LTST-S115KFKGKT-5A 雙色側視SMD LED 規格書 - 橙/綠色 - 5mA - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTST-S115KFKGKT-5A 係一款雙色、側視嘅表面貼裝器件（SMD）LED，專為需要緊湊背光解決方案嘅應用而設計，例如LCD面板。呢個元件喺單一封裝內整合咗兩個唔同嘅半導體晶片：一個發射橙色光譜，另一個發射綠色光譜。佢嘅主要設計目的係提供一個可靠、明亮同慳位嘅光源，兼容現代自動化組裝流程。

呢款LED嘅核心優勢包括符合RoHS（有害物質限制）指令，屬於環保產品。佢採用超光AlInGaP（磷化鋁銦鎵）晶片技術製造兩種顏色，以高效率同良好嘅色純度聞名。器件以8毫米載帶包裝，捲喺7英寸直徑嘅捲盤上，完全兼容高速自動貼片設備。此外，佢設計成可以承受標準紅外（IR）回流焊接過程，方便整合到印刷電路板（PCB）組裝中。

目標市場包括消費電子產品、工業儀器同汽車內飾，呢啲領域側發光LED對於側光式顯示器背光、指示燈面板同狹窄空間內嘅狀態照明至關重要。

2. 技術參數深入分析

2.1 絕對最大額定值

喺呢啲限制之外操作器件可能會導致永久損壞。所有額定值均喺環境溫度（Ta）為25°C時指定。

• 功耗（Pd）：每個顏色晶片最大75 mW。
• 峰值正向電流（I_FP）：80 mA，僅允許喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。呢個額定值適用於瞬態事件，唔係連續操作。
• 直流正向電流（I_F）：最大30 mA連續電流，確保長期可靠運行。
• 反向電壓（V_R）：最大5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會損壞LED結。禁止喺反向電壓下連續操作。
• 操作溫度範圍：-30°C 至 +85°C。器件喺呢個環境溫度範圍內可正常運作。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +85°C，適用於非操作狀態。
• 紅外焊接條件：封裝喺回流焊接期間可以承受最高260°C嘅峰值溫度，最多10秒，呢個係無鉛（Pb-free）組裝流程嘅標準。

2.2 電氣與光學特性

呢啲係喺Ta=25°C同正向電流（I_F）為5mA時測量嘅典型性能參數，呢個係常見嘅測試同操作條件。

• 發光強度（I_V）：
  • 橙色晶片：最小11.2 mcd，典型值未指定，最大71.0 mcd。
  • 綠色晶片：最小4.5 mcd，典型值未指定，最大28.0 mcd。
  • 測量使用傳感器-濾光片組合進行，該組合近似於明視覺（CIE）人眼響應曲線。
• 視角（2θ_1/2）：兩種顏色典型值均為130度。呢個係發光強度下降到其峰值（軸向）值一半時嘅全角，定義咗光束寬度。
• 峰值發射波長（λ_P）：光譜功率輸出最高嘅波長。
  • 橙色：典型值611 nm。
  • 綠色：典型值574 nm。
• 主波長（λ_d）：人眼感知到嘅單一波長，定義咗顏色。
  • 橙色：喺I_F=5mA時，典型值605 nm。
  • 綠色：喺I_F=5mA時，典型值571 nm。
• 譜線半寬度（Δλ）：發射光譜喺其最大強度一半處嘅帶寬。
  • 橙色：典型值17 nm。
  • 綠色：典型值15 nm。
• 正向電壓（V_F）：
  • 兩種顏色：喺I_F=5mA時，典型值1.90 V，最大值2.30 V。
• 反向電流（I_R）：當施加5V反向電壓（V_R）時，最大10 µA。

3. 分級系統說明

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據測量參數分級。

3.1 發光強度分級

橙色（@5mA）：

分級代碼 L：11.2 - 18.0 mcd

分級代碼 M：18.0 - 28.0 mcd

分級代碼 N：28.0 - 45.0 mcd

分級代碼 P：45.0 - 71.0 mcd

每個分級內嘅公差為±15%。

綠色（@5mA）：

分級代碼 J：4.5 - 7.1 mcd

分級代碼 K：7.1 - 11.2 mcd

分級代碼 L：11.2 - 18.0 mcd

分級代碼 M：18.0 - 28.0 mcd

每個分級內嘅公差為±15%。

3.2 主波長分級（僅限綠色）

分級代碼 B：564.5 - 567.5 nm

分級代碼 C：567.5 - 570.5 nm

分級代碼 D：570.5 - 573.5 nm

每個波長分級嘅公差為±1 nm。注意：呢份規格書中未指定橙色波長分級。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗對設計工程師至關重要嘅典型特性曲線。雖然具體圖表未喺文字中複製，但會分析其含義。

• 相對發光強度 vs. 正向電流：呢條曲線會顯示光輸出如何隨電流增加，通常係次線性方式，突顯咗為保持亮度一致，電流調節比電壓驅動更重要。
• 正向電壓 vs. 正向電流：呢條IV曲線展示咗二極管嘅指數關係，對於計算串聯電阻值或設計恆流驅動器至關重要。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：LED光輸出通常隨結溫升高而降低。呢條曲線對於應用中嘅熱管理以維持所需亮度水平至關重要。
• 光譜分佈：顯示橙色同綠色晶片相對功率與波長關係嘅圖表，說明咗峰值波長、主波長同光譜半寬度。

5. 機械與封裝信息

5.1 封裝尺寸與引腳分配

器件符合EIA標準側視SMD封裝。原始規格書提供咗詳細尺寸圖，所有尺寸以毫米為單位。主要機械注意事項包括，除非另有說明，一般公差為±0.10 mm。

引腳分配：

- 陰極 1（C1）：連接至綠色晶片。

- 陰極 2（C2）：連接至橙色晶片。

透鏡材料為透明。

5.2 建議焊接焊盤佈局與極性

提供咗建議嘅焊接焊盤佈局，以確保回流期間正確嘅機械附著同焊點可靠性。亦標示咗建議嘅焊接方向，以最小化回流過程中可能出現嘅墓碑效應（元件一端翹起）。設計師應遵循呢啲指引以獲得最佳組裝良率。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊接曲線

為無鉛（Pb-free）焊接流程提供咗建議嘅紅外（IR）回流曲線。關鍵參數包括：

- 預熱：150°C 至 200°C。

- 預熱時間：最長120秒。

- 峰值溫度：最高260°C。

- 液相線以上時間：樣本曲線顯示咗關鍵嘅時間-溫度區域，包括建議嘅升溫速率、保溫區同冷卻速率，符合JEDEC標準。規格書第3頁上嘅曲線作為通用目標，但建議進行針對特定電路板嘅特性分析。

6.2 手工焊接

如果需要手工焊接：

- 烙鐵溫度：最高300°C。

- 焊接時間：每個焊點最長3秒。

- 應只進行一次，以避免熱應力。

6.3 清潔

應只使用指定嘅清潔劑。未指定嘅化學品可能會損壞LED封裝。如果焊接後需要清潔，建議喺常溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。

6.4 儲存條件

密封包裝（帶乾燥劑）：儲存於≤30°C同≤90%相對濕度（RH）。一年內使用。

已開封包裝：儲存於≤30°C同≤60% RH。對於離開原始包裝超過一星期嘅元件，建議喺焊接前以約60°C烘烤至少20小時，以去除水分並防止回流期間出現"爆米花"現象。

7. 包裝與訂購信息

7.1 載帶與捲盤規格

LED以壓紋載帶供應：

- 載帶寬度：8 mm。

- 捲盤直徑：7英寸。

- 每捲數量：3000件。

- 最小訂購量（MOQ）：剩餘數量為500件。

- 載帶中嘅空位用頂部蓋帶密封。包裝符合ANSI/EIA 481-1-A-1994標準。根據規格，最多允許連續缺失兩個元件。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• LCD背光：主要應用於消費電子產品、汽車儀表板同工業控制面板中中小型LCD顯示器嘅側視光源。
• 狀態指示燈：雙色功能允許從單個元件佔位面積發出多個狀態信號（例如，綠色表示"開機/就緒"，橙色表示"待機/警告"）。
• 前面板照明：用於需要側面發光嘅按鈕、開關或符號照明。

8.2 設計考慮事項

• 電流驅動：務必使用串聯限流電阻或恆流驅動電路。使用公式 R = (V_電源- V_F) / I_F 計算電阻值，為安全設計，使用規格書中嘅最大V_F。
• 熱管理：雖然功耗低，但如果喺高環境溫度或接近最大電流下操作，應確保足夠嘅PCB銅面積或散熱過孔，以維持光輸出同使用壽命。
• ESD防護：如同所有半導體器件，喺處理同組裝期間應遵守標準ESD預防措施。
• 光學設計：喺背光應用中設計導光板或擴散板時，應考慮130度視角，以實現均勻照明。

9. 技術比較與差異化

雖然未提供直接競爭對手比較，但可以推斷呢個元件嘅關鍵差異化特徵：

1. 單一封裝內雙晶片：相比使用兩個獨立單色LED，節省PCB空間同組裝成本。

2. 側視外形：對於頂部發光LED唔適用嘅特定背光同側光式應用至關重要。

3. AlInGaP技術：相比舊技術如GaAsP，為橙色同紅色提供更高效率同更好嘅溫度穩定性。

4. 回流兼容性：專為現代SMT組裝線設計，唔似需要手工焊接嘅舊式通孔LED。

10. 常見問題（FAQ）

Q1：我可以同時以最大直流電流（每個30mA）驅動兩個LED晶片嗎？

A：唔可以。每個晶片嘅絕對最大功耗係75 mW。喺30mA同典型V_F1.9V下，功耗會係57mW，喺限制範圍內。然而，同時以30mA驅動兩者需要仔細考慮細小封裝內產生嘅總熱量。為可靠性著想，通常建議喺絕對最大額定值以下操作。

Q2：峰值波長同主波長有咩區別？

A：峰值波長（λ_P）係光譜輸出最高嘅物理點。主波長（λ_d）係基於人眼顏色感知（CIE圖表）計算出嘅值，係最能描述感知顏色嘅單一波長。佢哋通常接近但唔完全相同，尤其對於較寬嘅光譜。

Q3：訂購時點樣解讀分級代碼？

A：指定所需嘅發光強度分級代碼（橙色同綠色）同主波長分級代碼（綠色）。例如，訂購"橙色分級P，綠色分級M，波長分級D"會得到最光嘅橙色、較光嘅綠色，以及處於其範圍內較長波長側嘅綠色。咁樣可以確保你生產中顏色同亮度嘅匹配。

11. 實用設計案例分析

場景：為一個使用單一3.3V電源嘅便攜式設備設計狀態指示燈。指示燈必須顯示綠色表示"電源開啟"，橙色表示"充電中"。空間極其有限。

解決方案：使用LTST-S115KFKGKT-5A。設計一個使用微控制器兩個GPIO引腳嘅驅動電路。

- 通過一個限流電阻將GPIO1連接至綠色陰極（C1）。

- 通過另一個電阻將GPIO2連接至橙色陰極（C2）。

- 公共陽極連接至3.3V電源軌。

計算目標I_F為5mA（低功耗下良好可見度嘅常見值）嘅電阻值：R = (3.3V - 1.9V) / 0.005A = 280歐姆。使用下一個標準值，270或300歐姆。微控制器可以通過將GPIO引腳拉低來吸收電流，從而點亮相應嘅LED。呢個設計用一個元件佔位面積實現兩種顏色，節省空間並簡化組裝。

12. 技術原理介紹

LED基於AlInGaP半導體材料。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同空穴復合，以光子（光）形式釋放能量。發射光嘅特定顏色（波長）由半導體材料嘅帶隙能量決定。AlInGaP允許調節呢個帶隙，以高效率產生紅色、橙色、琥珀色同黃綠色光譜嘅顏色。側視封裝包含一個模製塑料透鏡，用於塑造光輸出，提供適合背光應用嘅寬130度視角。

13. 行業趨勢與發展

用於背光同指示燈嘅SMD LED趨勢繼續朝向：

1. 更高效率（lm/W）：降低電池供電設備嘅功耗並滿足能源法規。

2. 改善顏色一致性與分級：更嚴格嘅分級公差，以確保顯示器中嘅外觀均勻，無需額外校準。

3. 微型化：更細嘅封裝尺寸（例如，0402，0201公制），適用於日益緊湊嘅電子產品。

4. 更高可靠性與壽命：改進材料同封裝，以承受更惡劣嘅環境條件，特別係喺汽車同工業應用中。

5. 集成解決方案：超越簡單嘅分立LED，轉向集成驅動器、控制器同導光板嘅模組。