4000 mcd (最小) 到 11000 mcd (最大)，在順向電流 (IF) 20 mA 下典型值為 7500 mcd。測量包含 ±15% 的測試公差。
• 視角 (2θ1/2)：約 44 度 (典型值)。此為發光強度降至軸向值一半時的全角。
• 順向電壓 (VF)：範圍從 2.7V 到 3.5V，在 IF=20mA 下典型值為 3.1V。
• 逆向電流 (IR)：在逆向電壓 (VR) 5V 下，最大為 5 μA。重要提示：本元件並非設計用於逆向偏壓操作；此測試條件僅用於特性描述。
• 色度座標 (x, y)：在 CIE 1931 色度圖上，典型座標為 x=0.28, y=0.26，定義了LED的白點。

3. 分級系統規格

LED根據關鍵性能參數進行分級，以確保同一生產批次內的一致性。分級代碼標示於每個包裝袋上。

3.1 發光強度分級

註：每個分級極限的公差為 ±15%。

3.2 順向電壓分級

註：順向電壓測量容差為 ±0.1V。

3.3 色調 (顏色) 分級

定義了多個色調等級 (U91, U01, U20, U22, U31, U32, U41, U42, U51)，每個等級在 CIE 1931 色度圖上指定了一個具有特定 (x, y) 座標邊界的四邊形區域。這確保了對白光輸出色調一致性的嚴格控制。色度座標測量容差為 ±0.01。

4. 性能曲線分析

典型性能曲線說明了關鍵參數之間的關係。這些對於電路設計和理解元件在不同條件下的行為至關重要。

• 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)：顯示指數關係，對於選擇限流電阻至關重要。
• 發光強度 vs. 順向電流：展示光輸出如何隨電流增加而增加，直至達到最大額定極限。
• 發光強度 vs. 環境溫度：說明當接面溫度升高時，光輸出會下降，凸顯了熱管理的重要性。
• 視角分佈圖：顯示光強度角度分佈的極座標圖。

5. 機械與包裝資訊

5.1 外型尺寸

此LED符合標準 T-1 (5mm) 徑向引腳封裝。

• 本體直徑：5mm (標稱值)。
• 引腳間距：測量引腳從封裝伸出的位置。
• 樹脂突出：法蘭下方最大 1.0mm。
• 公差：除非另有說明，否則為 ±0.25mm。

極性識別：較長的引腳表示陽極 (正極)，較短的引腳表示陰極 (負極)。陰極側也可能由LED透鏡法蘭上的平坦處標示。

5.2 包裝規格

LED以抗靜電包裝袋供應。

• 袋裝數量：每袋 1000、500、200 或 100 顆。
• 內箱：包含 10 個包裝袋 (例如，若每袋裝 1000 顆，則為 10,000 顆)。
• 外箱：包含 8 個內箱 (例如，總計 80,000 顆)。
• 在每個出貨批次中，僅最後一箱可能為非滿箱。

6. 焊接與組裝指南

6.1 儲存

為獲得最佳保存期限，請將LED儲存在不超過 30°C 和 70% 相對濕度的環境中。若從原始包裝中取出，請在三個月內使用。如需在原始包裝外長期儲存，請使用帶有乾燥劑的密封容器或氮氣環境。

6.2 引腳成型

• 在距離LED透鏡基座至少 3mm 處彎折引腳。
• 請勿使用引線框架的基座作為支點。
• 在常溫下焊接前進行成型。
• 在PCB組裝過程中，使用最小的夾緊力以避免機械應力。

6.3 焊接製程

關鍵規則：保持從透鏡基座到焊點的最小間隙為 2mm。請勿將透鏡浸入焊料中。

警告：過高的溫度或時間可能導致透鏡變形或造成災難性故障。紅外線迴流焊接不適用於此插件式LED。

6.4 清潔

如有必要，僅使用酒精類溶劑（如異丙醇）進行清潔。

7. 應用與設計考量

7.1 驅動電路設計

LED是電流驅動元件。為了在並聯驅動多個LED時確保亮度均勻，必須在每個單獨的LED串聯一個限流電阻 (電路 A)。不建議在沒有個別電阻的情況下並聯驅動LED (電路 B)，因為LED之間順向電壓 (Vf) 特性的微小差異將導致電流分配顯著不同，從而影響亮度。

電路 A (推薦)：[Vcc] — [電阻] — [LED] — [GND] (每條LED支路)。
電路 B (不推薦)：[Vcc] — [單一電阻] — [多個並聯的LED] — [GND]。

7.2 ESD (靜電放電) 預防措施

儘管額定ESD為1000V，仍應遵循正確的操作程序。處理這些元件時，請使用接地的工作站和手腕帶，以防止靜電或電源突波造成的損壞。

7.3 熱管理

請遵守功率消耗 (90mW) 和降額規格。在高環境溫度應用中或以高電流驅動時，請確保透過引腳提供足夠的通風或散熱，以防止過熱，過熱會降低光輸出和使用壽命。

8. 常見問題 (FAQ)

8.1 特性表中的 Iv 值與分級表中的 Iv 值有何不同？

電氣/光學特性表 (第 2.2 節) 列出了整個產品系列的絕對最小值、典型值和最大值。分級表 (第 3 節) 則顯示了製造出的零件如何根據測試性能被分類到更嚴格、更一致的組別 (分級) 中。您可以選擇一個分級代碼，以保證您收到的LED落在特定、更窄的性能範圍內。

8.2 我可以在沒有限流電阻的情況下驅動此LED嗎？

不行。LED的順向電壓具有負溫度係數，並非固定值。將其直接連接到電壓源將導致電流不受控制地流動，很可能超過最大額定值並損壞元件。對於恆壓驅動，串聯電阻是必需的。

8.3 為什麼在焊接時保持 2mm 間隙如此重要？

環氧樹脂透鏡材料的熱膨脹係數遠高於金屬引腳。在過於靠近透鏡的位置施加高熱，會在引腳與環氧樹脂的介面處產生嚴重的機械應力，可能導致密封破裂、損壞內部晶片接合或讓濕氣侵入，從而導致早期失效。

8.4 如何解讀色調等級表 (U91, U01 等)？

每個色調等級 (例如 U31) 使用四組 (x, y) 座標在 CIE 1931 色彩空間圖上定義了一個四邊形區域。LED經過測試，其測得的色度座標必須落在其指定色調等級多邊形的邊界內。這確保了所有標示相同色調等級的LED都能發出非常相似的白光色調。