LTST-C194KSKT 黄色SMD LED规格书 - 尺寸1.6x0.8x0.3mm - 正向电压2.4V - 功率75mW - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-C194KSKT是一款专为现代空间受限的电子应用设计的表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）。它属于超薄芯片LED类别，具有仅0.30毫米的极低剖面高度。这使其成为组件高度为关键设计因素的应用（如超薄显示器、移动设备和背光模块）的理想选择。

该器件采用AlInGaP（铝铟镓磷）半导体材料作为其发光区域。这种材料体系以在琥珀色至红色光谱范围内产生高效率光而闻名。在此特定型号中，它被设计为发射黄光。LED封装在透明透镜中，可实现最大的光提取率和宽广的视角。它采用行业标准的8毫米载带包装，供应在7英寸直径的卷盘上，使其完全兼容大规模生产中使用的自动化高速贴片设备。

1.1 核心优势与目标市场

这款LED的主要优势在于其结合了超薄外形和AlInGaP芯片技术带来的高亮度输出。其符合RoHS（有害物质限制）指令，使其成为适合具有严格环保法规的全球市场的“绿色”产品。该器件还设计为兼容常见的焊接工艺，包括红外（IR）和气相回流焊，这些都是表面贴装技术（SMT）装配线的标准工艺。

目标市场涵盖广泛的消费类和工业电子产品。主要应用包括状态指示灯、键盘和图标的背光、面板照明，以及对厚度要求极高的设备中的装饰性照明。其与自动贴装设备的兼容性使其适合大批量制造。

2. 技术参数深度解析

本节根据标准测试条件（Ta=25°C）对LED的关键性能参数进行详细、客观的分析。

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。不保证在此极限或超过此极限下工作，电路设计中应避免。

• 功耗（Pd）：75 mW。这是LED封装可以以热量形式耗散的最大功率。超过此值可能导致过热并加速半导体结的退化。
• 直流正向电流（IF）：30 mA。可施加的最大连续正向电流。规格书规定在环境温度超过25°C时，降额系数为0.4 mA/°C，这意味着允许的连续电流会随着工作环境温度升高而降低。
• 峰值正向电流：80 mA。这仅在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）允许，以便在不导致过热的情况下短暂实现更高的光输出。
• 反向电压（VR）：5 V。施加超过此值的反向电压可能导致LED结击穿和不可逆的损坏。
• 工作与存储温度范围：-55°C 至 +85°C。这定义了可靠工作和非工作存储的环境极限。
• 焊接温度耐受性：该器件可承受峰值温度为260°C持续5秒的波峰焊或红外回流焊，以及在215°C下持续3分钟的气相焊接。

2.2 电气与光学特性

这些是在正向电流（IF）为20 mA时测得的典型性能参数。

• 发光强度（Iv）：范围从最小28.0 mcd到最大180.0 mcd。具体单元的实际值取决于其分配的分档代码（见第3节）。强度测量使用经过滤光片匹配人眼光谱光视效率（CIE曲线）的传感器进行。
• 视角（2θ1/2）：130度。这是发光强度下降到中心轴测量值一半时的全角。如此宽的视角是透明非漫射透镜的特征，可提供宽广的照明。
• 峰值发射波长（λP）：588 nm。这是光谱功率输出最高的波长。
• 主波长（λd）：587.0 nm 至 597.0 nm。这是人眼感知的定义颜色（此处为黄色）的单波长。它源自CIE色度坐标。单元在此范围内进行分档。
• 光谱线半宽（Δλ）：15 nm。这表示光谱纯度，测量发射光谱在其最大功率一半处的宽度。数值越小表示光源的单色性越好。
• 正向电压（VF）：典型值2.00V，在20 mA时最大为2.40V。这是LED工作时两端的电压降。
• 反向电流（IR）：施加5V反向偏压时，最大为10 μA。

3. 分档系统说明

为确保大规模生产的一致性，LED根据关键光学参数被分类到“分档”中。LTST-C194KSKT采用二维分档系统。

3.1 发光强度分档

LED在20mA下按毫坎德拉（mcd）分为四个强度档（N, P, Q, R）。每个档位有最小和最大值，档内允许+/-15%的容差。例如，属于‘R’档的单元其强度将在112.0 mcd至180.0 mcd之间。如果多个LED的亮度均匀性至关重要，设计者必须考虑这种差异。

3.2 主波长分档

类似地，LED被分入四个波长组（J, K, L, M）以控制颜色一致性。所有档位的主波长范围从587.0 nm到597.0 nm。每个特定档位（例如，‘K’档覆盖589.5 nm至592.0 nm）具有更严格的+/- 1 nm容差。这确保了给定批次中的所有LED具有非常相似的黄色色调。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体的图形曲线（图1，图6），但其含义对于LED技术来说是标准的。设计者可以预期以下一般关系：

• IV曲线（电流 vs. 电压）：正向电压（VF）具有正温度系数，并且随着正向电流的增加也会略有增加。它是非线性的，在变得更线性之前表现出开启拐点。
• 发光强度 vs. 正向电流：光输出在一定范围内近似与正向电流成正比，超过该范围后，效率可能因热效应而下降。
• 发光强度 vs. 温度：AlInGaP LED的光输出通常随着结温的升高而降低。这对于高可靠性或高功率驱动应用是一个关键的考虑因素。
• 光谱分布：发射光谱以峰值波长（588 nm）为中心，具有指定的15 nm半宽，定义了黄色色点。

5. 机械与包装信息

5.1 器件尺寸与极性

该LED符合EIA标准封装外形。关键尺寸是其0.30毫米的高度。规格书中的详细机械图纸提供了长度、宽度和焊盘间距。元件具有极性标记，通常是封装上的阴极指示符或通过载带方向指示，组装时必须注意以确保正确操作。

5.2 推荐焊盘设计

规格书包含一个建议的PCB设计焊盘布局图。遵循此布局对于在回流焊过程中实现可靠的焊点和正确的对齐至关重要。备注建议焊膏印刷的钢网最大厚度为0.10mm，以防止间距紧密的焊盘之间发生桥连。

5.3 载带与卷盘包装规格

LED以凸点载带（8毫米宽）形式供应，卷绕在7英寸卷盘上。每卷包含5000片。包装遵循ANSI/EIA 481-1-A-1994标准。关键规格包括：空腔用盖带密封；剩余卷盘的最小包装数量为500片；每卷最多允许连续缺失两个元件。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接曲线

规格书提供了两种建议的红外（IR）回流曲线：一种用于标准锡铅（SnPb）焊接工艺，另一种用于无铅（Pb-free）焊接工艺（通常使用SAC合金）。无铅曲线需要更高的峰值温度（约260°C），但需严格控制升温速率和冷却速率以最小化热冲击。曲线定义了预热区、液相线以上时间和峰值温度持续时间（例如，在260°C最大值下持续5秒）。

6.2 存储与操作注意事项

未开封的卷盘应存储在不超过30°C和70%相对湿度的环境中。一旦从原装防潮袋中取出，元件应在672小时（28天）内使用，以避免吸湿，吸湿可能导致回流焊时发生“爆米花”现象。如果存储超过此期限，建议在焊接前进行约60°C下24小时的烘烤。对于在原装袋外的长期存储，请使用带干燥剂的密封容器或氮气吹扫环境。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗，仅使用指定的溶剂。规格书建议在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。未指定的化学清洁剂可能会损坏塑料透镜或封装材料。

7. 应用设计考量

7.1 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。最关键的设计规则是始终使用限流机制。规格书强烈建议为每个LED使用串联电阻（电路模型A），即使多个LED并联连接到电压源时也是如此。这是因为LED的正向电压（VF）在不同单元之间可能存在微小差异。如果没有单独的电阻，VF较低的LED将不成比例地吸收更多电流，导致亮度不均和潜在的过应力（电路模型B）。对于精密应用，恒流驱动器是首选。

7.2 静电放电（ESD）防护

LED中的半导体结极易受到静电放电的损坏。规格书概述了基本的ESD控制措施：操作人员应佩戴接地腕带或防静电手套；所有工作站、设备和存储架必须正确接地；应使用离子发生器来中和操作过程中可能在塑料透镜上积聚的静电荷。ESD损坏可能不会导致立即失效，但可能导致寿命缩短或性能不稳定。

7.3 热管理

尽管器件尺寸小，但75mW的功耗限制和电流降额曲线表明热管理很重要，尤其是在高环境温度下或驱动接近最大连续电流时。确保焊盘周围有足够的PCB铜面积有助于散热。发光强度和主波长会随结温变化，因此保持稳定的热环境有助于实现一致的光学性能。

8. 技术对比与差异化

LTST-C194KSKT的主要差异化特点在于其在AlInGaP黄色LED类别中0.30毫米的剖面高度。与通常为0.6毫米或1.0毫米高的标准SMD LED相比，这代表了高度减少了50-70%。这是在未显著牺牲光学性能的情况下实现的，因为它仍然提供适合指示灯应用的宽视角和亮度水平。其与标准回流工艺的兼容性使其成为空间升级场景中较厚组件的直接替代品，这与一些需要特殊组装技术的超薄器件不同。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以直接用3.3V或5V逻辑输出来驱动这个LED吗？

答：不可以。必须使用串联限流电阻。例如，使用3.3V电源，在20mA时典型VF为2.0V，电阻值应为 R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65欧姆。标准的68欧姆电阻是合适的。

问：为什么发光强度范围这么大（28到180 mcd）？

答：这是所有产品的总范围。对于特定订单，您可以要求更窄的分档（例如，R档：112-180 mcd），以确保您应用中的亮度一致性。

问：透明透镜适合制作宽而均匀的光条吗？

答：透明透镜提供宽视角（130°），但与漫射透镜相比，可能产生更聚焦的“光斑”。为了获得完全均匀的光条，通常需要将二次光学元件或导光板与LED结合使用。

问：如何解读焊接曲线图？

答：图表Y轴表示温度，X轴表示时间。曲线定义了LED封装在通过回流炉时应经历的目标温度。关键点包括最大升温速率、预热保温温度和持续时间、焊料熔点以上的时间、峰值温度以及最大冷却速率。

10. 实际设计与使用示例

示例1：可穿戴设备中的状态指示灯

在智能手表或健身追踪器中，电路板空间和厚度受到严格限制。单个LTST-C194KSKT，通过GPIO引脚和串联电阻以10-15 mA驱动，可以提供清晰的通知（充电、消息、低电量），而不会显著增加厚度。其宽视角确保从手腕的不同角度都能看到灯光。

示例2：薄膜开关面板背光

对于带有薄膜键盘的工业控制面板，可以将多个黄色LED放置在透明按键图标下方。超薄外形使其能够安装在薄膜片后面的浅腔内。通过指定来自相同强度档和波长档的LED（例如，Q档，K档），可以实现所有按键颜色和亮度的一致性。

示例3：装饰性边缘照明

在薄型消费电子产品（例如，音箱、路由器）中，沿内部边缘放置一排这种LED，结合导光板或扩散器，可以创建均匀的发光装饰线条。0.3毫米的高度允许它们被放置在极其靠近产品外壳的位置。

11. 工作原理简介

LTST-C194KSKT中的发光基于AlInGaP材料制成的半导体p-n结中的电致发光。当施加超过结内建电势的正向电压时，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，并在那里复合。在像AlInGaP这样的直接带隙半导体中，这种复合事件以光子（光）的形式释放能量。发射光的特定波长（颜色）由半导体材料的带隙能量决定，该能量在晶体生长过程中被设计为处于黄色光谱范围（约588-597 nm）。透明环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护，并塑造光输出模式。

12. 技术趋势与背景

LTST-C194KSKT的开发顺应了光电子和电子制造的几个关键趋势。受消费者对更薄智能手机、平板电脑和可穿戴设备需求的推动，小型化和低剖面组件的追求永无止境。AlInGaP技术仍然是高效率琥珀色、黄色和红色LED的主导解决方案，尽管荧光粉转换蓝色LED（pc-LED）的进步现在为一些黄/绿应用提供了替代方案。强调RoHS合规性和绿色制造现在已成为普遍标准。此外，详细的分档系统和标准化包装（载带卷盘、EIA封装外形）反映了行业对大批量、自动化和一致性生产以满足全球供应链需求的需要。包含无铅焊接的具体曲线突显了行业已完全从含铅工艺转型。