雙色SMD LED LTST-C195TBKSKT 規格書 - 0.55mm超薄封裝 - 藍色3.8V / 黃色2.4V - 76mW/62.5mW功率 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款雙色表面貼裝器件（SMD）LED嘅規格。呢個元件將兩個唔同嘅半導體晶片集成喺一個極薄嘅封裝入面，適合空間有限嘅緊湊設計。主要應用係作為電子設備嘅指示燈或狀態燈，喺一個元件嘅佔位面積內提供兩種唔同顏色。

1.1 核心優勢同目標市場

呢個器件嘅標誌性特點係佢0.55mm嘅超薄厚度，對於現代纖薄消費電子產品、便攜設備同高密度PCB嚟講係一個關鍵優勢。佢採用先進半導體材料：InGaN（氮化銦鎵）晶片用於發藍光，AlInGaP（磷化鋁銦鎵）晶片用於發黃光。呢啲材料以高效率同高亮度聞名。LED完全符合RoHS（有害物質限制）指令。佢以8mm載帶包裝喺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組裝設備。呢個器件亦設計成可以承受用於無鉛（Pb-free）焊接組裝嘅標準紅外線（IR）回流焊接製程。

2. 深入技術參數分析

以下部分詳細分析咗器件喺標準測試條件（Ta=25°C）下嘅操作極限同性能特徵。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出呢啲極限操作唔保證正常。

• 功耗（Pd）：LED可以以熱量形式耗散嘅最大允許功率。藍色晶片額定為76 mW，而黃色晶片額定為62.5 mW。超過呢個值會導致過熱同加速老化。
• 峰值正向電流（I_FP）：最大脈衝電流（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。藍色晶片可以處理100 mA脈衝，黃色晶片可以處理60 mA。呢個參數對於短暫、高強度閃爍應用好重要。
• 直流正向電流（I_F）：可靠長期操作嘅最大連續正向電流。藍色晶片係20 mA，黃色晶片係25 mA。呢個係大多數亮度規格嘅標準驅動電流。
• 溫度範圍：器件嘅額定操作溫度係-20°C至+80°C，儲存溫度係-30°C至+100°C。
• 焊接條件：元件可以承受峰值溫度為260°C、最長10秒嘅IR回流焊接，呢個同常見嘅無鉛製程曲線一致。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺建議嘅20 mA直流正向電流下測量嘅典型性能參數。

• 發光強度（I_V）：感知亮度嘅量度。對於藍色晶片，典型強度範圍係最低28.0 mcd到最高180.0 mcd。對於黃色晶片，範圍係45.0 mcd到280.0 mcd。實際數值會分級（見第3節）。
• 視角（2θ_1/2）：發光強度至少為0°（軸上）強度一半嘅角度範圍。兩種顏色嘅典型寬視角都係130度，提供良好嘅側面可見度。
• 峰值波長（λ_P）：光輸出功率最大時嘅波長。典型值係468 nm（藍色）同591 nm（黃色）。
• 主波長（λ_d）：最能描述光線感知顏色嘅單一波長。典型值係470 nm（藍色）同589 nm（黃色）。呢個係從CIE色度圖得出嘅。
• 頻譜帶寬（Δλ）：發射頻譜喺其最大功率一半處嘅寬度。兩個晶片嘅典型帶寬都係25 nm，表示顏色發射相對純淨。
• 正向電壓（V_F）：以20 mA驅動時LED兩端嘅電壓降。藍色晶片嘅典型V_F係3.30V（最大3.80V），黃色晶片嘅典型V_F係2.00V（最大2.40V）。呢個對於驅動電路設計同電源選擇至關重要。
• 反向電流（I_R）：施加5V反向偏壓時嘅最大漏電流。兩個晶片都係10 μA。重要提示：呢個器件唔係為反向操作而設計；施加超出測試條件嘅反向電壓可能會導致即時故障。

2.3 熱考慮因素

雖然無詳細說明熱阻（θ_JA），但功耗額定值同操作溫度範圍係主要嘅熱限制。有效嘅PCB佈局，配合足夠嘅銅箔用於散熱，對於將結溫維持喺安全限度內至關重要，特別係當以最大直流電流或接近最大直流電流驅動時。超過最高結溫會急劇縮短LED嘅使用壽命。

3. 分級系統解釋

為咗考慮半導體製造中嘅自然變化，LED會根據性能分級。咁樣確保咗生產批次內嘅一致性。

3.1 發光強度分級

光輸出根據最小同最大值定義嘅級別進行分類。每個級別嘅公差係±15%。

藍色晶片級別：

N：28.0 - 45.0 mcd

P：45.0 - 71.0 mcd

Q：71.0 - 112.0 mcd

R：112.0 - 180.0 mcd

黃色晶片級別：

P：45.0 - 71.0 mcd

Q：71.0 - 112.0 mcd

R：112.0 - 180.0 mcd

S：180.0 - 280.0 mcd

設計師訂購時必須指定所需嘅級別代碼，以保證應用所需嘅亮度水平。使用較低級別（例如藍色用N級）可能會導致顯示較暗。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型特性曲線，呢啲曲線對於理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。雖然具體圖表無喺文本中複製，但佢哋嘅含義描述如下。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

呢條曲線顯示電流同電壓之間嘅非線性關係。對於兩個LED晶片，電壓隨電流對數增加。提供嘅典型V_F數值係針對20 mA嘅。以較低電流驅動會導致較低嘅V_F，以較高電流驅動會增加V_F同功耗。強烈建議使用恆流驅動器而非恆壓驅動器，以確保亮度穩定並防止熱失控。

4.2 發光強度 vs. 正向電流

呢個圖表說明光輸出如何隨正向電流增加。喺操作範圍內通常接近線性，但喺極高電流下會由於效率下降同熱效應而飽和。選擇20 mA驅動電流作為標準點，平衡咗亮度、效率同可靠性。

4.3 發光強度 vs. 環境溫度

LED光輸出隨結溫升高而降低。呢條曲線對於喺高溫環境中操作嘅應用至關重要。降額因子（每攝氏度輸出下降百分比）可以從呢個圖表估算。需要足夠嘅散熱以最小化溫度升高導致嘅亮度損失。

4.4 頻譜分佈

呢啲曲線繪製相對強度對波長，顯示峰值波長（λ_P）同頻譜帶寬（Δλ）。兩種顏色嘅25 nm窄帶寬證實咗良好嘅顏色純度，呢個對於顏色區分重要嘅指示燈應用係理想嘅。

5. 機械同封裝信息

5.1 封裝尺寸同引腳分配

器件符合EIA標準封裝外形。關鍵機械特徵係總高度0.55mm。雙色晶片嘅引腳分配如下：引腳1同3用於藍色（InGaN）晶片，引腳2同4用於黃色（AlInGaP）晶片。呢個四焊盤設計為每種顏色提供獨立嘅電氣連接，允許佢哋獨立控制。

5.2 推薦焊接焊盤佈局

提供咗PCB設計嘅建議焊盤圖形（佔位面積）。遵循呢個圖形對於喺回流焊接期間實現可靠焊點、確保正確對齊同促進熱量從LED傳走至關重要。焊盤尺寸設計用於防止焊接回流期間發生墓碑效應（元件一端翹起）。

5.3 極性識別

雖然文本中無明確顯示，但SMD LED通常喺封裝上有標記（例如點、凹口或斜邊）以指示陰極（-）或特定引腳。組裝同設計時，必須將規格書嘅引腳分配表同封裝標記圖（由"封裝尺寸"暗示）交叉參考以確保正確方向。

6. 焊接同組裝指南

6.1 IR回流焊接曲線

包含咗無鉛回流焊接嘅建議溫度曲線。關鍵參數包括：

- 預熱：從環境溫度升至150-200°C。

- 保溫/預熱時間：最長120秒，以激活助焊劑並最小化熱衝擊。

- 峰值溫度：最高260°C。

- 液相線以上時間（TAL）：喺焊料熔點以上（SnAgCu通常約~217°C）停留嘅時間應足夠形成良好焊點，但應最小化以減少對LED嘅熱應力。曲線設計符合JEDEC標準。

6.2 手工焊接

如果需要手動返工，烙鐵溫度不得超過300°C，每個焊點嘅接觸時間應限制喺最多3秒。呢個操作只應進行一次，以避免損壞塑料封裝同內部鍵合線。

6.3 儲存同處理條件

濕度敏感性：LED包裝喺帶乾燥劑嘅防潮袋中。一旦打開原始密封袋，元件就會暴露喺環境濕度中。

- 已開封包裝儲存：不應超過30°C同60%相對濕度（RH）。

- 車間壽命：建議喺打開袋子後一星期內完成IR回流焊接。

- 長期儲存：對於超過一星期嘅儲存，元件應保存喺帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。

- 烘烤：儲存喺原始包裝外超過一星期嘅元件，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"爆米花"現象（回流期間因蒸汽壓導致封裝開裂）。

6.4 清潔

如果需要焊後清潔，只應使用指定溶劑。未指定嘅化學品可能會損壞塑料透鏡或封裝材料。可接受嘅清潔劑包括乙醇或異丙醇（IPA）。LED應喺常溫下浸泡少於一分鐘。

6.5 靜電放電（ESD）預防措施

LED同大多數半導體器件一樣，容易受到靜電放電損壞。必須採取處理預防措施：使用接地腕帶、防靜電手套，並確保所有設備同工作表面正確接地。

7. 包裝同訂購信息

7.1 載帶同捲盤規格

元件以凸紋載帶包裝供應，用於自動組裝。

- 載帶寬度：8 mm。

- 捲盤直徑：7英寸。

- 每捲數量：4000件。

- 最小訂購量（MOQ）：剩餘數量500件起訂。

- 凹槽密封：空凹槽用蓋帶密封。

- 缺失元件：根據規格，最多允許連續兩個缺失LED（空凹槽）。

- 標準：包裝遵循ANSI/EIA-481規格。

7.2 零件號解讀

零件號LTST-C195TBKSKT可能編碼特定屬性，雖然呢個摘錄無提供完整分解。通常，呢類代碼表示系列（LTST）、尺寸/外形（C195）、顏色（TB表示雙色藍/黃）同包裝（KSKT可能指載帶同捲盤）。訂購時必須單獨指定發光強度嘅確切級別代碼。

8. 應用說明同設計考慮

8.1 典型應用場景

呢款雙色LED係多狀態指示燈嘅理想選擇。常見用途包括：

- 電源/狀態指示燈：藍色表示"待機"或"開機"，黃色表示"充電"或"警告"。

- 網絡設備：指示鏈路狀態、活動或速度。

- 消費電子產品：緊湊設備上嘅電池電量指示燈、模式選擇反饋。

- 工業控制：機器狀態指示（運行、故障、空閒）。

超薄外形使其特別適合智能手機、平板電腦、超極本同其他空間受限嘅便攜設備。

8.2 電路設計考慮

1. 限流：始終為每個顏色通道使用串聯限流電阻或專用恆流LED驅動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，以確保即使存在部件間差異，電流也不會超過限制。

2. 獨立控制：每種顏色嘅獨立陽極/陰極允許通過微控制器進行獨立PWM（脈衝寬度調製）調光或閃爍控制。

3. 功耗：驗證總功率（每個晶片嘅I_F* V_F）唔超過單個晶片嘅功率額定值，特別係如果兩個晶片同時驅動。

4. 反向電壓保護：雖然唔係齊納二極管，但可以喺每個LED兩端並聯一個小信號二極管（陰極對陽極），以提供對PCB上意外反向電壓瞬變嘅保護。

8.3 PCB佈局建議

- 嚴格遵循推薦嘅焊接焊盤尺寸。 - 如果LED焊盤連接到大面積接地/電源層，請使用熱釋放連接，以便於焊接同時仍提供一定嘅熱傳導。 - 為獲得最佳散熱效果，考慮喺散熱焊盤（如果存在）下方或附近添加小型過孔，將熱量傳導到內層或PCB底層。

- Use thermal relief connections for the LED pads if they are connected to large ground/power planes to facilitate soldering while still providing some thermal conduction.

- For optimal heat dissipation, consider adding small vias under or near the thermal pad (if present) to conduct heat to inner or bottom PCB layers.

9. 技術比較同差異化

同舊款雙色LED或使用兩個獨立單色LED相比，呢個器件提供明顯優勢：

- 節省空間：一個0.55mm薄封裝取代兩個元件，節省PCB面積同體積。

- 簡化組裝：一次貼片操作代替兩次，提高組裝產量並減少潛在貼裝錯誤。

- 材料技術：使用InGaN同AlInGaP晶片，相比舊技術如GaP，通常提供更高效率同亮度。

- 製程兼容性：完全兼容標準、大批量SMT組裝同無鉛回流製程，降低製造複雜性。

10. 基於技術參數嘅常見問題（FAQ）

Q1：我可以同時驅動藍色同黃色LED嗎？

A：可以，佢哋喺電氣上係獨立嘅。但係，你必須確保每個晶片嘅功耗唔超過額定值，並且PCB/局部環境溫度保持喺操作範圍內。產生嘅總熱量將係兩者之和。

Q2：如果我接錯極性會點？

A：施加顯著反向電壓（超出5V測試條件）很可能會由於反向擊穿導致LED晶片即時災難性故障。務必遵守正確極性。

Q3：點解藍色同黃色嘅正向電壓唔同？

A：正向電壓係半導體材料帶隙嘅基本屬性。InGaN（藍色）嘅帶隙比AlInGaP（黃色）寬，需要更高電壓來"推動"電子穿過結，從而產生更高能量（更短波長）嘅光子。

Q4：我點樣選擇正確嘅限流電阻？

A：使用公式R = (V_電源- V_F) / I_F。為咗可靠性，使用規格書中嘅最大V_F（藍色3.80V，黃色2.40V）同你所需嘅I_F（例如20mA）。對於5V電源：R_藍色= (5 - 3.8) / 0.02 = 60 Ω；R_黃色= (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω。使用下一個較高嘅標準電阻值。

Q5：LED睇落比預期暗。可能係咩問題？

A：1) 確認你使用嘅係正確級別代碼；較低級別（例如藍色用N級）亮度較低。2) 用萬用錶檢查實際正向電流；計算錯誤嘅電阻或低電源電壓會降低電流。3) 確保LED無過熱；高結溫會降低光輸出。4) 確認視角；亮度係喺軸上測量嘅。

11. 實用設計同使用示例

示例1：雙狀態USB端口指示燈。喺筆記本電腦中，呢個LED可以放喺USB-C端口旁邊。可以由嵌入式控制器（EC）驅動：連接設備並活動時藍色常亮，端口提供充電電流時黃色閃爍，否則兩者都熄滅。薄外形使其適合安裝喺緊湊邊框內。

示例2：物聯網設備狀態。喺緊湊無線傳感器中，LED可以指示網絡狀態：藍色表示"連接到雲端"，黃色表示"數據傳輸中"，交替顏色表示"錯誤"。低功耗適合電池供電設備，寬視角確保從各個角度都可見。

示例3：處理濕度敏感元件。製造商收到一捲LED。佢哋喺一個生產班次中使用完整一捲。如果剩餘部分捲盤，佢哋會將其儲存喺帶乾燥劑嘅密封容器中。兩星期後，喺使用剩餘部分之前，佢哋根據規格書指南，將捲盤喺60°C下烘烤24小時，然後再裝入貼片機，以防止焊接缺陷。

12. 操作原理介紹

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型材料嘅電子同來自p型材料嘅空穴複合。呢種複合以光子（光）形式釋放能量。發射光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅能帶隙決定。InGaN晶片具有對應藍光（~470 nm）嘅帶隙，而AlInGaP晶片具有對應黃光（~589 nm）嘅帶隙。塑料封裝用於保護精細嘅半導體晶片同鍵合線，塑造光輸出光束（透鏡），並提供安裝嘅物理外形。

13. 技術趨勢同發展

描述嘅器件反映咗LED技術中幾個持續嘅趨勢：

- 小型化：向0.55mm及更薄封裝嘅推動持續實現更纖薄嘅產品設計。

- 高效率材料：InGaN同AlInGaP代表成熟、高性能嘅可見光LED材料系統，為指示燈應用提供良好嘅光效（流明每瓦）。

- 集成化：將多種功能（兩種顏色）組合到單一封裝中，係組件集成以節省空間同簡化組裝嘅更廣泛趨勢嘅一部分。

- 穩健製造兼容性：強調載帶捲盤包裝、IR回流耐受性同濕度敏感性分級，符合全自動、大批量電子製造嘅需求。未來發展可能包括更薄封裝、集成限流電阻（LED"模組"），或類似佔位面積內嘅三色（RGB）晶片，由消費電子同汽車領域嘅需求驅動。