雙色SMD LED LTST-C195KGJSKT 規格書 - 封裝3.2x2.8x1.9mm - 電壓2.0-2.4V - 功率75mW - 綠色 & 黃色 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件提供LTST-C195KGJSKT嘅完整技術規格，呢個係一款雙色表面貼裝器件（SMD）LED。呢個元件將兩個唔同嘅發光晶片整合喺一個緊湊嘅封裝入面，專為自動化組裝流程而設計。佢係為咗空間有限、需要可靠同高可見度狀態指示或背光嘅應用而設計嘅。

1.1 核心優勢

呢款LED嘅主要優勢嚟自佢嘅設計同材料技術。兩個晶片都採用超高亮度AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料，帶來高發光效率同出色嘅色彩純度。一個封裝內實現雙色功能，比起用兩個獨立嘅單色LED，慳返寶貴嘅PCB空間。佢兼容紅外回流焊接工藝，符合現代大批量生產線，確保咗同電路板嘅可靠同一致嘅連接。

1.2 目標市場同應用

呢款LED適用於廣泛嘅電子設備。佢嘅微型尺寸同可靠性，令佢成為便攜同緊湊設備嘅理想選擇。主要應用領域包括：

• 電訊設備：路由器、數據機同手機上嘅狀態指示燈。
• 電腦周邊設備：手提電腦、筆記簿電腦同外置硬碟嘅鍵盤背光同狀態燈。
• 消費電子產品：家用電器、影音設備同遊戲裝置上嘅指示燈。
• 工業控制：機械同控制系統上嘅面板指示燈。
• 微型顯示器同標牌：符號或小型資訊顯示嘅低亮度照明。

2. 技術參數：深入客觀解讀

LED嘅性能由一組喺標準條件下（Ta=25°C）測量嘅電氣、光學同熱參數定義。理解呢啲參數對於正確設計電路同應用至關重要。

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。佢哋唔係用於正常操作嘅。

• 功耗（Pd）：每個晶片75 mW。超過呢個值會導致過熱同加速老化。
• 直流正向電流（IF）：連續30 mA。標準測試同操作條件係20 mA。
• 峰值正向電流：80 mA，只允許喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）處理短暫浪湧。
• 反向電壓（VR）：5 V。施加更高嘅反向電壓會導致結擊穿。
• 操作同儲存溫度：分別係-30°C至+85°C同-40°C至+85°C，定義咗功能同非操作儲存嘅環境極限。
• 焊接溫度：可承受260°C持續10秒，兼容無鉛（Pb-free）回流焊曲線。

2.2 電光特性

呢啲係正常操作條件下（IF=20mA）嘅典型性能值。

• 發光強度（Iv）：亮度嘅關鍵指標。綠色晶片嘅典型值係35.0 mcd（毫坎德拉），最小值係18.0 mcd。黃色晶片更光，典型值係75.0 mcd，最小值係28.0 mcd。呢個差異係半導體材料同人眼敏感度固有嘅。
• 正向電壓（VF）：典型值2.0 V，喺20mA時最大值為2.4 V。呢個參數對於設計同LED串聯嘅限流電阻至關重要。較高嘅VF需要較低嘅電阻值嚟達到相同電流，影響電阻嘅功耗。
• 視角（2θ1/2）：130度。呢個寬視角表示LED喺一個寬闊嘅圓錐體範圍內發光，令佢適合指示燈需要從唔同角度（唔只係正面）都睇到嘅應用。
• 峰值波長（λP）同主波長（λd）：綠色晶片嘅典型峰值喺574 nm，主波長係571 nm。黃色晶片峰值喺591 nm，主波長係589 nm。主波長係人眼感知到嘅單一波長，用於顏色分級。
• 譜線半寬度（Δλ）：兩種顏色都係15.0 nm。呢個定義咗色彩純度；寬度越窄，顏色越飽和、越純。
• 反向電流（IR）：喺5V反向偏壓下最大10 μA，表示關斷狀態下嘅漏電流非常低。

3. 分級系統說明

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據測量參數分入唔同嘅級別。咁樣設計師就可以選擇符合特定美學或功能要求嘅部件。

3.1 發光強度（亮度）分級

LED被分類到定義咗最小同最大發光強度值嘅級別。每個級別內嘅公差係 +/-15%。

• 綠色晶片級別：M（18.0-28.0 mcd）、N（28.0-45.0 mcd）、P（45.0-71.0 mcd）、Q（71.0-112.0 mcd）。
• 黃色晶片級別：N（28.0-45.0 mcd）、P（45.0-71.0 mcd）、Q（71.0-112.0 mcd）、R（112.0-180.0 mcd）。

選擇更高嘅級別代碼（例如Q或R）保證咗更光嘅LED，呢個可能喺高環境光條件或更長觀看距離下係必要嘅。

3.2 色調（主波長）分級

對於綠色晶片，顏色一致性係通過主波長分級嚟管理，每個級別嘅公差係 +/-1 nm。

• 綠色晶片色調級別：C（567.5-570.5 nm）、D（570.5-573.5 nm）、E（573.5-576.5 nm）。

咁樣確保咗組裝中所有綠色LED都呈現相同嘅綠色調。產品規格書或特定訂單應指定所需性能嘅組合級別代碼（例如，亮度級別 + 色調級別）。

4. 性能曲線分析

圖形數據提供咗LED喺唔同條件下行為嘅更深入見解，對於穩健設計至關重要。

4.1 電流對電壓（I-V）特性

I-V曲線係非線性嘅，類似標準二極管。正向電壓隨電流對數增加。操作電流顯著高於建議嘅20mA會導致VF同功耗（Pd = IF * VF）不成比例地增加，從而產生過多熱量。設計師必須使用限流電阻或恆流驅動器將IF維持喺安全範圍內。

4.2 發光強度對正向電流

喺正常操作範圍內，發光強度大致同正向電流成正比。然而，喺非常高嘅電流下，由於熱量增加，效率可能會下降。降低電流額定值（例如，喺15mA而非20mA下操作）可以顯著提高長期可靠性同流明維持率，而感知亮度只會輕微降低。

4.3 溫度依賴性

LED性能對溫度敏感。隨著結溫（Tj）升高：

• 發光強度下降：喺操作溫度範圍內，輸出可能下降10-20%。
• 正向電壓下降：VF具有負溫度係數（典型值為-2 mV/°C）。喺簡單嘅電阻驅動電路中，呢個會導致LED升溫時電流輕微增加，可能需要考慮熱管理。
• 波長偏移：主波長可能會隨溫度升高而輕微偏移（通常向更長波長方向），導致微妙嘅顏色變化。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED符合EIA標準封裝外形。關鍵尺寸大約係長度3.2mm、寬度2.8mm、高度1.9mm，公差為±0.1mm。封裝採用透明透鏡，唔會改變發出嘅光嘅顏色，令純粹嘅晶片顏色（綠色或黃色）可見。

5.2 引腳分配同極性識別

器件有四個引腳。對於LTST-C195KGJSKT型號：

• 引腳1同3係綠色AlInGaP晶片嘅陽極同陰極。
• 引腳2同4係黃色AlInGaP晶片嘅陽極同陰極。

極性由實體封裝標記指示（通常係一個點或靠近引腳1嘅倒角）。必須確保正確極性；施加反向偏壓會損壞LED。

5.3 推薦PCB焊接盤佈局

提供建議嘅焊盤圖案（封裝佔位）以確保正確焊接同機械穩定性。焊盤設計適應封裝尺寸，並允許喺回流焊期間形成良好嘅焊角。遵循呢個建議有助於防止墓碑效應（一端翹起）並確保可靠嘅電氣連接。

6. 焊接同組裝指引

6.1 紅外回流焊接參數

LED兼容無鉛（Pb-free）焊接工藝。提供建議嘅回流焊曲線，通常遵循JEDEC標準，例如J-STD-020。關鍵參數包括：

• 預熱：150-200°C，最多120秒，逐漸加熱電路板同元件，激活助焊劑並防止熱衝擊。
• 峰值溫度：最高260°C。
• 液相線以上時間（TAL）：焊料熔化嘅時間，對於焊點形成至關重要。曲線建議喺峰值溫度下最多10秒。
• 限制：LED不應承受超過兩次回流焊循環。

重要：實際曲線必須根據特定PCB設計、焊膏同使用嘅爐進行特性化。

6.2 使用烙鐵手動焊接

如果需要手動焊接，需要極度小心：

• 烙鐵溫度：最高300°C。
• 焊接時間：每個焊點最多3秒。
• 限制：只允許一次焊接循環，以防止對塑料封裝同內部鍵合線造成熱損壞。

6.3 儲存同處理條件

• ESD敏感性：LED對靜電放電（ESD）敏感。必須喺ESD保護區域使用接地手腕帶同導電墊進行處理。
• 濕度敏感等級（MSL）：器件評級為MSL 3。呢個意思係：
  • 一旦打開原裝防潮袋，元件必須喺168小時（1星期）內喺工廠車間條件下（<30°C/60% RH）完成焊接。
  • 如果暴露時間更長，焊接前需要喺大約60°C下烘烤至少20小時，以去除吸收嘅水分並防止"爆米花"現象（回流焊期間封裝開裂）。
• 長期儲存：未開封嘅袋應儲存喺低於30°C同90% RH嘅環境中。已開封嘅部件應儲存喺乾燥環境中，最好係放有乾燥劑嘅密封容器內。

6.4 清潔

如果需要焊後清潔，只應使用指定溶劑。建議使用室溫下嘅異丙醇（IPA）或乙醇，時間少於一分鐘。使用強烈或未指定嘅化學品可能會損壞塑料透鏡或封裝材料，導致變色或開裂。

7. 包裝同訂購資訊

7.1 載帶同捲盤規格

LED以行業標準嘅壓紋載帶形式供應，安裝喺7英寸（178mm）直徑嘅捲盤上，便於自動貼片組裝。關鍵細節：

• 料袋間距：載帶中元件料袋之間嘅距離。
• 捲盤容量：每滿盤4000件。
• 最小訂購量（MOQ）：剩餘數量為500件。
• 質量：載帶用蓋帶密封。允許連續缺失元件嘅最大數量為兩個，確保送料可靠性。

包裝符合ANSI/EIA-481標準。

8. 應用建議同設計考慮

8.1 典型應用電路

最常見嘅驅動方法係簡單嘅串聯電阻。電阻值（R）使用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc係電源電壓，VF係LED正向電壓（使用最大值進行最壞情況電流計算），IF係所需正向電流（例如20mA）。電阻額定功率應至少為IF² * R。對於微控制器GPIO驅動，確保GPIO可以吸收/提供所需電流（IF加上任何電阻電流）。要獨立驅動兩種顏色，請使用兩個獨立嘅限流電路。

8.2 可靠性設計考慮

• 熱管理：雖然功耗低，但確保LED焊盤周圍有足夠嘅PCB銅面積有助於將熱量從結點導走，保持亮度同使用壽命。
• 電流降額：對於需要高可靠性或喺高環境溫度下操作嘅應用，考慮以低於最大額定值嘅電流（例如15-18 mA）驅動LED。
• 反向電壓保護：喺LED可能暴露於反向偏壓嘅電路中（例如，喺交流耦合或感性負載情況下），建議並聯一個保護二極管（陰極對陽極）。

9. 技術比較同差異化

LTST-C195KGJSKT喺其類別中提供特定優勢：

• 一個封裝內雙色：相比放置兩個獨立嘅0603或0805尺寸單色LED，呢個4引腳封裝節省空間並減少貼裝時間/成本。
• 材料技術：綠色同黃色都使用AlInGaP，相比一些舊技術（如傳統GaP），提供更高效率同更好嘅溫度穩定性。
• 寬視角：130度視角比許多"頂視"LED更寬，提供更好嘅離軸可見度，呢個對於面板指示燈至關重要。
• 標準化包裝：符合EIA同ANSI/EIA-481標準，確保兼容唔同製造商嘅自動化組裝設備。

10. 常見問題解答（基於技術參數）

Q1: 我可唔可以同時以20mA驅動綠色同黃色晶片？
A1: 可以，但你必須考慮總功耗。每個晶片最多消耗75mW。如果兩個晶片都連續以20mA同典型VF（2.0V）開啟，每個消耗40mW（P=IV），總共80mW，如果安裝得當，呢個係喺封裝嘅綜合熱容量範圍內嘅。然而，始終要檢查實際VF並確保足夠嘅PCB冷卻。

Q2: 點解綠色同黃色嘅典型發光強度唔同？
A2: 呢個主要係由於人眼嘅明視覺響應曲線（CIE曲線），佢喺綠黃色區域（~555 nm）達到峰值。黃色晶片嘅波長（589 nm）比綠色晶片嘅（571 nm）更接近呢個峰值敏感度，所以來自黃色晶片嘅相同輻射功率（光能）被人眼感知為更光（以流明或坎德拉計）。

Q3: "透明"透鏡對顏色有咩意思？
A3: 透明（非擴散、非染色）透鏡允許半導體晶片嘅固有顏色無改變地通過。相比擴散透鏡，呢個會產生更飽和同可能更窄嘅光束，擴散透鏡會散射光線以獲得更寬、更柔和嘅外觀，但會降低峰值強度。

Q4: 訂購時點樣解讀級別代碼？
A4: 你通常會指定部件編號（LTST-C195KGJSKT）以及每種顏色所需嘅發光強度同色調級別代碼（例如，綠色：P/D，黃色：Q）。請諮詢製造商或分銷商以獲取可用嘅級別組合。

11. 實際應用示例

場景：網絡設備嘅雙狀態指示燈。
路由器設計需要一個指示燈顯示兩種狀態："電源開啟/系統正常"（穩定綠色）同"數據活動"（閃爍黃色）。使用LTST-C195KGJSKT簡化咗呢個設計。

• 電路：使用系統微控制器嘅兩個GPIO引腳。每個引腳通過一個限流電阻（例如，(3.3V - 2.4V)/0.02A = 45Ω，使用47Ω標準值）連接到一種LED顏色嘅陽極。陰極連接到地。
• 軟件：韌體驅動綠色GPIO為高電平以表示穩定狀態。對於數據活動，佢以合適嘅閃爍速率（例如2 Hz）切換黃色GPIO。
• 好處：相比兩個分立LED，節省一個PCB佔位。從面板上嘅單一點提供清晰、分明嘅顏色狀態。寬視角確保喺辦公室或家庭環境中從唔同角度都可見。

12. 工作原理介紹

發光二極管（LED）係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，來自n型材料嘅電子喺有源區同來自p型材料嘅空穴複合。呢個複合以光子（光粒子）嘅形式釋放能量。發出光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅帶隙能量決定。AlInGaP（磷化鋁銦鎵）係一種化合物半導體，其帶隙可以通過調整其成分比例嚟調節，以喺紅色、橙色、琥珀色、黃色同綠色光譜區域產生高效率光。喺呢個雙色LED中，兩個獨立嘅半導體晶片，每個都設計有略微唔同嘅帶隙（一個用於綠色，一個用於黃色），被安置喺一個具有獨立電氣連接嘅單一環氧樹脂封裝內。

13. 技術趨勢

SMD指示燈LED嘅總體趨勢繼續朝向更高效率、更細封裝尺寸同更大集成度發展。雖然AlInGaP喺琥珀色到綠色範圍內仍然佔主導地位，但InGaN（氮化銦鎵）技術喺藍色、白色同真綠色LED中普遍使用。未來發展可能包括：

• 進一步微型化：用於超緊湊設備嘅小於2.0x1.0mm嘅封裝。
• 集成元件：內置限流電阻、保護二極管甚至驅動IC嘅LED，以簡化電路設計。
• 增強光學控制：具有集成透鏡或反射器嘅封裝，用於特定光束模式，無需外部光學元件。
• 改善熱性能：更有效地將熱量從半導體結傳導到PCB嘅封裝設計，允許更高驅動電流或喺標準電流下改善使用壽命。

呢啲趨勢旨在為設計師提供更通用、更可靠、更節省空間嘅照明解決方案，以應對不斷擴展嘅電子產品範圍。