LTST-C190TBKT-10A 蓝色LED规格书 - 尺寸3.2x1.6x0.8mm - 电压2.75-3.35V - 功耗76mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款高性能表面贴装蓝色LED的规格，该器件专为需要紧凑外形和可靠运行的现代电子应用而设计。其显著特点是超薄外形，非常适合空间受限的设计，例如超薄显示器、背光模组和便携式消费电子产品。

该器件的核心优势包括符合RoHS和绿色产品标准，确保环境友好性。它采用InGaN（氮化铟镓）半导体芯片，以产生高效率蓝光而闻名。该封装完全兼容标准自动化贴片组装设备，并适用于无铅红外回流焊接工艺，符合现代制造要求。

目标市场涵盖广泛的行业，包括但不限于消费电子（智能手机、平板电脑、笔记本电脑）、汽车内饰照明、状态指示灯、面板照明以及需要明亮可靠蓝色点光源的一般装饰照明。

2. 深入技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

器件的操作极限在环境温度（Ta）为25°C下定义。最大连续功耗为76毫瓦（mW）。为确保长期可靠运行，直流正向电流不应超过20 mA。对于脉冲应用，在特定条件下（占空比1/10，脉冲宽度0.1毫秒）允许100 mA的峰值正向电流。器件额定工作温度范围为-20°C至+80°C，可在-30°C至+100°C的环境下存储。至关重要的是，它能够承受峰值温度为260°C、持续时间为10秒的红外回流焊接，这是无铅组装的标准要求。

2.2 电气与光学特性

关键性能参数在Ta=25°C和标准测试电流（IF）10 mA下测量。

• 发光强度（Iv）：范围从最小值18.0毫坎德拉（mcd）到典型值90.0 mcd。这是使用模拟标准CIE明视觉人眼响应曲线的传感器和滤光片组合进行测量的。
• 视角（2θ1/2）：指定了130度的宽视角。该角度定义为发光强度降至其轴向（正轴）值一半时的离轴角。
• 峰值波长（λP）：光谱发射最强的波长通常为468纳米（nm）。
• 主波长（λd）：该参数源自CIE色度图，定义了LED的感知颜色。其范围为465.0 nm至475.0 nm。
• 光谱带宽（Δλ）：光谱线半宽为25 nm，表示围绕峰值发射的波长范围。
• 正向电压（VF）：在10 mA电流下，LED两端的压降范围为2.75伏（最小值）至3.35伏（最大值）。
• 反向电流（IR）：施加5V反向电压（VR）时，漏电流最大为10微安（μA）。必须注意，该器件并非设计用于反向偏压工作；此测试条件仅用于表征。

静电放电（ESD）注意事项：LED对静电和电压浪涌敏感。在操作和组装过程中，必须采取适当的ESD处理程序，包括使用接地腕带、防静电手套和接地设备，以防止损坏。

3. 分档系统说明

为确保生产和应用的一致性，LED根据关键参数被分类到不同的性能档位中。这使得设计人员能够选择满足特定电路和光学要求的元件。

3.1 正向电压分档

根据其在10 mA下的正向电压，器件被分类到不同的档位（J8, J9, J10, J11）。每个档位的容差为±0.1V。

• J8: 2.75V - 2.90V
• J9: 2.90V - 3.05V
• J10: 3.05V - 3.20V
• J11: 3.20V - 3.35V

3.2 发光强度分档

LED根据其在10 mA下的发光强度输出进行分档（M1, M2, N1, N2, P1, P2, Q1），每个档位的容差为±15%。此范围从18.0 mcd（M1最小值）到90.0 mcd（Q1最大值）。

3.3 主波长分档

颜色一致性通过波长档位AC和AD控制，每个档位的容差为±1 nm。

• AC: 465.0 nm - 470.0 nm
• AD: 470.0 nm - 475.0 nm

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体的图形曲线（例如，图1为光谱发射图，图6为视角图），但提供的数据允许进行关键分析。正向电流（IF）与发光强度（Iv）之间的关系在较低电流下通常是超线性的，在较高电流下变得更线性，然后趋于饱和。设计人员必须在指定的直流电流限值内操作，以避免加速老化。正向电压具有负温度系数，这意味着随着结温升高，它会略微下降。光谱特性（峰值波长和主波长）也依赖于温度，通常随着温度升高而向更长波长（红移）移动，这是半导体光源的基本特性。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该器件采用具有超薄几何形状的EIA标准封装。关键尺寸是其高度为0.80毫米（最大值）。其他关键尺寸包括长度和宽度，符合此类封装的标准，确保与自动化组装的兼容性。除非另有说明，所有尺寸公差通常为±0.10毫米。详细的尺寸图对于PCB焊盘图形设计至关重要。

5.2 极性识别与焊盘设计

该元件具有阳极和阴极端子。极性通常通过封装上的标记（如凹口、圆点或切角）来指示。规格书包含建议的焊接焊盘尺寸，以确保可靠的焊点、正确的对准以及在回流过程中充分的热释放。遵循这些建议对于制造良率和长期可靠性至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

为无铅组装工艺提供了建议的红外（IR）回流温度曲线。该曲线基于JEDEC标准，以确保可靠的安装。关键参数包括：

• 预热：150°C 至 200°C。
• 预热时间：最长120秒，以实现均匀加热和溶剂蒸发。
• 峰值温度：最高260°C。
• 液相线以上时间：元件暴露在峰值温度下的时间最长应为10秒。回流焊接最多应进行两次。

需要强调的是，最佳曲线取决于具体的PCB设计、焊膏和炉子特性，建议进行板级特性分析。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，则必须格外小心。烙铁头温度不应超过300°C，并且与LED端子的接触时间应限制在最长3秒，且仅限单次操作。过热会不可逆地损坏LED芯片或塑料封装。

6.3 清洗

不应使用未指定的化学清洁剂，因为它们可能会损坏LED封装。如果焊接后需要清洗（例如，去除助焊剂残留物），推荐的方法是将组装好的电路板在常温下浸入乙醇或异丙醇中，时间不超过一分钟。

7. 存储与操作

正确的存储对于保持可焊性和防止回流过程中因湿气引起的损坏（"爆米花"效应）至关重要。

• 密封包装：带有干燥剂的原始防潮袋中的LED应存储在≤30°C和≤90%相对湿度（RH）的条件下。在此条件下的保质期为一年。
• 已开封包装：一旦防潮袋被打开，元件就会暴露在环境湿度中。它们应存储在≤30°C和≤60% RH的条件下。强烈建议在开封后一周内完成红外回流焊接过程。
• 长期存储（已开封）：对于超过一周的存储，应将元件放入带有干燥剂的密封容器或氮气吹扫的干燥器中。
• 烘烤：在原始包装外存储超过一周的元件，在焊接前必须在约60°C下烘烤至少20小时，以驱除吸收的湿气。

8. 包装与订购信息

产品以卷带形式提供，兼容自动化组装设备。

• 载带宽度：8 毫米。
• 卷盘直径：7 英寸。
• 每卷数量：4000 个。
• 最小起订量（MOQ）：剩余数量为500个起订。
• 包装标准：符合ANSI/EIA-481-1-A-1994规范。载带中的空穴用盖带密封。

型号LTST-C190TBKT-10A编码了特定属性：可能包括系列（LTST-C190）、颜色（蓝色/B）、封装变体（KT）和分档代码（10A）。

9. 应用说明与设计考量

9.1 典型应用场景

此LED设计用于普通电子设备，包括：

• 消费设备（路由器、充电器、家电）上的状态和指示灯。
• 按键、符号或小型LCD面板的背光。
• 汽车内饰中的装饰照明。
• 需要紧凑蓝色光源的通用照明。

重要声明：该器件不适用于故障可能直接危及生命或健康的场合（例如，航空控制、医疗生命支持、关键安全系统）。对于此类高可靠性应用，需要咨询制造商。

9.2 电路设计考量

1. 限流：LED是电流驱动器件。当使用电压源驱动时，必须串联一个限流电阻来设定工作电流并防止热失控。电阻值使用欧姆定律计算：R = (V_电源- V_F) / I_F。为进行保守设计，请使用规格书中的最大V_F。
2. 功耗：确保I_F和V_F的乘积不超过76 mW的绝对最大额定功耗，同时考虑最坏情况下的工作温度。
3. 反向电压保护：由于LED的反向击穿电压较低，电路设计应防止施加反向偏压。在交流或双向信号应用中，可能需要并联保护二极管。
4. 热管理：尽管功率较低，但确保焊盘周围有足够的PCB铜箔面积有助于散热，从而维持LED的性能和寿命，尤其是在高环境温度下。
5. ESD保护：如果LED位于暴露位置（例如面板指示灯），应在输入线路上加入ESD保护器件（如TVS二极管）。

10. 技术对比与差异化

该元件的主要差异化因素是其0.80毫米的超薄外形。与通常为1.0毫米或更高的标准贴片LED相比，这使其能够集成到日益纤薄的终端产品中。与旧的蓝光技术相比，使用InGaN芯片提供了更高的效率和更亮的输出。其符合标准无铅红外回流焊接的资格，使其成为许多现有设计的直接替代品，无需改变组装工艺即可降低元件高度。全面的分档系统为设计人员提供了灵活性，可以根据其特定应用选择成本优化或性能优化的等级。

11. 常见问题解答 (FAQ)

Q1: 峰值波长和主波长有什么区别？

A1: 峰值波长（λP）是光谱功率输出最高的物理波长。主波长（λd）是根据比色法计算得出的值，代表与LED感知颜色相匹配的纯单色光的单一波长。λd对于基于颜色的应用更为相关。

Q2: 我可以连续以20 mA驱动此LED吗？

A2: 可以，20 mA是最大额定直流正向电流。然而，为了获得最长的使用寿命并考虑实际的热条件，以较低的电流（例如10-15 mA）驱动通常是良好的做法，因为在这些电流水平下发光效率通常仍然很高。

Q3: 为什么焊接前需要烘烤？

A3: 塑料贴片封装会从空气中吸收湿气。在高温回流焊接过程中，这些被困住的湿气会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装开裂或内部界面分层——这种现象称为"爆米花"效应。烘烤可以去除这些湿气。

Q4: 如何解读型号中的分档代码"10A"？

A4: 后缀"10A"通常指定了正向电压、发光强度和主波长的性能分档组合。必须查阅规格书中的分档代码列表或咨询制造商，以了解该特定订购代码所保证的V_F、I_v和λ_d的确切范围。

12. 实际设计示例

场景：为USB供电设备（5V电源）设计一个蓝色电源状态指示灯。

步骤 1 - 选择工作点：选择12 mA的中等电流，以在亮度和寿命之间取得良好平衡。

步骤 2 - 确定正向电压：为进行保守设计，使用J11档位的最大V_F：3.35V。

步骤 3 - 计算串联电阻：R = (5.0V - 3.35V) / 0.012A = 137.5 Ω。最接近的标准E24系列值为150 Ω。

步骤 4 - 重新计算实际电流：使用典型V_F3.0V（来自J10档位），I_F= (5.0V - 3.0V) / 150Ω ≈ 13.3 mA，这是安全的且在限值内。

步骤 5 - 验证功耗：LED在最坏情况下的功耗：P = 3.35V * 13.3mA ≈ 44.6 mW，远低于76 mW的最大值。

步骤 6 - PCB布局：将150Ω电阻与LED的阳极串联。为LED的阴极焊盘提供一小块连接的铜箔以进行轻微散热。确保PCB丝印上的极性标记与LED的标记相匹配。

13. 技术介绍

此LED基于生长在衬底（通常是蓝宝石或碳化硅）上的InGaN（氮化铟镓）半导体技术。当施加正向电压时，电子和空穴在半导体有源量子阱区域复合，以光子（光）的形式释放能量。InGaN合金的具体成分决定了带隙能量，从而决定了发射光的波长（颜色）——在本例中为蓝色。水清透镜环氧树脂配方对此波长透明，并提供环境保护和机械稳定性。超薄外形是通过先进的封装成型和芯片贴装技术实现的。

14. 行业趋势

消费电子用贴片LED的趋势继续朝着小型化和更高效率发展。此器件0.8毫米的高度代表了这一方向的一步，使得终端产品更薄。同时，对InGaN芯片更高发光效率（每瓦电输入产生更多光输出）的追求也在持续。此外，对于需要精确和均匀色彩再现的应用（如全彩RGB显示器和先进汽车照明），更严格的分档公差和更复杂的混色能力成为需求。将驱动电路和多个LED芯片集成到单个封装中（例如COB - 板上芯片）是另一个重要趋势，尽管像这样的分立LED对于点光源指示器和灵活的设计布局仍然至关重要。