LTST-C195TBTGKT 雙色SMD LED 規格書 - 尺寸1.6x0.8x0.55mm - 藍色3.8V / 綠色2.4V - 76mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTST-C195TBTGKT 係一款雙色表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED），專為現代空間受限嘅電子應用而設計。佢將兩個唔同嘅半導體晶片集成喺一個超緊湊嘅封裝入面：一個用於發射藍光嘅InGaN（氮化銦鎵）晶片，同一個用於發射綠光嘅InGaN晶片。呢種配置允許從單一元件產生兩種主要顏色，喺極細嘅空間內實現狀態指示、背光同裝飾照明。

呢款產品嘅核心優勢包括其僅0.55mm嘅超薄厚度，對於超薄顯示器、流動裝置同可穿戴技術等應用至關重要。佢係作為環保產品製造，符合ROHS（有害物質限制）標準，確保唔含鉛、汞同鎘等物質。器件以8mm間距嘅載帶包裝，捲喺7英寸直徑嘅捲盤上，完全兼容大批量生產中使用嘅高速自動貼片設備。其設計亦兼容紅外線（IR）回流焊接工藝，即表面貼裝技術（SMT）組裝線嘅標準。

1.1 引腳分配同透鏡

器件採用水清透鏡，唔會擴散或改變光色，允許純粹嘅晶片顏色（藍色或綠色）發射。引腳分配對於正確嘅電路設計至關重要。對於LTST-C195TBTGKT，藍色LED晶片連接至引腳1同3，而綠色LED晶片連接至引腳2同4。呢種獨立陽極/陰極配置允許每種顏色由驅動電路獨立控制。

2. 技術參數深入分析

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。對於藍色同綠色晶片：

• 功耗（Pd）：76 mW。呢個係允許嘅最大熱功率損耗。超過呢個值會導致過熱同加速老化。
• 峰值正向電流（I_FP）：100 mA。呢個僅允許喺脈衝條件下使用，佔空比為1/10，脈衝寬度為0.1ms。用於短暫嘅高強度閃爍。
• 直流正向電流（I_F）：20 mA。呢個係正常操作嘅推薦連續正向電流，平衡亮度同壽命。
• 工作溫度範圍（T_opr）：-20°C 至 +80°C。保證器件喺呢個環境溫度範圍內正常工作。
• 儲存溫度範圍（T_stg）：-30°C 至 +100°C。
• 紅外線焊接條件：可承受260°C峰值溫度10秒，符合典型無鉛（Pb-free）回流焊曲線。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺環境溫度（T_a）為25°C同正向電流（I_F）為20 mA下測量嘅典型性能參數，除非另有說明。

• 發光強度（I_V）：感知光功率嘅量度。藍色：最小28.0 mcd，典型值未指定，最大180 mcd。綠色：最小45.0 mcd，典型值未指定，最大280 mcd。綠色晶片喺人眼靈敏度方面本質上更有效率。
• 視角（2θ_1/2）：130度（兩種顏色嘅典型值）。呢個寬視角表示類似朗伯體嘅發射模式，適合需要廣闊區域照明而非聚焦光束嘅應用。
• 峰值發射波長（λ_P）：光譜功率分佈最大時嘅波長。藍色：468 nm（典型）。綠色：525 nm（典型）。
• 主波長（λ_d）：喺CIE色度圖上定義感知顏色嘅單一波長。藍色：470 nm（典型）。綠色：530 nm（典型）。呢個值對於顏色規格比峰值波長更相關。
• 光譜線半寬度（Δλ）：發射光譜喺其最大強度一半處嘅帶寬。藍色：25 nm（典型）。綠色：17 nm（典型）。較窄嘅半寬度表示光譜顏色更純淨。
• 正向電壓（V_F）：LED喺指定電流下工作時嘅壓降。藍色：典型3.30V，最大3.80V。綠色：典型2.00V，最大2.40V。呢個差異係由於半導體材料嘅不同帶隙能量所致。對於驅動器設計至關重要，特別係當從同一電壓軌供電畀兩種顏色時。
• 反向電流（I_R）：喺反向電壓（V_R）為5V時，最大10 μA。LED唔係為反向偏壓操作而設計；呢個參數僅用於漏電特性描述。

3. 分級系統解釋

為確保大規模生產嘅一致性，LED根據發光強度分為唔同性能等級。咁樣允許設計師選擇適合其應用嘅亮度等級。

3.1 發光強度分級

分級代碼係一個定義最小/最大強度範圍嘅單一字母。每個等級內嘅公差為 +/-15%。

對於藍色晶片（喺20mA下以mcd測量）：

• 等級 N：28.0 – 45.0 mcd
• 等級 P：45.0 – 71.0 mcd
• 等級 Q：71.0 – 112.0 mcd
• 等級 R：112.0 – 180.0 mcd

對於綠色晶片（喺20mA下以mcd測量）：

• 等級 P：45.0 – 71.0 mcd
• 等級 Q：71.0 – 112.0 mcd
• 等級 R：112.0 – 180.0 mcd
• 等級 S：180.0 – 280.0 mcd

特定生產批次嘅分級會喺包裝或訂單文件上標明。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型性能曲線，對於理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。雖然具體圖表未喺文本中複製，但其含義係標準嘅。

• I-V（電流-電壓）曲線：會顯示正向電壓同電流之間嘅指數關係。膝點電壓大約喺典型V_F值附近。呢條曲線對於設計限流電路至關重要。
• 發光強度 vs. 正向電流：會顯示強度隨電流近似線性增加，直到某一點，之後由於加熱同其他效應，效率下降。喺推薦嘅20mA下操作可確保最佳效率同壽命。
• 發光強度 vs. 環境溫度：會展示熱淬滅現象，即光輸出隨結溫升高而減少。對於高功率或高環境溫度應用，呢個係一個關鍵考慮因素。
• 光譜分佈：會繪製相對強度對波長嘅圖，顯示峰值同主波長以及光譜半寬度。

5. 機械同包裝信息

5.1 封裝尺寸

器件符合EIA標準封裝外形。關鍵尺寸（全部以mm為單位，除非註明，公差為±0.10mm）包括總長度（1.6mm）、寬度（0.8mm）同關鍵高度0.55mm。詳細尺寸圖會顯示焊盤位置、透鏡形狀同標記方向。

5.2 建議焊接焊盤佈局

提供咗PCB嘅推薦焊盤圖案（佔位面積），以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點。遵循呢個圖案可以防止墓碑效應（元件直立）並確保正確對齊同散熱。

5.3 載帶同捲盤包裝

LED以帶有保護蓋帶嘅凸起載帶供應，捲喺7英寸（178mm）直徑嘅捲盤上。呢個係自動組裝嘅標準。

• 口袋間距：8mm。
• 每捲數量：4000件。
• 剩餘物料最小訂購量：500件。
• 包裝符合ANSI/EIA-481規範。

6. 焊接同組裝指南

6.1 紅外線回流焊接曲線

提供咗無鉛（Pb-free）焊接工藝嘅建議溫度曲線。關鍵參數包括：

• 預熱：150-200°C。
• 預熱時間：最長120秒，以允許均勻加熱同助焊劑活化。
• 峰值溫度：最高260°C。
• 液相線以上時間：最長10秒（且最多兩次回流循環）。

該曲線基於JEDEC標準，確保元件可靠性。確切曲線必須根據特定PCB設計、焊膏同使用嘅爐進行表徵。

6.2 手工焊接

如果需要手動維修：

• 烙鐵溫度：最高300°C。
• 焊接時間：每個焊點最長3秒。
• 限制：手工焊接僅限一次，以防止熱損壞。

6.3 清潔

如果焊接後需要清潔，應僅使用指定溶劑，以避免損壞塑料封裝。推薦使用乙醇或異丙醇（IPA）。LED應喺常溫下浸泡少於一分鐘。

6.4 靜電放電（ESD）預防措施

LED對靜電同電壓浪湧敏感。必須採取處理預防措施：

• 使用接地手腕帶或防靜電手套。
• 確保所有設備、工作站同工具正確接地。

7. 儲存同處理

• 密封包裝（防潮袋）：儲存於≤30°C同≤90%相對濕度（RH）。當儲存喺帶有乾燥劑嘅原裝袋中時，保質期為一年。
• 已開封包裝：儲存環境不應超過30°C / 60% RH。從密封袋取出嘅元件應在一周內進行回流焊接。
• 長期儲存（袋外）：儲存於帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。
• 烘烤：如果元件暴露喺環境條件下超過一周，必須喺焊接前以約60°C烘烤至少20小時，以去除吸收嘅水分並防止回流期間出現\"爆米花\"現象。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 狀態指示器：雙色功能允許多種狀態（例如，藍色表示\"開啟/活動\"，綠色表示\"待機/完成\"，兩者同時亮表示第三種狀態）。
• 鍵盤同圖標背光：用於手機、遙控器同消費電子產品，空間極其有限。
• 裝飾照明：用於可穿戴設備，超薄厚度至關重要。
• 面板指示器：用於工業控制設備、網絡硬件同汽車內飾。

8.2 設計考慮因素

• 電流驅動：始終使用串聯限流電阻或恆流驅動器。由於其正向電壓不同（3.3V vs. 2.0V），需為每種顏色單獨計算電阻值（例如，R_limit= (V_supply- V_F) / I_F）。
• 熱管理：雖然功耗低，但如果喺高環境溫度或最大電流下操作，請確保足夠嘅PCB銅面積或散熱通孔，以將結溫維持喺限值內。
• PCB佈局：遵循建議嘅焊接焊盤尺寸，以確保機械穩定性同正確焊角形成。
• 反向電壓保護：由於器件唔係為反向偏壓設計，請確保電路設計防止施加反向電壓，否則可能超過5V測試條件並導致立即故障。

9. 技術比較同差異化

LTST-C195TBTGKT 相比通用單色或較厚雙色LED嘅主要差異化因素包括：

• 超薄厚度（0.55mm）：適用於垂直空間寶貴嘅新一代超薄設備設計。
• 雙InGaN晶片：採用高效、現代嘅半導體材料提供藍色同綠色，提供良好亮度同顏色純度。
• 完全SMT兼容性：設計兼容自動貼裝同標準無鉛回流焊曲線，降低組裝成本同複雜性。
• 標準化分級：提供可預測嘅發光性能，有助於設計喺整個生產過程中保持一致視覺輸出。

10. 常見問題（基於技術參數）

Q1：我可以從同一電源同時驅動藍色同綠色LED嗎？

A：可以，但必須用獨立嘅限流通路（例如，兩個電阻）分別驅動，因為佢哋嘅正向電壓差異顯著（3.3V vs. 2.0V）。直接將佢哋並聯會導致大部分電流流經綠色LED，因為其V_F.

Q2：峰值波長同主波長有咩區別？

A：峰值波長（λ_P）係最高光譜發射嘅物理波長。主波長（λ_d）係從CIE顏色圖計算出嘅值，代表感知顏色。λ_d對於設計中嘅顏色規格更相關。

Q3：點解已開封包裝嘅儲存條件比密封包裝更嚴格？

A：塑料LED封裝會從空氣中吸收水分。喺高溫回流焊接過程中，呢啲被困住嘅水分會迅速蒸發，產生內部壓力，並可能導致封裝開裂（\"爆米花\"或\"分層\"）。帶有乾燥劑嘅密封袋可防止水分吸收。

Q4：我可以將呢款LED用於汽車外部照明嗎？

A：規格書指明該LED用於\"普通電子設備\"。需要極高可靠性嘅應用，例如汽車外部照明（承受極端溫度、振動同濕度），需要諮詢製造商，以獲取設計同測試符合汽車級標準（例如AEC-Q102）嘅合格產品。

11. 實用設計同使用案例

案例：為便攜式藍牙喇叭設計雙狀態指示器

喇叭需要一個細小嘅指示器來顯示電源（藍色）同藍牙配對狀態（搜索時閃爍綠色，連接時常亮綠色）。LTST-C195TBTGKT 非常理想，因為其0.55mm高度適合薄塑料擴散片後面。微控制器（MCU）有兩個配置為開漏輸出嘅GPIO引腳。每個引腳通過一個限流電阻連接到一種LED顏色嘅陽極。陰極連接到地。電阻值根據MCU嘅3.3V電源計算：R_Blue= (3.3V - 3.3V) / 0.02A ≈ 0Ω（為安全起見，使用小電阻如10Ω）。R_Green= (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65Ω（使用標準68Ω電阻）。MCU韌體控制引腳以創建所需嘅照明序列。

12. 工作原理介紹

發光二極管（LED）係通過電致發光發射光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，來自n型材料嘅電子同來自p型材料嘅空穴複合。呢個複合事件釋放能量。喺間接帶隙半導體中，呢啲能量主要作為熱量釋放。喺直接帶隙半導體如InGaN（用於此器件）中，能量以光子（光）形式釋放。發射光嘅特定波長（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，其中h係普朗克常數，c係光速。InGaN材料系統允許帶隙工程，以產生跨越藍色、綠色同紫外光譜嘅光。水清環氧樹脂透鏡封裝晶片，提供機械保護並塑造光輸出模式。

13. 技術趨勢

像LTST-C195TBTGKT咁樣嘅LED發展遵循幾個關鍵行業趨勢：

• 微型化：持續推動更小封裝尺寸（例如01005、微型LED），以實現更高密度電子產品同新形態，如柔性同可捲曲顯示器。
• 效率提升：內部量子效率（IQE）同光提取技術嘅持續改進，以喺相同或更低驅動電流下提供更高發光強度（mcd），改善便攜設備嘅電池壽命。
• 先進封裝：開發LED嘅堆疊封裝（PoP）同晶片級封裝（CSP），以進一步減少厚度並改善熱性能。
• 混色同智能照明：將多色晶片（RGB、RGBW）或磷光體轉換白光LED與集成控制IC集成到單一封裝中，實現可調白光同動態色彩效果，用於先進人機界面同環境照明。
• 可靠性同標準化：增強嘅測試標準（如JEDEC），用於濕度敏感性、熱循環同ESD，以確保喺苛刻應用中嘅可靠性，包括汽車同工業環境。