目錄
- 1. 產品概述
- 2. 技術規格詳解
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣與光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 順向電壓（VF）分級
- 3.2 發光強度（IV）分級
- 3.3 色調（顏色）分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 LED封裝尺寸
- 5.2 建議焊接焊墊佈局
- 5.3 載帶與捲盤封裝尺寸
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 回流焊溫度曲線
- 6.2 手工焊接
- 6.3 儲存與處理
- 6.4 清潔
- 7. 包裝與訂購資訊
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題（基於技術參數）
- 11. 實務設計與使用案例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 產業趨勢與發展
1. 產品概述
LTW-C191TL5是一款專為現代緊湊型電子應用設計的表面黏著元件（SMD）發光二極體（LED）。它屬於超薄晶片LED系列，其高度僅有0.55毫米，輪廓極低。這使其成為空間限制至關重要的應用之理想選擇，例如超薄顯示器、行動裝置背光，以及高密度印刷電路板上的指示燈。
其核心技術基於氮化銦鎵（InGaN），能夠產生明亮的白光。此LED採用業界標準的8毫米載帶封裝，捲繞於7英吋直徑的捲盤上，確保與高速自動化取放組裝設備相容。此封裝格式對於大規模生產至關重要，能在製造過程中實現高效處理與放置。
2. 技術規格詳解
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。LTW-C191TL5在環境溫度（Ta）為25°C時的最大功耗為70 mW。最大連續順向電流（DC）為20 mA。對於脈衝操作，在特定條件下（1/10工作週期，脈衝寬度0.1毫秒），允許的峰值順向電流為100 mA。元件可承受高達5V的反向電壓，但禁止在反向偏壓下連續操作。工作溫度範圍為-20°C至+80°C，而儲存溫度範圍更寬，為-55°C至+105°C。組裝的一個關鍵參數是紅外線焊接條件，額定值為260°C，最長10秒。
2.2 電氣與光學特性
這些是在Ta=25°C、順向電流（IF）為5 mA（常見測試條件）下測得的典型性能參數。發光強度（Iv）範圍從最小值45.0毫燭光（mcd）到典型最大值180.0 mcd。視角（2θ1/2）為130度，提供寬廣的照明範圍。色度座標（定義白光在CIE 1931圖上的色點）通常為x=0.31，y=0.32。在測試電流下，順向電壓（VF）範圍為2.70V至3.15V。當施加5V反向電壓（VR）時，反向電流（IR）最大值為10 μA。
3. 分級系統說明
為確保生產一致性，LED會根據關鍵的電氣和光學參數進行分級。LTW-C191TL5採用三維分級系統。
3.1 順向電壓（VF）分級
LED根據其在IF=5mA時的順向電壓分為三個VF等級（A、B、C）。A級涵蓋2.70V至2.85V，B級涵蓋2.85V至3.00V，C級涵蓋3.00V至3.15V。每個等級的容差為±0.1V。
3.2 發光強度（IV）分級
LED根據其光輸出分為三個IV等級（P、Q、R）。P級範圍為45.0至71.0 mcd，Q級為71.0至112.0 mcd，R級為112.0至180.0 mcd。每個等級的容差為±15%。
3.3 色調（顏色）分級
這是最複雜的分級，定義了白色色點。等級由CIE 1931色度圖上的四邊形定義。規格書列出了A0、B3、B4、B5、B6和C0等級的座標。例如，B5級由座標（x,y）定義：(0.296, 0.276)、(0.311, 0.294)、(0.307, 0.315)、(0.287, 0.295)。等級內每個（x, y）座標的容差為±0.01。提供的圖表直觀地繪製了這些等級，顯示它們相對於白點區域的位置。
4. 性能曲線分析
雖然PDF顯示第4頁有典型的電氣/光學特性曲線，但具體圖表（例如IV曲線、相對強度與溫度關係、光譜分佈）並未包含在提供的文本中。通常，此類曲線會顯示順向電流與電壓的關係、發光強度如何隨接面溫度升高而降低，以及所發射白光的光譜功率分佈。這些圖表對於設計師理解元件在非標準操作條件下的行為至關重要。
5. 機械與封裝資訊
5.1 LED封裝尺寸
此LED具有EIA標準封裝尺寸。關鍵尺寸包括本體長度約1.6毫米、寬度約0.8毫米，其中0.55毫米的超薄高度是其突出特點。詳細的尺寸圖會指定焊墊位置、透鏡形狀以及陰極/陽極識別標記。
5.2 建議焊接焊墊佈局
提供了建議的PCB焊墊圖案（佔位面積），以確保在回流焊過程中形成可靠的焊點。此圖案略大於元件本身，以容納焊錫圓角。
5.3 載帶與捲盤封裝尺寸
元件以寬度為8毫米的凸輪載帶供應。載帶捲繞在標準7英吋（178毫米）直徑的捲盤上。關鍵規格包括：每滿盤5000顆、部分盤最小包裝數量為500顆，以及載帶中最多允許連續缺失兩個元件（空穴）。封裝符合ANSI/EIA 481-1-A-1994標準。
6. 焊接與組裝指南
6.1 回流焊溫度曲線
建議的紅外線（IR）回流焊溫度曲線至關重要。峰值溫度不應超過260°C，且高於260°C的時間最長為10秒。建議在150-200°C範圍內進行預熱，最長120秒，以減少熱衝擊。應針對特定的PCB組裝來表徵此溫度曲線。
6.2 手工焊接
若必須進行手工焊接，烙鐵溫度不應超過300°C，且每個焊墊的接觸時間應限制在最長3秒。手工焊接僅應執行一次。
6.3 儲存與處理
LED對濕氣敏感。在其原始的密封防潮袋（內含乾燥劑）中，應儲存在≤30°C且≤90%相對濕度的環境下，並在一年內使用。一旦打開袋子，儲存環境應為≤30°C且≤60%相對濕度。暴露在環境空氣中超過672小時（4週）的元件，在進行回流焊前應在大約60°C下烘烤至少20小時，以去除吸收的濕氣並防止焊接過程中發生爆米花損壞。對於在原始袋子外進行長期儲存，請使用帶有乾燥劑的密封容器或氮氣乾燥櫃。
6.4 清潔
若需在焊接後進行清潔，僅應使用指定的溶劑。將LED在室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘是可接受的。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
標準包裝層級為：載帶上的LED → 7英吋捲盤上的載帶 → 防潮袋（內含乾燥劑）中的捲盤 → 內盒中的防潮袋 → 外箱中的內盒。一個內盒最多可裝3個防潮袋，一個外箱最多可裝21個內盒。料號LTW-C191TL5遵循製造商的內部命名慣例，其中LTW可能表示白光LED，C191則表示封裝類型和系列。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
其超薄輪廓使此LED成為以下應用的理想選擇：智慧型手機、平板電腦和顯示器的超薄LCD顯示器背光；穿戴式裝置和超便攜電子設備的狀態指示燈；薄型消費產品中的裝飾照明；以及電路板空間有限的網路和通訊設備中的面板指示燈。
8.2 設計考量
限流：務必使用串聯電阻或恆流驅動器將順向電流限制在最大20mA DC。在典型的5mA測試電流下操作將提供更長的使用壽命和更好的穩定性。
熱管理：儘管體積小，LED仍會產生熱量。請確保PCB焊墊設計中有足夠的散熱措施，尤其是在接近最大電流或高環境溫度下操作時。必須考慮超過25°C後每°C 0.25 mA的降額因子。
靜電防護：此元件對靜電放電（ESD）敏感。在組裝和安裝過程中，應實施ESD安全處理程序，包括使用接地腕帶和工作站。
光學設計：130度的寬視角提供漫射照明。如需聚焦光線，可能需要外部透鏡或導光板。
9. 技術比較與差異化
LTW-C191TL5的主要差異化優勢在於其0.55毫米的高度，這遠低於許多標準SMD LED（例如0603或0805封裝，高度通常>0.8毫米）。這使得設計能夠應用於日益輕薄的終端產品。採用InGaN技術為白光LED提供了高效率與良好的顯色性。全面的分級系統讓設計師能夠為其應用選擇具有一致顏色和亮度的LED，這對於背光或標誌中的多LED陣列至關重要。
10. 常見問題（基於技術參數）
問：我可以連續以20mA驅動此LED嗎？
答：可以，20mA是額定的最大連續DC電流。然而，為了獲得最佳的使用壽命和效率，建議以較低的電流（如5-10mA）驅動。
問：不同的VF和IV分級有何用途？
答：分級讓您可以選擇電氣和光學特性非常相似的LED。這對於使用多個LED且需要均勻亮度和顏色的應用至關重要，可防止個別LED之間出現可見差異。
問：如何解讀色調分級座標？
答：（x,y）座標將LED的白點定位在CIE色度圖上。像B5或C0這樣的等級代表白色的不同區域，範圍從較冷（偏藍）到較暖（偏黃）的色調。您應選擇符合產品色溫要求的等級。
問：我的回流焊爐溫度曲線峰值為250°C。可以接受嗎？
答：可以，250°C的峰值在規格範圍內（最大260°C）。請始終確保超過您焊錫膏液相線溫度的時間足以形成良好的焊點。
11. 實務設計與使用案例
案例：為超薄智慧手錶設計狀態指示燈。
主要限制是Z軸高度。LTW-C191TL5的0.55毫米輪廓使其能夠安裝在薄擴散層下方，而不增加手錶外殼的整體厚度。設計師選擇R級LED以獲得高亮度，並選擇B5級以獲得一致的中性白光。使用恆流LED驅動器IC為LED提供8mA電流，在提供充足亮度的同時節省電池壽命並保持低接面溫度。PCB焊墊佈局遵循規格書建議。在組裝過程中，手錶PCB經過紅外線回流焊，精心設定峰值溫度為245°C，持續8秒。寬視角確保使用者在瞥向手腕時，能從各種角度看到指示燈。
12. 技術原理介紹
LTW-C191TL5基於InGaN（氮化銦鎵）半導體技術。在白光LED中，主動區通常發射藍光。部分藍光隨後被塗覆在半導體晶片上的螢光粉層轉換為較長波長的光（黃光、紅光）。人眼感知到的剩餘藍光與螢光粉轉換的黃/紅光混合光即為白光。InGaN合金中銦和鎵的特定比例，以及螢光粉層的成分和厚度，決定了最終發射白光的色溫和色度座標。超薄封裝是透過先進的晶片級封裝技術實現的，該技術最大限度地減少了半導體晶片周圍的封裝材料量。
13. 產業趨勢與發展
消費電子產品中SMD LED的趨勢正不斷朝向微型化和更高效率發展。此元件0.55毫米的高度代表了封裝輪廓持續減小的一個階段。未來的發展可能集中在進一步減小佔位面積（例如，無可見封裝的晶片級封裝）的同時提高發光效率（每瓦流明）。此外，改善顏色一致性和提高顯色指數（CRI）值也是一個強勁趨勢，特別是在照明應用中。再者，在LED封裝內整合控制電路（如PWM調光）是一個新興領域。如本LED特性所述，推動符合RoHS標準和綠色製造仍然是基本的產業標準。
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。 |