目录
1. 产品概述
LTST-C295TGKRKT是一款双色表面贴装器件（SMD）LED，专为需要紧凑尺寸和高亮度指示灯的现代电子应用而设计。该元件在一个超薄封装内集成了两种不同的半导体芯片：用于发射绿光的InGaN（氮化铟镓）芯片和用于发射红光的AlInGaP（磷化铝铟镓）芯片。其主要设计目标是为状态指示、背光和面板照明等需要颜色区分的应用提供可靠、节省空间的解决方案。
这款LED的核心优势包括其极低的0.55mm外形高度，便于在纤薄的消费电子产品和便携式设备中使用。它符合ROHS（有害物质限制）指令，是一种环保的选择。该封装根据EIA（电子工业联盟）标准进行标准化，确保与自动化贴片组装设备以及标准的红外回流焊接工艺兼容，从而简化了大规模生产流程。
目标市场涵盖广泛的电子设备，包括但不限于办公自动化设备、通信硬件、家用电器以及各种消费电子产品，这些应用需要在极小空间内实现双色状态指示（例如，电源开/待机、充电状态、网络活动）。
2. 深入技术参数分析
2.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。不保证在或超过这些极限下运行。对于绿光芯片，最大连续直流正向电流为20mA，在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）允许的峰值正向电流为100mA。红光芯片允许稍高的30mA直流电流，但峰值电流较低，为80mA。绿光芯片的最大功耗为76mW，红光芯片为75mW，这对于高密度PCB中的热管理至关重要。器件的工作温度范围额定为-20°C至+80°C，可承受-30°C至+100°C的存储温度。它还适用于峰值温度为260°C、最长10秒的无铅红外回流焊接。
2.2 电气与光学特性
这些参数是在标准环境温度25°C和典型工作点正向电流（IF）为20mA的条件下测量的。
发光强度（IV）：这是LED发射的感知光功率的度量。对于绿光芯片，最小强度为112毫坎德拉（mcd），典型范围最高可达450 mcd。红光芯片的最小强度为45 mcd，最大为180 mcd。宽泛的范围表明该器件提供不同的亮度等级。
视角（2θ1/2）：两种颜色均具有非常宽的130度（典型值）视角。这是发光强度降至中心轴值一半时的全角，使得该LED适用于离轴角度可见性很重要的应用。
波长特性：绿光芯片的典型峰值发射波长（λP）为530nm，主波长（λd）范围为520.0nm至535.0nm。红光芯片的典型峰值为639nm，主波长范围为624.0nm至638.0nm。光谱线半宽（Δλ）绿光约为35nm，红光约为20nm，描述了发射光的光谱纯度。
正向电压（VF）：这是在指定电流下工作时LED两端的电压降。绿光芯片的VF范围为2.8V（最小）至3.8V（最大）。红光芯片的VF较低，范围为1.8V至2.4V。这种差异对于电路设计至关重要，特别是当从公共电压源驱动两种颜色时，可能需要不同阻值的限流电阻。
反向电流（IR）：当施加5V反向电压（VR）时，两个芯片的最大反向漏电流均为10µA。明确指出该器件并非为反向操作而设计；此参数仅用于测试目的。
3. 分档系统说明
为确保大规模生产的一致性，LED会根据性能进行分档。LTST-C295TGKRKT对发光强度和主波长采用分档系统。
3.1 发光强度分档
对于绿光芯片，分档代号为R、S和T，分别覆盖112.0-180.0 mcd、180.0-280.0 mcd和280.0-450.0 mcd的强度范围。对于红光芯片，分档P、Q和R覆盖45.0-71.0 mcd、71.0-112.0 mcd和112.0-180.0 mcd。每个强度分档的容差为+/-15%。
3.2 主波长分档
适用于绿光芯片，波长分档AP、AQ和AR对应于主波长范围520.0-525.0nm、525.0-530.0nm和530.0-535.0nm。每个波长分档的容差为严格的+/-1nm，确保在选定分档内精确的颜色一致性。
4. 性能曲线分析
虽然规格书中（第6-7页）引用了具体的图形曲线，但其含义是标准的。I-V（电流-电压）曲线将显示典型的二极管指数关系，绿光（InGaN）芯片的正向电压拐点高于红光（AlInGaP）芯片。相对发光强度与正向电流曲线将表明，光输出在一定范围内随电流近似线性增加，之后由于发热效率会下降。相对发光强度与环境温度曲线至关重要；对于大多数LED，光输出会随着结温升高而降低。设计人员必须考虑这种热降额，尤其是在接近最大额定值或高环境温度下运行时。光谱分布曲线将显示以峰值波长为中心的窄发射带，其中绿光带比红光带更宽。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸与极性
该LED采用标准SMD封装。关键的机械特性是其0.55mm的高度。引脚定义明确：引脚1和3用于绿光阳极/阴极，引脚2和4用于红光阳极/阴极。规格书中提供了精确的封装尺寸图，这对于PCB焊盘图案设计至关重要。透镜为水白色，使芯片的真实颜色可见。
5.2 推荐焊盘设计
包含建议的焊盘布局，以确保可靠的焊接和适当的机械稳定性。遵循这些建议有助于防止回流焊接过程中的“立碑”现象（元件一端翘起），并确保形成良好的焊角以实现牢固的连接。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊接温度曲线
该器件兼容红外回流焊接工艺，这是SMD组装的标准。提供了符合JEDEC标准的无铅焊料建议回流曲线。关键参数包括预热阶段（通常150-200°C，最长120秒）、受控升温至峰值温度不超过260°C，以及液相线以上时间（TAL），峰值温度保持时间最长10秒。该曲线旨在最大限度地减少热冲击，同时确保焊点完全形成。
6.2 操作与存储注意事项
ESD（静电放电）敏感性：LED易受静电损坏。强烈建议在防静电环境中使用腕带和接地设备进行操作。
湿度敏感性：虽然器件在带有干燥剂的防潮袋中运输，但一旦打开包装，如果在环境条件下（<30°C，<60% RH）存储，应在1周内使用。对于开封后需要更长时间存储的情况，应将其保存在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。在原始包装外存储超过一周的元件，在焊接前需要进行烘烤处理（约60°C，至少20小时），以去除吸收的湿气，防止回流焊接过程中出现“爆米花”现象。
6.3 清洗
如果焊接后需要清洗，应仅使用指定的溶剂。建议将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。未指定的化学品可能会损坏塑料封装或透镜。
7. 包装与订购信息
LTST-C295TGKRKT采用行业标准包装，适用于自动化组装。元件放置在8mm宽的凸点载带上，然后卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。每个满盘包含4000片。对于较小数量，最小包装为500片。载带和卷盘规格符合ANSI/EIA-481标准。顶盖带密封元件口袋，卷盘包含方向指示器以确保机器正确装载。
8. 应用说明与设计考量
8.1 典型应用电路
每种颜色芯片（绿光和红光）必须独立驱动。每个LED必须串联一个限流电阻以设定所需的正向电流（通常为20mA）。电阻值使用欧姆定律计算：R = (V电源- VF) / IF。由于绿光和红光芯片的正向电压不同，使用公共电源电压将导致每种颜色需要不同的电阻值才能达到相同的电流。例如，使用5V电源：R绿光= (5V - 3.3V) / 0.02A = 85Ω；R红光= (5V - 2.1V) / 0.02A = 145Ω（使用典型的VF值）。
8.2 热管理
尽管功耗较低，但PCB上良好的热设计对于延长寿命和稳定性能仍然很重要。确保焊盘周围有足够的铜面积作为散热器，尤其是在高环境温度或接近最大电流额定值下运行时。避免将发热元件直接放置在LED旁边。
8.3 光学设计
130度的宽视角使该LED适用于需要广泛可见性的应用。对于更定向的光线，可以使用外部透镜或导光板。水白色透镜提供芯片最纯净的颜色，但如果需要更柔和、更均匀的外观，可以在外部应用漫射透镜或涂层。
9. 技术对比与差异化
LTST-C295TGKRKT的主要差异化在于其在超薄0.55mm封装中实现的双色功能。与使用两个独立的单色LED相比，它节省了PCB空间并简化了组装。使用InGaN制造绿光，与GaP等旧技术相比，提供了更高的效率和亮度。AlInGaP红光芯片则提供了高效率和出色的色纯度。与更特殊或手动组装的解决方案相比，其与标准回流工艺和卷带包装的兼容性使其成为大规模生产的经济高效选择。
10. 常见问题解答（FAQ）
问：我可以同时驱动绿光和红光LED吗？
答：可以，但它们必须由独立的电路驱动（即，具有各自限流电阻的独立电流路径）。不建议将它们与单个电阻并联驱动，因为它们不同的正向电压特性会导致电流分配不均。
问：型号或订购中的分档代码（R、S、T、AP、AQ等）是什么意思？
答：这些代码指定了LED在发光强度和主波长方面的性能等级。为了在产品中获得一致的外观，指定并使用同一分档的LED至关重要。请咨询供应商了解可用的分档。
问：这款LED需要散热器吗？
答：通常不需要，因为其功耗较低（≤76mW）。然而，建议采用良好的PCB热设计实践，例如使用连接到地平面的散热焊盘，以获得最佳寿命，尤其是在高温环境中。
问：我可以将此LED用于反向电压指示吗？
答：不可以。规格书明确指出该器件并非为反向操作而设计。施加超过5V的反向电压可能导致损坏。对于反极性保护，应在电路中使用外部二极管。
11. 实际设计与使用示例
案例研究1：便携设备状态指示灯：在智能手机或平板电脑中，此LED可用于USB端口附近。绿光芯片可指示“已充满电”，而红光芯片可指示“正在充电”。超薄外形使其能够适应现代设备紧凑的机械限制。
案例研究2：工业控制面板：在机器操作员面板上，双色LED可以提供清晰的状态信息。例如，绿色表示“系统就绪”，红色表示“故障或警报”。宽视角确保从工厂车间的不同位置都能看到状态。
案例研究3：汽车内饰照明：虽然不用于主要照明，但可用于微妙的按钮背光或氛围照明，颜色可根据模式改变（例如，正常模式与夜间模式）。坚固的封装和合格的焊接温度曲线使其适用于汽车电子模块，尽管可能需要特定的汽车级认证。
12. 技术原理介绍
LED的工作原理基于半导体p-n结中的电致发光。当施加正向电压时，来自n型区域的电子和来自p型区域的空穴被注入到有源区。当这些载流子复合时，它们以光子（光）的形式释放能量。发射光的颜色（波长）由半导体材料的带隙能量决定。InGaN材料体系具有更宽的带隙，能够发射绿光、蓝光和白光。AlInGaP材料体系特别适合高效地产生红光、橙光和黄光。通过在一个封装中容纳两个这样的芯片，就创建了一个紧凑的双色光源。
13. 行业趋势与发展
SMD LED的趋势继续朝着更高效率（每瓦更多光输出）、更小封装尺寸和更高集成度发展。双色和RGB（红绿蓝）LED正变得越来越普遍，因为它们能够实现动态混色和更复杂的用户界面。同时，也有强大的驱动力来改善在更高温度条件下的可靠性和性能，以满足汽车和工业市场的需求。此外，如这款0.55mm高封装所见的微型化趋势，支持了日益纤薄的消费电子产品的发展。底层半导体材料，特别是用于绿光和蓝光的材料，正在进行持续研究以提高其效率，这一挑战在历史上被称为“绿光间隙”。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |