雙色側視SMD LED LTST-S326TGKFKT-5A 規格書 - 封裝尺寸 - 綠色2.8V / 橙色1.9V - 76mW / 75mW - 英文技術文件

1. 產品概覽

呢份文件提供一款雙色側視表面貼裝器件 (SMD) LED 嘅完整技術規格。呢個元件喺單一封裝內整合咗兩個唔同嘅半導體晶片：一個基於 InGaN 嘅綠色發光晶片，同一個基於 AlInGaP 嘅橙色發光晶片。呢個設計可以為需要喺單一點提供多種顏色信號嘅狀態指示、背光同裝飾照明提供緊湊嘅解決方案。器件採用透明透鏡構造，以最大化光輸出，並採用鍍錫端子以增強可焊性同符合 RoHS 標準。

LED 以業界標準嘅 8mm 載帶包裝喺 7 吋捲盤上供應，完全兼容高速自動貼片組裝設備。其設計亦兼容紅外線 (IR) 回流焊接製程，方便整合到現代印刷電路板 (PCB) 生產線。

2. 技術參數深入分析

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限。為確保可靠運行，即使係瞬間都唔應該超過呢啲極限。

• 功耗 (Pd)：喺環境溫度 (Ta) 為 25°C 時，綠色晶片嘅最大允許功耗為 76 mW，橙色晶片為 75 mW。超過呢個極限會導致半導體結嘅熱退化風險。
• 正向電流：綠色晶片嘅最大連續直流正向電流 (IF) 為 20 mA，橙色晶片為 30 mA。對於脈衝操作，喺嚴格嘅 1/10 佔空比同 0.1ms 脈衝寬度下，允許峰值正向電流為 100 mA (綠色) 同 80 mA (橙色)。呢個參數對於驅動電路設計以防止電流引致故障至關重要。
• 溫度範圍：工作溫度範圍指定為 -20°C 至 +80°C。儲存溫度範圍更闊，為 -30°C 至 +100°C。呢啲範圍確保 LED 喺各種環境條件下嘅機械同化學完整性。
• 焊接條件：器件可以承受峰值溫度為 260°C、最長持續時間為 10 秒嘅紅外回流焊接。呢個係無鉛 (Pb-free) 焊接製程嘅標準條件。

2.2 電氣及光學特性

除非另有說明，否則呢啲特性係喺 Ta=25°C 同正向電流 (IF) 為 5 mA 嘅標準測試條件下測量嘅。佢哋定義咗器件嘅典型性能。

• 發光強度 (Iv)：呢個係光輸出嘅主要量度。對於綠色晶片，典型發光強度範圍從最低 28.0 mcd 到最高 180.0 mcd。對於橙色晶片，範圍係從 11.2 mcd 到 71.0 mcd。特定單元嘅實際值取決於其分配嘅分級代碼。
• 視角 (2θ1/2)：兩個晶片都具有 130 度 (典型) 嘅寬視角。呢個定義為發光強度下降到中心軸上測量值一半時嘅全角。呢個寬視角確保從唔同角度都有良好嘅可見度，對於側視指示燈至關重要。
• 波長：綠色晶片嘅典型峰值發射波長 (λP) 為 530 nm，典型主波長 (λd) 為 527 nm。橙色晶片嘅典型峰值發射波長為 611 nm，主波長為 605 nm。光譜線半寬 (Δλ) 綠色為 35 nm，橙色為 17 nm，表示發射光嘅光譜純度。
• 正向電壓 (VF)：喺 5 mA 時，綠色晶片嘅典型正向電壓為 2.8 V (最大 3.2 V)，橙色晶片為 1.9 V (最大 2.3 V)。呢個參數對於計算恆壓驅動電路中嘅串聯電阻值以設定所需電流至關重要。
• 反向電流 (IR)：當施加 5V 反向電壓 (VR) 時，兩個晶片嘅最大反向電流均為 10 μA。文件明確指出器件並非為反向操作而設計；呢個測試僅用於漏電特性分析。

3. 分級系統說明

為咗管理生產差異並讓設計師可以選擇性能一致嘅 LED，器件會根據發光強度進行分級。

3.1 綠色晶片光強度分級

綠色 LED 分為四個級別 (N, P, Q, R)，喺 5 mA 時具有以下最小同最大發光強度值：
級別 N: 28.0 - 45.0 mcd
級別 P: 45.0 - 71.0 mcd
級別 Q: 71.0 - 112.0 mcd
級別 R: 112.0 - 180.0 mcd
每個光強度級別應用 +/-15% 嘅公差。

3.2 橙色晶片光強度分級

橙色 LED 分為四個級別 (L, M, N, P)，具有以下範圍：
級別 L: 11.2 - 18.0 mcd
級別 M: 18.0 - 28.0 mcd
級別 N: 28.0 - 45.0 mcd
級別 P: 45.0 - 71.0 mcd
呢啲級別同樣應用 +/-15% 嘅公差。

呢個分級系統允許根據應用亮度要求進行精確選擇，確保多 LED 陣列或產品中嘅視覺一致性。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中引用咗特定嘅圖形曲線 (例如 Fig.1, Fig.5)，但呢度會基於標準 LED 物理學同提供嘅參數分析佢哋嘅典型含義。

4.1 正向電流 vs. 發光強度 (I-Iv 曲線)

LED 嘅發光強度喺相當大嘅範圍內大致同正向電流成正比。以最大直流電流 20 mA 驅動綠色晶片通常會產生比 5 mA 測試條件下顯著更高嘅光輸出，儘管確切關係應從特性曲線驗證。橙色晶片喺 30 mA 時亦適用相同情況。設計師必須確保喺較高電流下增加嘅功耗保持在絕對最大額定值內。

4.2 正向電壓 vs. 正向電流 (V-I 曲線)

正向電壓同電流呈對數關係。指定嘅 5 mA 下 VF 提供咗一個關鍵嘅工作點。隨著電流增加，VF 會輕微增加。呢個非線性關係對於設計高效嘅恆流驅動器相對於簡單嘅電阻限流電路非常重要。

4.3 溫度依賴性

LED 性能對溫度敏感。通常，發光強度會隨著結溫升高而降低。正向電壓亦會隨著溫度升高而降低。雖然無提供特定曲線，但指定嘅 -20°C 至 +80°C 工作溫度範圍表明咗已發布特性合理有效嘅極限。對於接近極限嘅應用，可能需要降額或熱管理。

4.4 光譜分佈

峰值波長同主波長，連同光譜半寬，定義咗色點。綠色發光 (中心約 527-530 nm) 同橙色發光 (中心約 605-611 nm) 係截然不同嘅。橙色晶片嘅較窄半寬 (17 nm，綠色為 35 nm) 表明其橙色光譜更純淨、更飽和。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸及腳位分配

器件符合 EIA 標準封裝外形。規格書中提供詳細尺寸圖，所有尺寸均以毫米為單位。關鍵公差通常為 ±0.10 mm。腳位分配明確定義：陰極 1 (C1) 用於橙色晶片，陰極 2 (C2) 用於綠色晶片。暗示為共陽極配置，允許獨立控制每種顏色。

5.2 建議焊接焊盤佈局

規格書包含 PCB 設計嘅建議焊接焊盤圖案。遵循呢啲尺寸可確保回流過程中焊點形成正確、機械穩定同散熱良好。亦標示咗建議嘅焊接方向以促進焊料均勻流動。

6. 焊接及組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

提供咗適合無鉛製程嘅紅外回流溫度曲線詳細建議。呢個曲線通常包括：
1. 預熱區：逐漸升高 PCB 溫度並激活助焊劑。
2. 均熱區：使整個電路板溫度均勻。
3. 回流區：溫度峰值最高為 260°C，持續時間不超過 10 秒。
4. 冷卻區。該曲線基於 JEDEC 標準以確保可靠性。

6.2 手動焊接

如果需要使用烙鐵進行手動焊接，建議嘅最高烙鐵頭溫度為 300°C，每個焊點焊接時間不超過 3 秒。呢個操作只應進行一次，以最小化 LED 封裝嘅熱應力。

6.3 清潔

如果焊接後需要清潔，只應使用指定溶劑。規格書建議將 LED 浸入常溫乙醇或異丙醇中少於一分鐘。未指定嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

6.4 靜電放電 (ESD) 預防措施

LED 對靜電同電壓浪湧敏感。喺處理同組裝過程中必須實施適當嘅 ESD 控制措施。包括使用接地手腕帶、防靜電墊，並確保所有設備正確接地。

7. 包裝及訂購資料

7.1 載帶及捲盤規格

器件包裝喺 8mm 寬嘅凸版載帶中。載帶纏繞喺標準 7 吋 (178 mm) 直徑嘅捲盤上。每個完整捲盤包含 3000 件。對於少於完整捲盤嘅數量，剩餘部分嘅最小包裝數量指定為 500 件。包裝符合 ANSI/EIA-481 規格。

7.2 儲存條件

密封包裝：裝喺帶乾燥劑嘅原裝防潮袋中嘅 LED 應儲存喺 ≤30°C 同 ≤90% 相對濕度 (RH) 嘅環境中。喺呢啲條件下嘅建議儲存期限為一年。
已開封包裝：一旦防潮袋被打開，儲存環境不應超過 30°C 同 60% RH。從原包裝取出嘅元件理想情況下應喺一週內進行紅外回流焊接。對於喺原袋外更長時間嘅儲存，應將佢哋存放喺帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。如果儲存超過一週，建議喺焊接前以約 60°C 烘烤至少 20 小時，以去除吸收嘅水分並防止回流過程中出現 "爆米花" 現象。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 狀態指示燈：適用於需要多狀態指示嘅設備面板 (例如，開機=綠色，待機=橙色，故障=兩者閃爍)。
• 消費電子產品：路由器、音響設備或遊戲外設等設備中按鈕或標誌嘅背光。
• 汽車內飾照明：用於非關鍵嘅內飾環境照明或狀態顯示，需注意工作溫度範圍。
• 工業控制面板：喺控制系統中提供清晰、顏色編碼嘅操作狀態。

8.2 設計考慮因素

• 限流：始終為每個晶片使用串聯電阻或恆流驅動器。使用公式 R = (Vcc - VF) / IF 計算電阻值，其中 VF 係所需電流 (IF) 下嘅正向電壓。使用規格書中嘅最大 VF 進行保守設計，確保電流永遠唔超過極限。
• 熱管理：雖然功耗低，但喺高環境溫度下以最大電流連續運行可能需要關注 PCB 佈局以利散熱，特別係如果多個 LED 聚集喺一齊。
• 視覺設計：130 度嘅寬視角有助於離軸可見度。考慮透鏡顏色 (透明) 同周圍邊框設計，以實現所需嘅視覺效果，如果同時使用兩種顏色，仲要考慮光線混合。

9. 技術比較及差異化

呢款雙色側視 LED 相比其他方案具有特定優勢：

• 對比兩個獨立 LED：節省 PCB 空間，減少元件數量，並通過單一零件號簡化貼片組裝。
• 對比 RGB LED：當只需要兩種特定顏色 (綠色同橙色) 時，提供更簡單、通常更具成本效益嘅解決方案，無需三通道驅動器嘅複雜性。
• 對比通孔 LED：SMD 封裝實現全自動組裝、更低嘅外形設計，並通過消除手動焊接同引腳彎曲提供更好嘅可靠性。
• 主要特點：將 InGaN (用於高效綠色) 同 AlInGaP (用於高效橙色) 技術結合喺一個封裝中，為兩種顏色提供良好嘅發光效率。符合 RoHS 標準同兼容無鉛回流焊接對於現代製造至關重要。

10. 常見問題 (FAQs)

10.1 我可唔可以同時以最大直流電流驅動兩種顏色？

可以，但你必須考慮總功耗。如果兩個晶片都以最大直流電流驅動 (綠色: 20mA @ ~3.2V，橙色: 30mA @ ~2.3V)，近似功耗為 (0.02A * 3.2V) + (0.03A * 2.3V) = 0.064W + 0.069W = 0.133W 或 133 mW。呢個超過咗單個 Pd 額定值 (76mW, 75mW)，需要仔細評估 PCB 同環境條件嘅熱性能，以確保結溫唔超過安全極限，否則可能影響使用壽命。

10.2 峰值波長同主波長有咩分別？

峰值波長 (λP) 係發射光譜強度最高嘅波長。主波長 (λd) 係從 CIE 色度圖推導出嚟，代表與 LED 感知顏色相匹配嘅純單色光嘅單一波長。λd 更接近於人眼嘅顏色感知，而 λP 係光譜嘅物理測量。

10.3 訂購時點樣解讀分級代碼？

零件號 LTST-S326TGKFKT-5A 可能包含或暗示特定嘅光強度分級代碼。為確保你應用中亮度嘅一致性，訂購時應指定所需嘅分級代碼 (例如，綠色: 級別 R 以獲得最高輸出，橙色: 級別 P)。請查閱製造商嘅完整產品訂購指南以了解確切嘅編碼系統。

10.4 係咪需要反向保護二極管？

雖然 LED 可以承受 5V 反向偏壓且僅有 10 μA 漏電，但佢並非為反向操作而設計。喺可能出現反向電壓瞬變嘅電路中 (例如，感性負載、熱插拔)，強烈建議使用外部保護，例如串聯二極管或橋式整流器配置，以防止損壞。

11. 實用設計及使用範例

11.1 雙狀態網絡路由器指示燈

場景：為路由器設計一個狀態 LED，指示 "活動/數據傳輸" (綠色) 同 "空閒/待機" (橙色)。
實現：將共陽極通過為每種顏色計算大小嘅限流電阻連接到 3.3V 電源軌。使用路由器微控制器嘅兩個 GPIO 引腳，每個通過一個小信號 NPN 晶體管或 MOSFET 連接到一種顏色嘅陰極。然後，韌體可以喺數據活動期間打開綠色 LED，喺空閒期間打開橙色 LED。寬視角確保從房間任何位置都可見。

11.2 電池充電水平指示燈

場景：一個簡單嘅 2 級充電器指示燈："充電中" (橙色) 同 "充滿電" (綠色)。
實現：充電管理 IC 嘅狀態輸出可以直接驅動 LED 陰極 (如果能夠吸收所需電流) 或驅動晶體管。充電時，橙色 LED 亮起。當充電週期完成時，IC 關閉橙色驅動並開啟綠色驅動。

12. 技術原理介紹

呢款 LED 採用兩種唔同嘅半導體材料系統：

• InGaN (氮化銦鎵)：呢種材料用於綠色發光晶片。通過改變合金中銦同鎵嘅比例，可以調整半導體嘅帶隙，呢個直接決定電子同空穴跨越帶隙複合時發出嘅光嘅波長。InGaN 以其能夠產生高效藍色、綠色同白色 LED 而聞名。
• AlInGaP (磷化鋁銦鎵)：呢種材料用於橙色發光晶片。同樣地，通過調整呢種四元合金嘅成分，可以設計帶隙以產生紅色、橙色、黃色同綠色光譜區域嘅光。AlInGaP 喺紅色到橙色範圍內特別高效。

喺雙色封裝中，呢兩個唔同嘅晶片結構安裝喺一個共同嘅引線框架上，進行引線鍵合，並封裝喺透明環氧樹脂透鏡中，以保護晶片並作為光學元件。

13. 技術發展趨勢

LED 技術領域持續發展，影響呢類元件嘅趨勢包括：

• 效率提升：持續研究旨在提高 InGaN 同 AlInGaP 材料嘅內部量子效率 (IQE) 同光提取效率 (LEE)，從而喺相同輸入電流下獲得更高發光強度，或喺相同光輸出下降低功耗。
• 微型化：對更小型電子設備嘅推動促使 LED 封裝尺寸不斷縮小，同時保持或改善光學性能。
• 顏色一致性改善：外延生長同分級製程嘅進步導致主波長同發光強度嘅公差更緊，減少單元之間嘅顏色同亮度差異。
• 可靠性增強：封裝材料 (環氧樹脂、矽膠) 同晶片貼裝技術嘅改進增強咗 LED 承受更高溫度、濕度同熱循環嘅能力，延長操作壽命。
• 集成智能化：一個更廣泛嘅趨勢係將控制電路 (如恆流驅動器或簡單邏輯) 集成到 LED 封裝本身，創造 "智能 LED" 元件，簡化系統設計。