SMD LED LTST-C190KGKT 数据手册 - 尺寸 3.2x1.6x0.8mm - 电压 1.9-2.4V - 功率 75mW - 绿色 AlInGaP - 英文技术文档

1. 产品概述

本文件详述了一款表面贴装器件（SMD）LED灯的技术规格。该元件专为自动化印刷电路板（PCB）组装而设计，尤其适用于空间受限的关键应用。此LED具有超薄外形，其发光芯片采用先进的AlInGaP半导体材料，可在绿色光谱范围内提供高亮度。

1.1 特性

• 符合RoHS（有害物质限制）指令。
• 超薄外形，高度仅为0.80毫米。
• 由AlInGaP（铝铟镓磷）芯片提供高发光强度。
• 封装于8毫米载带上，卷绕在7英寸直径卷盘上，适用于自动化贴片系统。
• 标准化的EIA（电子工业联盟）封装外形。
• 兼容标准集成电路（IC）驱动电平。
• 设计用于与自动化元件贴装设备兼容。
• 适用于表面贴装技术（SMT）中常用的红外（IR）回流焊接工艺。

1.2 应用

该LED用途广泛，可集成到多种电子设备和系统中，包括但不限于：

• 电信设备（例如，无绳电话、蜂窝电话）。
• 办公自动化设备与网络系统。
• 家用电器与消费电子产品。
• 工业控制与仪表盘。
• 键盘与按键背光。
• 状态与电源指示灯。
• 微型显示屏与符号照明。
• 室内标识与信息显示屏。

2. 技术规格详解

以下章节将对LED的电学、光学及环境特性进行详细分析。

2.1 绝对最大额定值

这些数值代表可能对器件造成永久性损坏的极限。不保证在此条件下运行。

• 功耗 (Pd): 75 毫瓦
• 峰值正向电流 (I_F(PEAK)): 80 mA（在1/10占空比、0.1ms脉冲宽度条件下）
• 连续正向电流 (I_F): 30 mA DC
• 反向电压 (V_R): 5 V
• 工作温度范围 (T_opr): -30°C 至 +85°C
• 储存温度范围 (T_stg): -40°C 至 +85°C
• 红外回流焊接温度： 最高260°C，持续10秒。

2.2 Electrical & Optical Characteristics

这些是在特定测试条件下，环境温度（T_a）为25°C时测得的典型性能参数。

• 发光强度 (I_V): 18.0 - 71.0 mcd (在 I_F = 20 mA 条件下测得)。
• 视角 (2θ_1/2): 130度（光强为轴向值一半时的离轴角度）。
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 574.0 nm（典型值）。
• Dominant Wavelength (λ_d): 567.5 - 576.5 nm (在 I 处测得_F = 20 mA 条件下测得)。
• 谱线半宽度 (Δλ): 15 nm (典型值).
• 正向电压 (V_F): 1.9 - 2.4 V (在 I_F = 20 mA 条件下测得)。
• 反向电流 (I_R): 最大 10 μA (在 V_R = 5 V 时测得)。

3. 分档系统说明

为确保生产和设计的一致性，LED会根据关键参数进行分档。这使得设计人员能够选择满足特定电压、亮度和颜色要求的元器件。

3.1 正向电压 (V_F) 分档

分档定义了LED在20mA驱动电流下的正向压降范围。每个档位的容差为±0.1V。

• 档位4：1.90V - 2.00V
• 档位5：2.00V - 2.10V
• Bin 6: 2.10V - 2.20V
• Bin 7: 2.20V - 2.30V
• Bin 8: 2.30V - 2.40V

3.2 发光强度 (I_V) 分档

Bins 定义了在20mA电流下的最小和最大光输出。每个Bin的容差为±15%。

• Bin M: 18.0 mcd - 28.0 mcd
• Bin N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
• Bin P: 45.0 mcd - 71.0 mcd

3.3 色调 / 主波长 (λ_d) 分档

此分档控制绿色的精确色调。每个档位的容差为 ±1 nm。

• Bin C: 567.5 nm - 570.5 nm
• Bin D: 570.5 nm - 573.5 nm
• Bin E: 573.5 nm - 576.5 nm

4. 性能曲线分析

典型性能曲线（文中未复现，但在数据手册中有引用）直观地展示了器件在不同条件下的行为特征。这些曲线通常包括：

• Relative Luminous Intensity vs. Forward Current: 展示光输出如何随驱动电流增加而增加，通常呈非线性关系。
• 正向电压与正向电流关系： 展示二极管的IV特性曲线。
• 相对发光强度与环境温度关系： 展示了光输出的热降额特性；强度通常随温度升高而降低。
• 光谱分布： 一幅显示各波长相对辐射功率的图表，以574nm峰值波长为中心，典型半宽为15nm。

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 封装尺寸

该LED采用紧凑的矩形SMD封装。关键尺寸（单位为毫米）为：长度=3.2，宽度=1.6，高度=0.8。详细的尺寸图规定了焊盘位置、元件轮廓和极性标记（通常为阴极指示符）。除非另有说明，所有尺寸公差均为±0.1毫米。

5.2 Recommended PCB Land Pattern

提供的建议焊盘布局旨在确保回流焊接过程中的可靠焊接和正确对位。此设计考虑了回流焊过程中焊角（焊料圆角）的形成以及元件的自对准特性。

5.3 卷带包装

LED采用带保护盖带的压纹载带包装。关键包装细节如下：

• 载带宽度： 8 mm。
• 卷盘直径： 7英寸（178毫米）。
• 每卷数量： 4000件。
• 最小起订量（MOQ）： 剩余数量需至少订购500件。
• 包装符合ANSI/EIA-481标准。

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 红外回流焊接（无铅工艺）

该元件适用于无铅焊接工艺。提供符合JEDEC标准的建议回流焊温度曲线。关键参数包括：

• 预热温度： 150°C 至 200°C。
• 预热时间： 最长120秒。
• 峰值体温： 最高260°C。
• 高于260°C的时间： 最多10秒。
• 回流焊次数： 最多两次。

注意： 必须针对具体的PCB设计、焊膏和使用的回流焊炉来表征实际温度曲线。

6.2 手工焊接

若必须进行手工焊接，务必极其谨慎：

• 烙铁温度： 最高300°C。
• 焊接时间： 每个引脚最多3秒。
• 焊接尝试次数： 建议仅操作一次，以防热损伤。

6.3 清洁

若需在焊接后进行清洁，应仅使用指定溶剂，以免损坏LED封装。推荐试剂包括乙醇或异丙醇（IPA）。LED应在常温下浸泡不超过一分钟。

7. Storage & Handling Precautions

7.1 静电放电 (ESD) 敏感性

LED对静电放电敏感。在操作过程中必须采取适当的ESD防护措施，包括使用接地腕带、防静电垫和导电容器。所有设备必须正确接地。

7.2 潮湿敏感度

本元件具有潮湿敏感度等级。特定等级（例如，MSL 3）表示在原始密封包装袋打开后，元件在需要烘烤以去除吸收的湿气前，可在环境室温条件下暴露多长时间。

• 密封包装： 储存于≤30°C且相对湿度≤90%的环境中。若保存在原装含干燥剂的防潮袋内，保质期为一年。
• 已开封包装： 对于从密封袋中取出的元器件，储存环境不应超过30°C和60%相对湿度。建议在一周内完成红外回流焊工艺。若需在原包装袋外储存更长时间，应将其与干燥剂一同存放于密封容器中。储存超过一周的元器件在焊接前应进行烘烤（例如，在60°C下烘烤20小时），以防止回流焊过程中出现“爆米花”现象。

8. Application Notes & 设计考量

8.1 电流限制

当使用电压源驱动LED时，几乎总是需要一个外部限流电阻。电阻值可通过欧姆定律计算：R = (V_source - V_F) / I_F使用最大V_F 来自数据手册（2.4V）的数值，可确保该电阻器即使对于来自最高电压档的LED也能提供足够的限流。

8.2 热管理

尽管功耗较低（75mW），但将LED结温维持在规定的工作范围内对于长期可靠性和稳定的光输出至关重要。确保PCB焊盘设计中有足够的热缓解措施，并避免将LED放置在其它重要热源附近。

8.3 光学设计

130度的宽视角使得这款LED适用于需要宽泛、漫射照明而非聚焦光束的应用。对于指示灯应用，需考虑所需的光强（选择合适的I_V bin）以确保在环境光照条件下的可见度。

9. Technical Comparison & Differentiation

这款LED的主要差异化因素在于其 超薄0.8mm厚度 以及使用一种 AlInGaP芯片与传统的GaP（磷化镓）绿色LED相比，AlInGaP技术通常能提供更高的效率和亮度，从而在给定的驱动电流下实现更大的发光强度。其纤薄的外形在现代厚度严重受限的轻薄消费电子产品中是一个关键优势。

10. 常见问题（FAQ）

10.1 峰值波长与主波长有何区别？

峰值波长 (λ_P): 发射光功率最大的单一波长。 Dominant Wavelength (λ_d): 与CIE色度图定义的LED感知颜色相匹配的单色光波长。λ_d 在显示器和指示灯应用中，这一点对于颜色规范更为重要。

10.2 我可以在没有限流电阻的情况下驱动这个LED吗？

不可以。 LED是一种电流驱动器件。将其直接连接到超过其正向电压的电压源会导致过大电流流过，可能因热失控而立即损坏器件。务必使用串联限流电阻或恒流驱动器。

10.3 为何分档很重要？

分档能确保应用中的颜色和亮度均匀性。使用来自相同V_F, I_V, and λ_d bins 确保面板中的所有指示器具有一致的外观和性能，这对用户体验和产品质量至关重要。

11. 实用设计示例

场景： 为一条3.3V电源轨供电的便携设备设计一个状态指示灯。目标是实现一个中等亮度的绿色指示灯。

1. 电流选择： 选择10mA的驱动电流，以平衡亮度和功耗。
2. 电阻计算： 使用最大V_F 以确保安全：R = (3.3V - 2.4V) / 0.01A = 90 欧姆。最接近的标准值为91欧姆。
3. 分档选择： 指定光强度为N档（28-45 mcd）和主波长为D档（570.5-573.5 nm），以获得一致的中等亮度绿色。
4. 布局： 请遵循数据手册中推荐的焊盘布局。确保LED的阴极焊盘（在LED上已标注）通过限流电阻连接到地。

12. 技术简介

该LED采用 AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) 在透明衬底上生长的半导体。当施加正向电压时，电子和空穴在芯片的有源区内复合，以光子（光）的形式释放能量。AlInGaP合金的具体成分决定了其带隙能量，从而决定了发射光的颜色，在本例中为绿色。该材料体系以其高内量子效率而闻名，尤其是在红、橙、黄和绿光谱区域。

13. 行业趋势

消费电子产品中SMD LED的趋势持续朝向 小型化、更高效率以及改进的显色性。 封装高度正缩减至0.8毫米以下，以实现设备日益纤薄。效率提升（每瓦更多流明）降低了功耗和热负荷。同时，业界日益重视更严格的分档容差，以满足高分辨率显示器和汽车照明对色彩均匀性的严苛要求。底层半导体技术也在不断发展，针对GaN-on-Si和micro-LED等材料的研究持续进行，以用于下一代应用。