LTST-C194KRKT SMD LED 规格书 - 尺寸1.6x0.8x0.3mm - 电压2.4V - 功率75mW - 红色 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-C194KRKT是一款属于芯片LED类别的表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）。其主要定义特征是极低的剖面高度，仅为0.30毫米。这使其特别适用于对空间限制（尤其是Z轴方向）有严格要求的应用场景。该器件采用AlInGaP（铝铟镓磷）半导体材料来产生红光，并封装在水清透镜内。其设计旨在兼容现代、大批量的电子组装工艺。

1.1 核心优势与目标市场

这款LED的核心优势源于其外形尺寸和工艺兼容性。超薄设计使其能够集成到纤薄的消费电子产品中，例如移动设备、超薄显示屏和可穿戴技术。其采用8毫米载带卷绕在7英寸卷盘上的包装方式，符合自动化贴片设备标准，便于高效组装。此外，兼容红外（IR）回流焊接工艺，使其能够与其他SMD元件在同一回流焊接周期内完成贴装，这是PCB组装的行业标准。该器件也被指定为符合RoHS标准的绿色产品，满足环保法规要求。目标市场包括消费电子产品制造商、指示灯、键盘或图标的背光，以及任何需要可靠、低剖面红色指示器的应用。

2. 深入技术参数分析

本节对LTST-C194KRKT LED的关键电气、光学和热学参数进行详细、客观的解读。

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。它们并非用于正常工作条件。

• 功耗（Pd）：75 mW。这是LED封装在任何条件下能够耗散为热量的最大功率。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。测试光学参数的典型工作条件是20 mA，这提供了10 mA的安全裕量。
• 峰值正向电流：80 mA。此电流仅在脉冲条件下允许（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。脉冲驱动可以在不超出平均功耗极限的情况下实现更高的瞬时亮度。
• 反向电压（VR）：5 V。LED并非设计用于承受高反向电压。反向偏置超过5V可能导致PN结击穿。
• 工作与存储温度：-30°C 至 +85°C / -40°C 至 +85°C。这些范围分别定义了可靠工作的环境条件和非工作状态下的存储条件。

2.2 光电特性

在Ta=25°C和IF=20mA条件下测量，这些参数定义了器件在标准测试条件下的性能。

• 发光强度（Iv）：范围从最小值11.2 mcd到最大值180.0 mcd。如此宽的范围通过分档系统进行管理（详见第3节）。强度测量使用经过滤光片匹配明视觉（人眼）响应曲线（CIE）的传感器进行。
• 视角（2θ1/2）：130度。这是一个非常宽的视角，对于采用水清透镜的芯片LED来说是典型的。该角度定义为发光强度下降到其轴向（0°）值一半时的点。
• 峰值波长（λP）：639 nm。这是光谱功率输出最高的波长。这是对发射光波长的物理测量。
• 主波长（λd）：631 nm。这是一个根据CIE色度图计算得出的值，代表了人眼感知到的光颜色。峰值波长与主波长之间的差异源于发射光谱的形状。
• 光谱线半宽（Δλ）：20 nm。这表示发射光的光谱纯度或带宽。20 nm的数值对于红色AlInGaP LED来说是典型的，从而产生饱和的红色。
• 正向电压（VF）：2.4 V（典型值）。这是在20 mA驱动电流下LED两端的电压降。这是设计限流电路的关键参数。
• 反向电流（IR）：10 μA（最大值）。在5V反向偏置下的小漏电流。

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-C194KRKT采用发光强度分档系统。

3.1 发光强度分档

分档代码（L, M, N, P, Q, R）根据LED在20 mA电流下测得的发光强度进行分类。每个分档都有最小值和最大值，且每个分档内应用了+/-15%的容差。例如，分档‘L’覆盖11.2至18.0 mcd，而分档‘R’覆盖112.0至180.0 mcd。这使得设计者可以选择满足其特定亮度要求的分档，确保组件内的视觉一致性。该规格书未表明此特定型号在主波长或正向电压方面进行分档，这表明这些参数在制造过程中得到了严格控制。

4. 性能曲线分析

虽然提供的PDF摘录提到了典型曲线，但具体的图表（例如I-V曲线、温度与强度关系、光谱分布图）并未包含在文本中。基于标准LED行为和给定的参数，我们可以推断这些曲线的大致形状。

4.1 正向电流与正向电压关系（I-V曲线）

LED的I-V特性是指数型的。对于LTST-C194KRKT，在20mA时典型VF为2.4V，其曲线在大约1.8V（开启电压）以下显示电流极低。随后，电流会随着电压的微小增加而急剧上升。正是这种非线性关系，决定了LED必须由恒流源或通过限流电阻驱动，而不能使用恒压源。

4.2 温度特性

LED性能与温度相关。通常，正向电压（VF）具有负温度系数，大约每摄氏度下降2 mV。发光强度（Iv）也会随着结温升高而下降。规定的最高工作环境温度为85°C，这意味着设计者必须考虑热管理，特别是在接近或处于最大直流电流下工作时，以维持性能和寿命。

4.3 光谱分布

AlInGaP红色LED的发射光谱是一个以639 nm峰值波长为中心的钟形曲线，半宽为20 nm。这产生了纯净、饱和的红色。由于CIE人眼敏感度曲线对不同波长的权重不同，主波长（631 nm）会略短于峰值波长。

5. 机械与包装信息

5.1 封装尺寸与极性

该LED符合EIA标准封装外形。关键尺寸是0.30毫米的高度。其占位尺寸（长和宽）对于芯片LED来说是典型的。极性在器件本身有标示（通常是阴极标记，例如一条绿线、一个缺口或底部不同尺寸的焊盘）。PCB布局必须与此极性匹配，以确保在自动组装和操作时的正确方向。

5.2 推荐焊盘设计

规格书中包含一个建议的焊盘图形（焊盘尺寸）供PCB设计参考。遵循此图形对于在回流焊过程中获得可靠的焊点至关重要。它能确保良好的润湿性、对准度和机械强度。备注建议焊膏印刷钢网的最大厚度为0.10mm，这可以控制焊膏沉积量并防止桥连。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊接曲线

该器件完全兼容无铅（Pb-free）红外回流工艺。规格书提供了一个建议的焊接曲线，通常遵循JEDEC标准的回流曲线。关键参数包括：预热区（150-200°C）、受控升温至峰值温度不超过260°C、以及高于液相线的时间（TAL）以确保焊点正确形成。关键规格是LED本体暴露在260°C下的时间不得超过10秒。此曲线必须根据组装中使用的具体PCB、回流炉和其他组件进行特性化。

6.2 存储与处理条件

LED是湿敏器件（MSD）。当密封在带有干燥剂的原始防潮袋中时，在≤30°C和≤90%相对湿度条件下储存，其保质期为一年。一旦打开包装袋，暴露在工厂环境条件（≤30°C，≤60%相对湿度）下的时间限制为672小时（28天），之后必须完成焊接。如果超过此时间，则需要在60°C下烘烤至少20小时，以去除吸收的湿气，防止在回流焊过程中发生“爆米花”现象（封装开裂）。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗，只能使用指定的溶剂。规格书建议在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。使用刺激性或未指定的化学品可能会损坏塑料透镜或封装。

7. 包装与订购信息

7.1 载带与卷盘规格

LED以带有盖带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。载带尺寸和口袋间距符合ANSI/EIA 481-1-A-1994标准，确保与标准自动送料器兼容。规格允许卷盘上最多连续出现两个空口袋。

8. 应用设计建议

8.1 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。驱动多个LED最可靠的方法是每个LED串联一个独立的限流电阻（规格书中的电路A）。这可以补偿不同LED之间正向电压（VF）的自然差异。不建议将多个LED直接并联并共用一个电阻（电路B），因为VF最低的LED会分得更多电流，导致亮度不均和潜在的过应力。

8.2 静电放电（ESD）防护

尽管摘录中未详细说明，但AlInGaP LED通常对静电放电敏感。在组装过程中应遵守标准的ESD处理预防措施：使用接地的工作台、腕带和导电容器。

8.3 应用范围与限制

该LED设计用于通用电子设备。对于需要极高可靠性且故障可能危及安全的应用（例如航空、医疗设备、交通控制），需要进行更严格的元器件认证和特定应用咨询。该器件的规格是针对标准商业环境进行验证的。

9. 技术对比与差异化

LTST-C194KRKT的主要差异化在于其超低的0.3毫米剖面高度。与标准SMD LED（例如0603或0402封装，高度通常在0.6-0.8毫米）相比，该器件能够实现更薄的产品设计。与GaAsP等旧技术相比，采用AlInGaP技术为红光提供了更高的效率和更好的温度稳定性。水清透镜结合130度的宽视角，提供了宽广、均匀的照明模式，适用于需要从多角度可见的指示灯和背光应用。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以直接用3.3V或5V逻辑电源驱动这个LED吗？

答：不可以。必须串联一个限流电阻。对于3.3V电源和目标电流20mA，电阻值应为 R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 欧姆。标准的47欧姆电阻是合适的。

问：为什么发光强度范围如此之大（11.2 到 180 mcd）？

答：这是总的生产分布范围。通过分档系统（L到R），您可以购买特定、更窄强度范围内的LED，以确保您应用中的一致性。

问：30mA直流电流额定值是推荐的工作点吗？

答：不是。典型的测试条件是20mA。30mA额定值是绝对最大值。为了长期可靠运行，建议降额使用，在此最大值以下运行，例如20mA。

问：如何理解“水清”透镜颜色？

答：水清（透明）透镜使得LED芯片在熄灭时能显示其真实颜色，并在点亮时提供尽可能宽的发射光视角。它与漫射或有色透镜不同。

11. 实际设计与使用案例

案例：为纤薄蓝牙耳机充电盒设计状态指示灯。充电盒内部高度极其有限。标准LED会太高。LTST-C194KRKT凭借其0.3毫米的高度，可以安装在内部PCB上。选择分档M或N的LED（18-45 mcd）可以为透过小窗口可见的充电/满电指示灯提供足够的亮度。设计者将实现一个驱动电路，通过串联电阻连接到微控制器的GPIO引脚。PCB焊盘图形将遵循规格书建议，组装厂将使用提供的IR回流曲线指南。LED将以7英寸卷盘形式订购用于自动组装，工厂将在开袋后遵守672小时的车间寿命规定，以确保焊接质量。

12. 技术原理介绍

LTST-C194KRKT基于AlInGaP半导体技术。当在PN结上施加正向电压时，电子和空穴被注入有源区。它们的复合以光子（光）的形式释放能量。半导体晶体中铝、铟、镓和磷层的特定成分决定了带隙能量，这直接定义了发射光的波长（颜色）——在本例中为约631-639 nm的红光。水清环氧树脂透镜用于保护半导体芯片、塑造光输出光束（130度视角），并为连接芯片和封装引线的键合线提供机械稳定性。

13. 行业趋势与发展

指示灯和小信号LED的趋势持续向小型化和更高效率发展。该器件0.3毫米的高度代表了为日益纤薄的终端产品降低元件剖面高度的持续努力。此外，在能效需求的推动下，所有颜色的LED都在持续追求更高的发光效率（单位电输入产生更多的光输出）。包装标准化（如此处使用的EIA标准和载带卷盘规格）和工艺兼容性（IR回流焊）也是关键趋势，使得LED能够在高速组装线上被视为标准SMD元件。正如本产品所示，转向无铅和符合RoHS标准的材料，现已成为行业的普遍要求。