LTST-C195TBTGKT 双色贴片LED规格书 - 尺寸1.6x0.8x0.55mm - 蓝光3.8V / 绿光2.4V - 76mW - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-C195TBTGKT是一款专为现代空间受限的电子应用设计的双色表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）。它在一个超紧凑的封装内集成了两个不同的半导体芯片：一个用于发射蓝光的InGaN（氮化铟镓）芯片和一个用于发射绿光的InGaN芯片。这种配置允许单个元件产生两种基色，从而在极小的空间内实现状态指示、背光和装饰照明。

该产品的核心优势包括其仅为0.55毫米的超薄厚度，这对于超薄显示器、移动设备和可穿戴技术等应用至关重要。它作为绿色产品制造，符合ROHS（有害物质限制）标准，确保不含铅、汞和镉等物质。器件以8毫米间距的载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，完全兼容大规模生产中使用的自动化高速贴片设备。其设计也兼容红外（IR）回流焊接工艺，这是表面贴装技术（SMT）组装线的标准工艺。

1.1 引脚分配与透镜

该器件采用水清透镜，不会扩散或改变光线颜色，允许发出纯净的芯片颜色（蓝色或绿色）。引脚分配对于正确的电路设计至关重要。对于LTST-C195TBTGKT，蓝色LED芯片连接到引脚1和3，而绿色LED芯片连接到引脚2和4。这种独立的阳极/阴极配置允许驱动电路分别控制每种颜色。

2. 技术参数详解

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的条件下工作。对于蓝光和绿光芯片：

• 功耗（Pd）：76 mW。这是允许的最大热功率损耗。超过此值可能导致过热并加速性能退化。
• 峰值正向电流（I_FP）：100 mA。此值仅在占空比为1/10、脉冲宽度为0.1ms的脉冲条件下允许。用于短暂的高强度闪光。
• 直流正向电流（I_F）：20 mA。这是正常操作时推荐的连续正向电流，可平衡亮度和使用寿命。
• 工作温度范围（T_opr）：-20°C 至 +80°C。保证器件在此环境温度范围内正常工作。
• 储存温度范围（T_stg）：-30°C 至 +100°C。
• 红外焊接条件：可承受260°C峰值温度10秒，这与典型的无铅（Pb-free）回流焊曲线一致。

2.2 电气与光学特性

这些是在环境温度（T_a）为25°C、正向电流（I_F）为20 mA下测量的典型性能参数，除非另有说明。

• 发光强度（I_V）：感知光功率的度量。蓝光：最小值28.0 mcd，典型值未指定，最大值180 mcd。绿光：最小值45.0 mcd，典型值未指定，最大值280 mcd。就人眼灵敏度而言，绿光芯片本质上效率更高。
• 视角（2θ_1/2）：130度（两种颜色典型值）。这个宽视角表明其发射模式类似于朗伯体，适用于需要大面积照明而非聚焦光束的应用。
• 峰值发射波长（λ_P）：光谱功率分布达到最大值时的波长。蓝光：468 nm（典型值）。绿光：525 nm（典型值）。
• 主波长（λ_d）：在CIE色度图上定义感知颜色的单一波长。蓝光：470 nm（典型值）。绿光：530 nm（典型值）。对于颜色规格而言，此值比峰值波长更具相关性。
• 光谱线半宽（Δλ）：发射光谱在其最大强度一半处的带宽。蓝光：25 nm（典型值）。绿光：17 nm（典型值）。半宽越窄，表示光谱颜色越纯。
• 正向电压（V_F）：LED在指定电流下工作时的压降。蓝光：典型值3.30V，最大值3.80V。绿光：典型值2.00V，最大值2.40V。这种差异是由于半导体材料的不同带隙能量造成的。这对于驱动器设计至关重要，尤其是在从同一电压轨为两种颜色供电时。
• 反向电流（I_R）：在反向电压（V_R）为5V时，最大10 μA。LED并非设计用于反向偏置操作；此参数仅用于泄漏特性表征。

3. 分档系统说明

为确保大规模生产的一致性，LED根据发光强度被分类到不同的性能档位中。这使得设计人员可以选择适合其应用的亮度等级。

3.1 发光强度分档

档位代码是一个定义最小/最大强度范围的单个字母。每个档位内的容差为 +/-15%。

对于蓝光芯片（在20mA下测量，单位为mcd）：

• 档位 N：28.0 – 45.0 mcd
• 档位 P：45.0 – 71.0 mcd
• 档位 Q：71.0 – 112.0 mcd
• 档位 R：112.0 – 180.0 mcd

对于绿光芯片（在20mA下测量，单位为mcd）：

• 档位 P：45.0 – 71.0 mcd
• 档位 Q：71.0 – 112.0 mcd
• 档位 R：112.0 – 180.0 mcd
• 档位 S：180.0 – 280.0 mcd

特定生产批次的档位将在包装或订单文件中注明。

4. 性能曲线分析

规格书引用了典型的性能曲线，这对于理解器件在非标准条件下的行为至关重要。虽然具体的图表未在文本中重现，但其含义是标准的。

• I-V（电流-电压）曲线：将显示正向电压与电流之间的指数关系。拐点电压大约在典型V_F值附近。此曲线对于设计限流电路至关重要。
• 发光强度 vs. 正向电流：将显示强度随电流近似线性增加，直到某一点，之后由于加热和其他效应，效率会下降。在推荐的20mA下工作可确保最佳效率和寿命。
• 发光强度 vs. 环境温度：将展示热淬灭现象，即光输出随着结温升高而降低。这对于高功率或高环境温度应用是一个关键的考虑因素。
• 光谱分布：将绘制相对强度与波长的关系图，显示峰值波长、主波长和光谱半宽。

5. 机械与包装信息

5.1 封装尺寸

该器件符合EIA标准封装外形。关键尺寸（单位均为毫米，除非注明，公差为±0.10mm）包括总长度（1.6mm）、宽度（0.8mm）和关键高度0.55mm。详细的尺寸图将显示焊盘位置、透镜形状和标记方向。

5.2 建议的焊接焊盘布局

提供了推荐的PCB焊盘图案（封装），以确保回流焊过程中形成可靠的焊点。遵循此图案可以防止立碑（元件一端翘起）并确保正确的对位和散热。

5.3 载带与卷盘包装

LED以带有保护盖带的凸起载带形式提供，卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。这是自动化组装的标准包装。

• 料袋间距：8mm。
• 每卷数量：4000片。
• 零头最小订购量：500片。
• 包装符合ANSI/EIA-481规范。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊接曲线

提供了无铅（Pb-free）焊接工艺的建议温度曲线。关键参数包括：

• 预热：150-200°C。
• 预热时间：最长120秒，以实现均匀加热和助焊剂活化。
• 峰值温度：最高260°C。
• 液相线以上时间：最长10秒（且最多两次回流循环）。

该曲线基于JEDEC标准，确保元件可靠性。确切的曲线必须根据具体的PCB设计、焊膏和使用的炉子进行表征。

6.2 手工焊接

如果需要进行手动维修：

• 烙铁温度：最高300°C。
• 焊接时间：每个焊点最长3秒。
• 限制：手工焊接仅限一次，以防止热损伤。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗，应仅使用指定的溶剂以避免损坏塑料封装。推荐使用乙醇或异丙醇（IPA）。LED应在常温下浸泡少于一分钟。

6.4 静电放电（ESD）预防措施

LED对静电和电压浪涌敏感。必须采取处理预防措施：

• 使用接地腕带或防静电手套。
• 确保所有设备、工作台和工具正确接地。

7. 储存与处理

• 密封包装（防潮袋）：储存在≤30°C和≤90%相对湿度（RH）下。当与干燥剂一起储存在原装袋中时，保质期为一年。
• 已开封包装：储存环境不应超过30°C / 60% RH。从密封袋中取出的元件应在一周内进行回流焊接。
• 长期储存（袋外）：储存在带有干燥剂的密封容器或氮气干燥器中。
• 烘烤：如果元件暴露在环境条件下超过一周，必须在焊接前在大约60°C下烘烤至少20小时，以去除吸收的水分并防止回流焊过程中发生\"爆米花\"效应。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 状态指示器：双色功能允许多种状态（例如，蓝色表示\"开启/激活\"，绿色表示\"待机/完成\"，两者同时亮表示第三种状态）。
• 键盘和图标的背光：适用于手机、遥控器和消费电子产品等空间极其有限的场合。
• 装饰照明：适用于可穿戴设备，其中超薄厚度至关重要。
• 面板指示灯：适用于工业控制设备、网络硬件和汽车内饰。

8.2 设计注意事项

• 电流驱动：始终使用串联限流电阻或恒流驱动器。由于正向电压不同，需分别为每种颜色计算电阻值（例如，R_limit= (V_supply- V_F) / I_F）。
• 热管理：尽管功耗较低，但如果在高环境温度或最大电流下工作，应确保足够的PCB铜面积或散热过孔，以将结温保持在限制范围内。
• PCB布局：遵循建议的焊接焊盘尺寸，以确保机械稳定性和正确的焊角形成。
• 反向电压保护：由于该器件并非设计用于反向偏置，请确保电路设计防止施加反向电压，否则可能超过5V测试条件并导致立即失效。

9. 技术对比与差异化

与通用的单色或较厚的双色LED相比，LTST-C195TBTGKT的主要差异化因素包括：

• 超薄厚度（0.55mm）：适用于垂直空间极为宝贵的下一代超薄设备设计。
• 双InGaN芯片：采用高效、现代的半导体材料提供蓝光和绿光，具有良好的亮度和色纯度。
• 专为兼容自动化贴装和标准无铅回流焊曲线而设计，降低了组装成本和复杂性。标准化分档：
• 提供可预测的发光性能，有助于在整个生产批次中实现一致的视觉输出设计。10. 常见问题解答（基于技术参数）

Q1：我可以从同一电源同时驱动蓝色和绿色LED吗？

A：可以，但它们必须通过独立的限流路径（例如，两个电阻）分别驱动，因为它们的正向电压差异很大（3.3V vs. 2.0V）。如果直接将它们并联，由于其较低的V

，大部分电流会流经绿色LED。_F.

Q2：峰值波长和主波长有什么区别？

A：峰值波长（λ_P）是光谱发射最高的物理波长。主波长（λ_d）是从CIE色度图计算得出的值，代表感知的颜色。λ_d在设计中的颜色规格方面更具相关性。

Q3：为什么已开封包装的储存条件比密封包装更严格？

A：LED的塑料封装会从空气中吸收水分。在高温回流焊接过程中，这些被困住的水分会迅速汽化，产生内部压力，并可能导致封装开裂（\"爆米花\"效应或\"分层\"）。带有干燥剂的密封袋可以防止吸湿。

Q4：我可以将此LED用于汽车外部照明吗？

A：规格书规定该LED用于\"普通电子设备\"。对于需要极高可靠性的应用，例如汽车外部照明（承受极端温度、振动和湿度），需要咨询制造商，选择符合汽车级标准（例如AEC-Q102）设计和测试的合格产品。

11. 实际设计与使用案例

案例：为便携式蓝牙音箱设计双状态指示灯

音箱需要一个微小的指示灯来显示电源（蓝色）和蓝牙配对状态（搜索时绿色闪烁，连接时绿色常亮）。LTST-C195TBTGKT因其0.55mm的高度非常适合安装在薄塑料漫射器后面。微控制器（MCU）有两个配置为开漏输出的GPIO引脚。每个引脚通过一个限流电阻连接到一种LED颜色的阳极。阴极连接到地。电阻值基于MCU的3.3V电源计算：R_Blue= (3.3V - 3.3V) / 0.02A ≈ 0Ω（为安全起见，可使用10Ω等小电阻）。R_Green= (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65Ω（使用标准的68Ω电阻）。MCU固件控制引脚以创建所需的照明序列。

12. 工作原理简介

发光二极管（LED）是通过电致发光发光的半导体器件。当在p-n结上施加正向电压时，来自n型材料的电子与来自p型材料的空穴复合。这种复合事件会释放能量。在间接带隙半导体中，这种能量主要以热的形式释放。在像InGaN（本器件中使用）这样的直接带隙半导体中，能量以光子（光）的形式释放。发射光的特定波长（颜色）由半导体材料的带隙能量（E_g）决定，根据公式λ = hc/E_g，其中h是普朗克常数，c是光速。InGaN材料系统允许进行带隙工程，以产生跨越蓝光、绿光和紫外光谱的光。水清环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护并塑造光输出模式。

13. 技术趋势

像LTST-C195TBTGKT这样的LED的发展遵循了几个关键的行业趋势：

• 小型化：持续推动更小的封装尺寸（例如01005、微型LED），以实现更高密度的电子产品和新的外形因素，如柔性和可卷曲显示器。
• 效率提升：内部量子效率（IQE）和光提取技术的持续改进，以在相同或更低的驱动电流下提供更高的发光强度（mcd），从而改善便携式设备的电池寿命。
• 先进封装：开发LED的堆叠封装（PoP）和芯片级封装（CSP），以进一步减小厚度并改善热性能。
• 混色与智能照明：将多色芯片（RGB、RGBW）或荧光粉转换的白光LED与集成控制IC集成到单个封装中，实现可调白光和动态色彩效果，用于高级人机界面和环境照明。
• 可靠性与标准化：针对湿度敏感性、热循环和ESD的增强测试标准（如JEDEC），以确保在包括汽车和工业环境在内的严苛应用中的可靠性。