LTST-C193KGKT-2A 贴片LED规格书 - 尺寸1.6x0.8x0.35mm - 电压1.6-2.2V - 绿色 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-C193KGKT-2A是一款专为现代空间受限的电子应用而设计的表面贴装器件（SMD）芯片LED。其主要功能是提供可靠且明亮的绿色光源。该元件的核心优势在于其仅0.35毫米的超薄厚度，使其非常适合垂直空间极为宝贵的应用，例如超薄显示器、移动设备和可穿戴技术。它采用AlInGaP（铝铟镓磷）半导体材料作为发光区，这种材料以在绿色到琥珀色光谱范围内产生高效率光而闻名。该器件采用行业标准的8毫米载带包装在7英寸卷盘上，确保与高速自动贴片组装设备兼容。它被归类为绿色产品，并符合RoHS（有害物质限制）指令。

2. 技术参数深度解读

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。在达到或超过这些极限的条件下工作无法得到保证。

• 功耗（Pd）：75 mW。这是在环境温度（Ta）为25°C时，LED封装能够以热量形式耗散的最大功率。超过此值可能导致过热并缩短使用寿命。
• 直流正向电流（IF）：30 mA。可以施加到LED上的最大连续电流。
• 峰值正向电流：80 mA，但仅在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。这允许在短时间内实现更高亮度而不会造成热损伤。
• 降额：环境温度每升高1°C超过25°C，最大正向电流必须线性降低0.4 mA。这对于高温环境下的热管理至关重要。
• 反向电压（VR）：5 V。施加高于此值的反向电压可能导致LED结立即发生灾难性故障。
• 工作与存储温度范围：-55°C 至 +85°C。该器件额定可在此宽广的工业温度范围内工作和存储。
• 焊接温度耐受性：该LED可承受260°C下最长5秒的波峰焊或红外回流焊，以及215°C下最长3分钟的气相焊。这定义了其与常见PCB组装工艺的兼容性。

2.2 电气与光学特性

这些是在Ta=25°C和标准测试电流（IF）为2mA（除非另有说明）下测得的典型性能参数。

• 发光强度（Iv）：范围从最小值1.80 mcd到最大值11.2 mcd。具体单元的实测值取决于其分配的分档代码（见第3节）。强度测量时使用近似于人眼明视觉响应曲线的滤光片。
• 视角（2θ1/2）：130度。这是一个非常宽的视角，意味着发射的光线分散在广阔的区域，而不是狭窄的光束。该角度定义为发光强度下降到其轴向（0度）值一半时的点。
• 峰值发射波长（λP）：574 nm。这是LED发射最多光功率的特定波长。
• 主波长（λd）：范围从564.5 nm到573.5 nm。这是人眼感知到的、定义颜色（本例中为绿色）的单一波长。它由全光谱输出和CIE色度图导出。具体的分档在此范围内定义。
• 光谱线半宽（Δλ）：15 nm。这表示发射光的光谱纯度或带宽。数值越小表示光源的单色性（颜色纯度）越好。
• 正向电压（VF）：在IF=2mA时，范围从1.60 V到2.20 V。这是LED导通电流时两端的电压降。它是设计限流电路的关键参数。
• 反向电流（IR）：在VR=5V时，最大10 μA。这是LED在其最大额定值内反向偏置时流过的小漏电流。
• 电容（C）：在0V偏压和1 MHz下测得40 pF。这种寄生电容在高频开关应用中可能相关。
• 静电放电（ESD）阈值（HBM）：1000 V（人体模型）。这表明具有中等水平的ESD敏感性。必须遵循正确的ESD处理程序以防止潜在或立即的损坏。

3. 分档系统说明

为确保批量生产的一致性，LED根据关键参数被分类到不同的性能档位中。这使得设计人员可以选择满足特定应用对亮度和颜色要求的部件。

3.1 发光强度分档

根据在2mA下测得的发光强度，单元被分为四个档位（G, H, J, K）。每个档位都有最小和最大值，每个强度档位的容差为+/-15%。

• 档位 G：1.80 - 2.80 mcd
• 档位 H：2.80 - 4.50 mcd
• 档位 J：4.50 - 7.10 mcd
• 档位 K：7.10 - 11.20 mcd

3.2 主波长分档

单元也根据其主波长（定义了绿色的精确色调）被分为三组（B, C, D）。每个档位的容差为+/- 1 nm。

• 档位 B：564.5 - 567.5 nm
• 档位 C：567.5 - 570.5 nm
• 档位 D：570.5 - 573.5 nm

完整的部件编号（例如，LTST-C193KGKT-2A）包含了这些分档代码，以便进行精确选择。"K"表示强度档位，随后的字母（在规格书示例中隐含）表示波长档位。

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），但可以根据技术描述其典型行为。

4.1 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

AlInGaP LED表现出特征性的I-V曲线，在低电流（2mA）下正向电压（VF）在1.6-2.2V范围内。随着正向电流增加，VF呈对数增加。这种非线性关系就是为什么LED必须由恒流源或串联限流电阻驱动，而不能用恒压源驱动的原因。

4.2 发光强度 vs. 正向电流

在大部分工作范围内，光输出（发光强度）大致与正向电流成正比。然而，在非常高的电流下，由于发热增加（效率下降效应），效率会降低。30mA的额定直流电流定义了维持效率和寿命的安全工作点。

4.3 温度特性

LED的正向电压（VF）具有负温度系数，这意味着它会随着结温升高而降低。相反，发光强度和主波长也会随温度变化；通常，强度会降低，波长可能会略微增加（红移）。降额规格（0.4 mA/°C）正是管理这些热效应的直接结果。

5. 机械与包装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用EIA标准芯片封装外形。关键尺寸包括长度1.6mm，宽度0.8mm，以及关键高度0.35mm。除非另有规定，所有尺寸公差通常为±0.10mm。封装采用水清透镜，不会改变底层AlInGaP芯片的颜色，允许本征绿光透过。

规格书中包含了建议的PCB设计焊接焊盘布局（焊盘图形）。遵循此布局对于在回流焊过程中实现可靠的焊点和正确对位至关重要。LED本身具有阳极和阴极标记（通常是靠近阴极的凹口、斜面或圆点）。组装时必须注意正确的极性，因为反向连接将导致器件不工作，并且如果超过反向电压额定值，可能会损坏器件。

5.3 载带与卷盘包装

元件以8毫米宽的压纹载带形式提供，卷绕在7英寸（178毫米）直径的卷盘上。每卷包含5000片。包装符合ANSI/EIA 481-1-A-1994标准，确保与自动送料器兼容。载带带有封盖以保护元件免受污染。规格允许最多连续缺失两个元件，剩余卷盘的最小包装数量为500片。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

规格书提供了针对普通（锡铅）和无铅（SnAgCu）焊接工艺的建议红外（IR）回流焊温度曲线。关键参数包括：

预热：

• 逐渐升温至浸润温度（例如，120-150°C），以激活助焊剂并最大限度地减少热冲击。峰值温度：
• 不得超过260°C。高于液相线（对于无铅焊料，约为217°C）的时间和峰值温度下的时间必须加以控制，以防止损坏LED的塑料封装和内部引线键合。建议在260°C下最长不超过5秒。冷却速率：
• 受控的冷却阶段对于焊点可靠性也很重要。6.2 波峰焊与手工焊接

对于波峰焊，建议预热最高100°C，最长60秒，焊料波峰最高260°C，最长10秒。对于使用烙铁的手动维修，烙铁头温度不应超过300°C，每个焊点的接触时间应限制在3秒以内，且仅限一次，以防止过度热传递。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗，只能使用指定的醇基溶剂，如乙醇或异丙醇。LED应在常温下浸泡少于一分钟。未指定的化学清洁剂可能会损坏环氧树脂透镜或封装材料。

6.4 存储与处理

LED应存储在不超过30°C和70%相对湿度的环境中。一旦从原装的防潮袋中取出，元件应在672小时（28天）内进行回流焊接，以避免吸湿，吸湿可能导致回流焊过程中出现"爆米花"现象。对于在原装袋外更长时间的存储，必须将其保存在带有干燥剂的密封容器中或在氮气环境中。如果存储超过672小时，组装前需要在60°C下烘烤至少24小时以驱除湿气。

7. 应用建议

7.1 典型应用场景

这款超薄、明亮的绿色LED非常适合用于：

状态指示灯：

• 消费电子产品（智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备）中的电源、连接或模式指示灯。背光：
• 超薄显示面板的边缘照明或键盘照明。汽车内饰照明：
• 仪表盘指示灯、开关背光（空间有限处）。工业控制面板：
• 控制单元和人机界面（HMI）上的状态和故障指示灯。7.2 设计注意事项

电流驱动：

• LED是电流驱动器件。为了确保并联使用多个LED时亮度均匀，必须为每个LED串联一个独立的限流电阻（电路模型A）。不建议将LED直接并联（电路模型B），因为其正向电压（VF）的差异会导致电流分配不均，从而亮度不均。热管理：
• 即使功耗较低，适当的PCB布局以散热也很重要，尤其是在接近最大额定值或高环境温度下工作时。请遵循电流降额曲线。ESD保护：
• 如果LED位于暴露位置（例如，前面板指示灯），请在电路中实施ESD保护措施。组装过程中始终遵循ESD安全处理程序：使用接地腕带、防静电垫和正确接地的设备。8. 技术对比与差异化

LTST-C193KGKT-2A的主要差异化因素是其

0.35毫米高度和AlInGaP技术。与传统的标准GaP（磷化镓）绿色LED技术相比，AlInGaP提供了显著更高的发光效率，从而在相同的驱动电流下实现更亮的输出。超薄外形是相对于许多标准芯片LED（通常为0.6毫米或更高）的关键优势，使其能够应用于下一代超薄设备的设计。其与无铅、高温回流焊工艺的兼容性也使其适用于现代、符合RoHS的生产线。9. 常见问题解答（基于技术参数）

Q1：我可以直接用3.3V或5V逻辑电源驱动这个LED吗？

A：不可以。必须使用串联电阻来限制电流。例如，使用3.3V电源，在2mA下典型VF为1.9V，所需电阻值为 R = (3.3V - 1.9V) / 0.002A = 700 欧姆。始终基于最大VF进行计算，以确保电流不超过期望值。

Q2：为什么发光强度范围如此之宽（1.8 到 11.2 mcd）？

A：这是总的生产分布范围。分档系统（G, H, J, K）允许您为您的应用选择特定的、更窄的亮度范围，以确保产品中所有单元的一致性。

Q3：这款LED适合户外使用吗？

A：工作温度范围（-55°C 至 +85°C）支持许多户外环境。然而，塑料封装在很长一段时间内可能容易受到紫外线老化和湿气侵入的影响。对于严苛的户外应用，应考虑使用专门认证的户外封装LED。

Q4：如果我超过5V反向电压会发生什么？

A：LED结很可能发生雪崩击穿，导致立即且永久性的故障（开路或短路）。务必确保电路设计防止反向偏压超过此额定值。

10. 实际设计案例

场景：

为电池供电的物联网传感器模块设计一个状态指示灯。该指示灯必须非常小、低功耗且清晰可见。选择绿色LED表示"活动/正常"状态。实施方案：

元件选择：

1. 选择LTST-C193KGKT-2A是因为其0.35mm高度和在低电流下良好的亮度。电路设计：

2. 该模块使用3.0V纽扣电池。为节省功耗，选择2mA的驱动电流。采用保守设计，使用最大VF 2.20V：R = (3.0V - 2.20V) / 0.002A = 400 欧姆。使用标准的390欧姆电阻。PCB布局：

3. 使用规格书中推荐的焊盘尺寸。LED放置在电路板边缘附近以便观察。避免在LED下方铺大面积地铜，以防止回流焊过程中出现焊料芯吸问题。结果：

4. 该指示灯以最小的功耗（LED和电阻总计约6mW）提供了足够的亮度，并且超薄封装适合设备的纤薄外壳。11. 原理介绍

AlInGaP LED中的发光基于半导体p-n结中的电致发光现象。当施加正向电压时，来自n型区的电子和来自p型区的空穴被注入到有源区（量子阱）。当一个电子与一个空穴复合时，能量以光子的形式释放。该光子的特定波长（颜色）由有源区中使用的AlInGaP合金成分的带隙能量决定。更宽的带隙产生更短波长（更蓝）的光；该LED的特定合金经过设计，可产生峰值在574 nm左右的绿光。水清环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护，并有助于将光输出塑造成130度的宽视角。

12. 发展趋势

用于消费和工业电子的芯片LED发展趋势持续朝向：

1. 提高效率（lm/W）：

AlInGaP和InGaN（用于蓝/白光）技术的材料科学持续改进，推动每单位电能输入产生更多光输出，降低功耗和发热。2. 小型化：

对更薄更小设备的追求要求LED具有不断减小的占地面积（XY尺寸）和关键的高度（Z尺寸）。该LED的0.35mm高度代表了这一趋势。3. 改进颜色一致性与分档：

更严格的波长和强度分档容差正成为标准，使得在使用多个LED的应用中视觉外观更加均匀。4. 增强可靠性：

改进封装材料（环氧树脂、硅胶）以承受更高的温度回流焊曲线（用于无铅组装）和更严苛的环境条件。5. 集成化：

虽然分立LED仍然至关重要，但同时也存在向集成LED模块发展的趋势，这些模块将内置驱动器、控制器和多种颜色集成在单个封装中，用于智能照明应用。While discrete LEDs remain vital, there is a parallel trend toward integrated LED modules with built-in drivers, controllers, and multiple colors in a single package for smart lighting applications.