LTST-C295TGKSKT 雙色SMD LED 規格書 - 0.55mm 超薄高度 - 綠/黃色 - 20mA/30mA - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件提供咗LTST-C295TGKSKT嘅完整技術規格，呢款係一個雙色、表面貼裝（SMD）發光二極管（LED）。呢個元件專為需要喺單一封裝內提供兩種唔同顏色、緊湊且高亮度指示燈嘅應用而設計。佢嘅主要區別特徵係極低嘅外形，適合空間受限嘅現代電子設計。

呢個LED喺一個標準兼容EIA嘅封裝內集成咗兩個獨立嘅半導體晶片：一個用於發射綠光嘅氮化銦鎵（InGaN）晶片，同一個用於發射黃光嘅磷化鋁銦鎵（AlInGaP）晶片。呢種雙晶片架構允許獨立控制每種顏色，根據驅動電路配置，可以實現狀態指示、雙色信號或簡單嘅顏色混合。器件以行業標準嘅8mm載帶包裝，安裝喺7英寸捲盤上，方便大批量電子製造中常見嘅高速自動貼片組裝過程。

2. 技術參數深度客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或接近極限操作並唔保證，電路設計中應避免。

• 功耗（Pd）：綠色晶片為76 mW，黃色晶片為75 mW。呢個參數結合封裝同PCB嘅熱阻，決定咗為避免超過結溫極限嘅最大允許連續正向電流。
• 峰值正向電流（I_FP）：綠色為100 mA，黃色為80 mA。呢個係喺1/10佔空比、0.1ms脈衝寬度下指定嘅。表示LED可以處理短暫嘅高電流脈衝，適用於多路復用驅動或脈衝亮度應用，但唔適用於直流操作。
• 直流正向電流（I_F）：綠色為20 mA，黃色為30 mA。呢個係正常條件下可靠長期操作嘅建議最大連續電流。
• 溫度範圍：操作：-20°C 至 +80°C；儲存：-30°C 至 +100°C。操作範圍係商用級LED嘅典型值。設計師必須確保環境溫度同自熱唔會導致LED結溫超過其最大額定溫度。
• 紅外焊接條件：可承受260°C持續10秒。呢個對於無鉛（Pb-free）回流焊接過程至關重要，必須喺PCB組裝期間遵守。

2.2 電氣及光學特性

呢啲係喺Ta=25°C、指定測試條件下測量嘅典型性能參數。佢哋對於電路設計同光學系統集成至關重要。

• 發光強度（I_V）：以毫坎德拉（mcd）為單位，喺I_F=20mA下測量。綠色晶片嘅範圍從45.0 mcd（最小）到280.0 mcd（最大）。黃色晶片嘅範圍從28.0 mcd（最小）到450.0 mcd（最大）。呢個寬範圍通過分級系統管理（詳見第3節）。測試使用近似CIE明視覺響應曲線嘅濾光片。
• 視角（2θ_1/2）：兩種顏色通常都係130度。呢個係發光強度下降到軸上值一半時嘅全角。130度角表示非常寬嘅視角模式，適合需要從廣泛角度可見LED嘅應用。
• 峰值發射波長（λ_P）：綠色通常為525 nm，黃色通常為588 nm。呢個係發射光譜中最高點嘅波長。
• 主波長（λ_d）：綠色通常為525.0 nm，黃色通常為587.0 nm。從CIE色度圖得出，呢個係人眼感知到嘅定義顏色嘅單一波長。相比峰值波長，呢個係一個更與感知相關嘅指標。
• 譜線半寬度（Δλ）：綠色通常為35 nm，黃色通常為20 nm。呢個表示發射光嘅光譜純度或帶寬。黃色AlInGaP LED通常比綠色InGaN LED具有更窄嘅光譜。
• 正向電壓（V_F）：綠色喺I_F=20mA下最大為3.50V，黃色最大為2.40V。呢個對於設計限流電路至關重要。綠色晶片較高嘅V_F係InGaN技術嘅特徵。
• 反向電流（I_R）：兩者喺V_R=5V下最大為10 μA。重要注意事項：呢個器件唔係為反向操作而設計。施加超過5V嘅反向偏壓可能會導致立即損壞。強烈建議喺電路中加入防止反向電壓或極性錯誤連接嘅保護措施。

3. 分級系統說明

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據性能分級。LTST-C295TGKSKT對每種顏色使用發光強度分級系統。

3.1 綠色光強度分級

分級由字母代碼（P、Q、R、S）定義，並附有20mA下以mcd為單位嘅最小同最大發光強度值。每個分級有+/-15%嘅公差。例如，分級'P'涵蓋45.0至71.0 mcd。設計師訂購時應指定所需嘅分級代碼，以確保組裝中多個單元嘅亮度一致性。

3.2 黃色光強度分級

黃色晶片使用更廣泛嘅分級範圍，代碼為N、P、Q、R、S、T，涵蓋從28.0 mcd（分級N最小）到450.0 mcd（分級T最大）嘅強度，每個分級同樣有+/-15%嘅公差。更寬嘅範圍適應咗AlInGaP材料更高嘅潛在亮度。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中引用咗特定圖形數據（例如圖1、圖6），但提供嘅數值數據允許分析關鍵關係。

• IV關係：正向電壓（V_F）係喺單一測試電流（20mA）下指定。實際上，V_F同I_F有對數關係，並且也取決於溫度。使用恆流源而非恆壓源驅動LED對於穩定嘅發光輸出至關重要。
• 溫度特性：LED嘅發光強度通常隨結溫升高而降低。指定參數係喺25°C環境溫度下。喺高溫環境或高驅動電流下，應預期輸出需要降額。80°C嘅最高操作溫度提供咗可靠操作嘅上限。
• 光譜分佈：典型嘅峰值同主波長，以及光譜半寬度，定義咗色點。綠色發射（525nm，35nm FWHM）將呈現為純綠色，而黃色發射（587nm，20nm FWHM）將係飽和嘅黃色，有別於琥珀色（~590nm）或純綠色。

5. 機械及包裝資料

5.1 封裝尺寸及極性

器件符合標準EIA SMD封裝外形。關鍵機械特徵係其高度僅為0.55 mm，描述為超薄。引腳分配明確定義：引腳1同3用於綠色陽極/陰極，引腳2同4用於黃色陽極/陰極。確切嘅內部連接（共陽極或共陰極）喺提供嘅文本中並未明確說明，必須從詳細封裝圖中驗證。正確識別極性對於防止安裝期間損壞至關重要。

5.2 建議焊接焊盤佈局

規格書包含對PCB上焊接焊盤尺寸嘅建議。遵循呢啲建議可確保可靠嘅焊點、適當嘅散熱，並防止回流期間出現墓碑效應等問題。焊盤設計也會影響安裝元件嘅最終視角同機械穩定性。

5.3 帶裝及捲盤包裝

LED以8mm寬嘅凸面載帶包裝，捲喺7英寸（178mm）直徑嘅捲盤上。每捲包含4000件。呢種包裝符合ANSI/EIA 481規範，確保與自動表面貼裝技術（SMT）設備兼容。載帶有袋，用頂部蓋帶密封。規格註明最多連續缺失兩個元件，剩餘訂單嘅最小包裝數量為500件。

6. 焊接及組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

為無鉛組裝過程提供咗建議嘅紅外（IR）回流溫度曲線。關鍵參數包括預熱區（150-200°C）、液相線以上嘅特定時間，以及峰值溫度唔超過260°C，最多持續10秒。呢個曲線基於JEDEC標準，旨在作為通用目標。實際曲線必須根據生產中使用嘅特定PCB設計、焊膏同爐進行表徵。

6.2 手動焊接注意事項

如果需要手動焊接，應使用烙鐵頭溫度唔超過300°C，並且焊接時間應限制為最多3秒，僅限單次操作。過熱或長時間接觸會損壞LED封裝或內部引線鍵合。

6.3 清潔

如果焊接後需要清潔，應僅使用指定溶劑。規格書建議將LED浸入常溫乙醇或異丙醇中少於一分鐘。使用未指定或強力化學清潔劑會損壞塑料透鏡或封裝材料，導致光輸出降低或過早失效。

6.4 儲存條件

適當儲存對於保持可焊性至關重要。未開封、帶乾燥劑嘅防潮袋應儲存喺≤30°C同≤90% RH條件下，保質期為一年。一旦打開原始包裝，元件應儲存喺≤30°C同≤60% RH條件下。建議喺開封後一週內完成IR回流。對於喺原始袋外更長時間嘅儲存，元件應保存在帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。喺非理想條件下儲存超過一週嘅元件，應喺組裝前以約60°C烘烤至少20小時，以去除吸收嘅水分並防止回流期間出現爆米花現象。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

呢款雙色LED非常適合空間寶貴且需要傳達多種狀態嘅狀態同指示燈應用。例子包括：

• 便攜式消費電子產品：電源/充電狀態（綠色=已充滿，黃色=充電中）、連接指示燈（藍牙/Wi-Fi），或智能手機、平板電腦、可穿戴設備同無線耳機上嘅模式指示燈，受益於其超薄外形。
• 工業控制面板：機器狀態指示燈（綠色=運行，黃色=待機/故障）、電平指示燈，或人機界面（HMI）上嘅確認燈。
• 汽車內飾照明：按鈕或開關嘅儀表板背光、環境照明，或非關鍵狀態指示燈（需要特定汽車級認證嘅情況）。
• 物聯網設備同智能家居小工具：網絡狀態、傳感器活動指示，或電池電量警告。

7.2 設計考慮因素

• 電流驅動：始終使用串聯限流電阻或專用恆流LED驅動器IC。使用公式 R = (V_電源- V_F) / I_F 計算電阻值，使用規格書中嘅最大V_F，以確保I_F唔超過極限。記住每種顏色嘅V_F係唔同嘅。
• 熱管理：雖然功耗低，但應確保足夠嘅PCB銅面積或散熱過孔，特別係喺接近最大電流驅動或高環境溫度下，以將結溫保持在極限內。
• ESD保護：規格書包含關於靜電放電（ESD）嘅警告。呢啲器件係敏感嘅。組裝期間實施ESD安全處理程序（手腕帶、接地工作站），如果最終應用可能暴露於潛在ESD事件，考慮喺敏感線路上添加瞬態電壓抑制（TVS）二極管或電阻。
• 光學設計：130度視角提供寬廣嘅可見度。對於需要更聚焦光束嘅應用，可能需要外部透鏡或導光管。水清透鏡確保最小嘅顏色失真。

8. 技術比較與差異

LTST-C295TGKSKT嘅主要區別在於其功能組合：

• 超薄外形（0.55mm）：相比許多標準SMD LED（通常為0.6mm、0.8mm或更高），呢個係一個顯著優勢，使其能夠用於最薄嘅現代電子設備。
• 單一封裝內雙色：相比使用兩個獨立嘅單色LED來實現類似功能，呢個節省PCB空間並簡化組裝。
• 晶片技術：使用InGaN用於綠色同AlInGaP用於黃色，代表高效率、現代嘅半導體材料，提供良好嘅亮度同顏色飽和度。
• 合規性：符合ROHS並作為綠色產品，確保符合全球環境法規。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以同時以全直流電流驅動綠色同黃色LED嗎？

答：唔一定。絕對最大額定值指定咗每個晶片嘅功耗（綠色76mW，黃色75mW）。同時以20mA（綠色）同30mA（黃色）操作，將分別導致約~70mW（3.5V*20mA）同~72mW（2.4V*30mA）嘅功耗，接近各自嘅極限。必須管理產生嘅總熱量。建議諮詢熱計算或為同時全亮度操作稍微降低電流。

問：峰值波長同主波長有咩區別？

答：峰值波長（λ_P）係光譜輸出中最高強度點嘅物理波長。主波長（λ_d）係從色度學計算出嘅值，代表對於標準觀察者來說，與LED顏色相同嘅純單色光嘅單一波長。λ_d通常對於設計中嘅顏色匹配更有用。

問：訂購時點樣理解分級代碼？

答：分級代碼（例如，綠色'S'，黃色'T'）保證發光強度將落在該代碼指定嘅最小/最大範圍內，有+/-15%嘅公差。為確保產品中外觀一致，為生產批次中所有單元指定單一分級代碼至關重要。如果無指定，您可能會收到產品總範圍內任何分級嘅LED。

10. 實用設計案例分析

場景：為一個由3.3V穩壓器供電嘅手持設備設計低電量指示燈。當電池電壓高於3.6V時指示燈應為綠色，低於3.5V時應為黃色。

實施：一個帶模數轉換器（ADC）嘅微控制器監測電池電壓。使用兩個GPIO引腳控制LED。電路將基於內部引腳排列配置（例如，如果係共陰極，則陰極引腳接地，微控制器通過限流電阻灌電流來打開每個陽極）。電阻值將單獨計算：R_綠色= (3.3V - 3.5V) / 0.020A = ~ -10Ω（無效）。呢個顯示咗一個問題：綠色V_F（最大3.5V）太接近或超過電源電壓（3.3V）。

解決方案：1) 為綠色LED使用較低電流（例如10mA），咁會降低其V_F。 2) 使用電荷泵或升壓轉換器產生略高電壓（例如4.0V）來驅動LED。 3) 使用具有較低V_F嘅唔同綠色LED。呢個案例突顯咗設計過程早期根據可用電源電壓檢查V_F嘅重要性。

11. 工作原理簡介

發光二極管（LED）係半導體p-n結器件，通過電致發光發射光。當施加正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入結區域。當呢啲電荷載流子復合時，能量被釋放。喺傳統半導體如矽中，呢啲能量主要係熱能。喺直接帶隙半導體如InGaN同AlInGaP中，呢部分能量嘅相當一部分以光子（光）形式釋放。發射光嘅波長（顏色）由半導體材料嘅帶隙能量（E_g）決定，根據公式 λ = hc/E_g。InGaN材料用於較短波長（藍色、綠色），而AlInGaP材料用於較長波長（黃色、橙色、紅色）。雙色LED封裝只係容納兩個咁樣具有唔同帶隙嘅獨立半導體晶片。

12. 技術趨勢

像LTST-C295TGKSKT咁樣嘅LED發展遵循幾個關鍵行業趨勢：

• 微型化：持續減小封裝尺寸同高度，以實現更薄更緊湊嘅最終產品，正如0.55mm外形所見。
• 集成度提高：將多種功能（如兩種顏色）組合到單一封裝中，以節省電路板空間並簡化組裝。
• 材料效率：InGaN同AlInGaP材料外延生長嘅持續改進帶來更高嘅內部量子效率，允許喺較低電流下實現更大亮度，或喺相同光輸出下降低功耗。
• 封裝材料同工藝嘅改進增強熱性能，允許喺更細封裝中使用更高驅動電流，並提高喺惡劣環境條件下嘅可靠性。自動化兼容性：
• 面向製造嘅設計（DFM）原則確保元件完全適合高速、精密嘅自動化組裝線，具有標準化帶裝及捲盤包裝等特點。面向製造嘅設計（DFM）原則確保元件完全適合高速、精密嘅自動化組裝線，具有標準化帶裝及捲盤包裝等特點。