LTST-C28NBEGK-2A SMD LED 數據表 - 2.8x3.5x0.25mm - 紅/藍/綠 - 10-20mA - 英文技術文件

1. 產品概述

LTST-C28NBEGK-2A 係一款全彩色、超薄表面貼裝器件（SMD）LED，專為現代空間受限嘅電子應用而設計。呢個元件將三個獨立嘅LED晶片集成喺一個緊湊嘅封裝內，能夠以相同嘅佔位面積發出紅、藍、綠光。其主要設計目標係促進自動化組裝流程，同時提供適合各種指示燈同背光功能嘅高亮度輸出。

1.1 核心優勢

呢款器件為設計師同製造商提供咗幾個關鍵優勢。其0.25毫米嘅超薄外形，非常適合垂直空間極其珍貴嘅應用，例如超薄流動裝置或顯示器。封裝符合EIA標準，確保與多種自動貼片同紅外回流焊接設備兼容，從而簡化大批量生產。此外，採用先進嘅InGaN（用於藍/綠光）同AlInGaP（用於紅光）半導體材料，提供高發光效率同出色嘅色彩純度。

1.2 目標市場與應用

呢款LED主要針對消費電子、電訊同工業設備市場。其典型應用包括但不限於：智能手機、平板電腦同手提電腦嘅鍵盤同按鍵狀態指示燈及背光；網絡設備同家用電器嘅信號及符號照明；以及需要單點光源發出多種顏色嘅微型顯示器或裝飾照明。其可靠性同兼容性令佢成為便攜式同固定式電子產品嘅多功能選擇。

2. 深入技術參數分析

透徹理解電氣與光學參數，對於成功的電路設計與性能預測至關重要。

2.1 絕對最大額定值

在超出此等限制下操作器件可能會導致永久損壞。藍色與綠色晶片的最大直流正向電流（I_F）規定為10 mA，紅色晶片則為20 mA，所有測試均在環境溫度（T_a）25°C下進行。藍/綠色晶片的最大功耗為38 mW，紅色為50 mW。器件在脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）可承受40 mA的峰值正向電流。操作溫度範圍為-20°C至+80°C，儲存條件範圍為-30°C至+85°C。此元件適用於紅外回流焊接，峰值溫度為260°C，最長持續時間為10秒。

2.2 電氣與光學特性

這些參數是在標準測試條件下（T_a=25°C，I_F=2mA）量度。發光強度（I_V）因顏色而異：藍色範圍為18.0-45.0 mcd，紅色為28.0-71.0 mcd，綠色則為112.0-280.0 mcd。典型視角（2θ_二分之一) 為120度，提供寬廣、擴散的光型。正向電壓 (V_F) 是電源設計的另一個關鍵參數：藍色和綠色LED的V_F 範圍為2.2V至3.0V，而紅色LED在2mA電流下則於1.2V至2.2V之間運作。反向漏電流 (I_R) 保證在反向電壓 (V_R) 為5V時，所有顏色均少於10 μA。

2.3 光譜特性

發射光的顏色由其波長定義。典型峰值發射波長 (λ_P藍色嘅主波長係465 nm，紅色係632 nm，綠色係518 nm。主波長（λ_d）同肉眼感知嘅顏色更為相關，已指定分檔範圍：藍色介乎465-475 nm，綠色介乎525-535 nm。光譜線半高寬（Δλ）係顏色純度嘅指標，藍色通常為25 nm，紅色為20 nm，綠色為35 nm。以上數值均源自1931 CIE色度圖。

3. 分檔系統解說

為確保生產時顏色同亮度一致，LED會根據關鍵性能指標進行分檔。

3.1 發光強度分檔

LED會根據其喺標準測試電流2mA下嘅光輸出進行分類。每種顏色都有特定嘅分檔代碼，標明最小同最大發光強度值。例如，藍色LED會分入M檔（18.0-28.0 mcd）同N檔（28.0-45.0 mcd）。紅色LED使用N檔（28.0-45.0 mcd）同P檔（45.0-71.0 mcd）。通常更光嘅綠色LED則分入R檔（112.0-180.0 mcd）同S檔（180.0-280.0 mcd）。每個強度檔內會應用±15%嘅公差。

3.2 色調（主波長）分檔

對於需要精確顏色匹配的應用，例如全彩顯示屏，LED亦會按其主波長進行分檔。藍色LED提供B檔（465.0-470.0 nm）和C檔（470.0-475.0 nm）。綠色LED提供C檔（525.0-530.0 nm）和D檔（530.0-535.0 nm）。每個主波長檔位的公差均為嚴格的±1 nm。產品包裝上會標明光強與波長的具體分檔代碼，讓設計師能夠挑選符合其精確顏色與亮度要求的元件。

4. 性能曲線分析

圖形數據能更深入揭示器件在不同條件下的行為，這對於穩健設計至關重要。

4.1 電流與電壓 (I-V) 及發光強度

LED嘅正向電壓（V_F）並非恆定不變；佢會隨住正向電流（I_F）增加而上升。典型曲線顯示咗每種顏色晶片嘅關係。喺相同電流下，紅色LED嘅正向電壓通常比藍色同綠色LED低，呢個同佢哋唔同嘅半導體材料（AlInGaP vs. InGaN）特性一致。同樣地，發光強度會隨電流超線性增加，之後喺更高電流下可能會飽和。設計師必須利用呢啲曲線嚟選擇合適嘅限流電阻或恆流驅動器，以達到所需亮度，同時確保唔超過器件嘅熱同電氣極限。

4.2 溫度依賴性

LED嘅性能受結溫影響顯著。隨住溫度上升，喺固定電流下正向電壓通常會輕微下降，而發光輸出則會減少。數據手冊提供嘅典型降額曲線顯示咗相對發光強度隨環境溫度變化嘅關係。理解呢種關係對於喺寬廣溫度範圍內運作或散熱管理欠佳嘅應用至關重要，因為佢會影響長期亮度穩定性同色點。

4.3 Spectral Distribution

光譜功率分佈曲線展示咗每種顏色喺唔同波長下發出嘅相對光強。藍色同綠色InGaN芯片通常呈現較窄、更接近高斯分佈嘅曲線，並以峰值波長為中心。紅色AlInGaP芯片嘅光譜形狀可能略有唔同。呢啲曲線對於涉及顏色傳感器、濾光片或需要特定光譜內容嘅應用非常重要，因為佢哋唔單止顯示主導顏色，仲顯示埋鄰近波長嘅光量。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸及接腳分配

LTST-C28NBEGK-2A 符合標準 SMD 封裝尺寸。封裝尺寸詳圖提供所有關鍵尺寸，單位為毫米。大多數尺寸的公差為 ±0.1 毫米。該器件有四個引腳。引腳 1 是所有三個 LED 芯片的公共陽極。引腳 2 是紅色芯片的陰極，引腳 3 是藍色芯片的陰極，引腳 4 是綠色芯片的陰極。透鏡為清水色，可顯示芯片的原生顏色。

5.2 推薦 PCB 焊盤設計

為確保焊接可靠及熱性能最佳，建議 PCB 採用特定的焊盤圖形。此圖形包括焊盤尺寸與間距，其設計旨在促進迴流焊時形成良好的焊錫圓角，同時避免橋接或墓碑效應。遵循此推薦佈局有助確保牢固的機械附著力，並能將熱量有效地從 LED 接面散逸。

6. 焊接與組裝指引

6.1 紅外線迴流焊接溫度曲線

本裝置兼容無鉛（Pb-free）紅外回流焊接製程。建議的溫度曲線通常包括預熱階段（例如150-200°C）、受控升溫、液相線以上時間（TAL）、峰值溫度不超過260°C，以及受控冷卻階段。關鍵參數是元件本體暴露於260°C以上的溫度不應超過10秒。必須強調，最佳曲線可能因具體的PCB組裝、焊膏及使用的爐具而異，建議進行板級特性分析。

6.2 儲存與操作注意事項

正確操作對於防止靜電放電（ESD）損壞至關重要。建議使用防靜電手帶或手套，並確保所有設備接地。儲存方面，未開封的濕敏元件（MSL 3）應存放於≤30°C及≤90%相對濕度（RH）的環境，並在一年內使用。一旦原裝密封包裝被打開，LED應儲存於≤30°C及≤60% RH的環境。從乾燥包裝中取出超過一星期的元件，在焊接前應以約60°C烘烤至少20小時，以去除吸收的濕氣，防止回流焊接時出現「爆米花」現象。

6.3 清潔

如焊接後需要清潔，應僅使用指定溶劑。可將LED於室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。使用未指定或腐蝕性化學清潔劑可能會損壞塑膠封裝或透鏡，導致光輸出降低或可靠性問題。

7. 包裝及訂購資料

7.1 帶裝及捲盤規格

根據 ANSI/EIA-481 規格，LED 以 8 毫米寬的壓紋載帶包裝，並捲於直徑 7 吋（178 毫米）的捲盤上供應。每捲盤裝有 3000 件。載帶的凹槽間距及尺寸設計，兼容標準自動送料器。頂部覆蓋帶用於密封元件凹槽。包裝規格亦註明，最多只允許連續兩個缺失元件（空凹槽），而尾數批次的最低訂購量為 500 件。

8. 應用說明與設計考量

8.1 電路設計

每個顏色通道（紅、綠、藍）必須透過其獨立嘅限流電路驅動，電路需連接至共陽極（第1腳）同相應嘅陰極腳。由於不同顏色嘅正向電壓特性各異，為咗達到均勻嘅視覺亮度或特定嘅混色效果，需要為每種顏色獨立計算設定電流。相比簡單嘅串聯電阻，恆流驅動器通常更受青睞，因為佢能夠喺溫度同電源電壓變化時提供更好嘅穩定性，尤其係喺電池供電裝置中。

8.2 熱管理

雖然功耗相對較低（每粒芯片約38-50 mW），但有效嘅熱管理對於維持性能同使用壽命仍然非常重要，尤其係當LED以接近或達到其額定最大電流工作時。PCB係主要嘅散熱途徑。透過建議嘅焊盤設計確保良好嘅熱連接，如有需要，喺封裝下方使用散熱通孔或銅箔鋪設，有助於將熱量從LED結點傳導出去。

8.3 光學整合

120度的寬廣視角使這款LED適合需要寬闊、均勻照明而非聚焦光束的應用。對於背光面板或導光板，必須選擇能與LED的發光模式和色點有效配合的光學耦合及擴散材料。設計師還應考慮多顆LED緊密排列時可能產生的混色效果，這可用於產生青色、洋紅色、黃色或白色等二次色。

9. 技術比較與差異化

LTST-C28NBEGK-2A 憑藉其功能組合在市場上突顯差異。其主要優勢在於將三顆高亮度、不同顏色的晶片集成到一個符合行業標準的超薄（0.25毫米）封裝中。這與其他方案形成對比，例如使用三顆獨立單色LED（佔用更多電路板空間），或使用單顆白色LED加濾色片（效率較低且色彩飽和度不足）。紅色光源採用AlInGaP，與GaAsP等舊技術相比，能提供更高效率和更佳熱穩定性，從而實現更明亮、更穩定的紅色輸出。其符合自動化組裝和回流焊標準，與需要手工焊接的LED相比，使其成為大規模生產中具成本效益的選擇。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 我可以同時以最大電流驅動三種顏色嗎？

不可以，否則會超出封裝的總功耗限制。如果以最大直流電流（紅：20mA，藍：10mA，綠：10mA）和典型正向電壓驅動所有三個晶片，總功率可能接近或超過小型封裝的綜合熱容量，導致過熱並縮短使用壽命。設計時必須考慮工作週期和熱環境。對於全白光（三色全亮），通常會以較低電流驅動每個通道以控制總熱量。

10.2 點解唔同顏色嘅正向電壓會唔同？

正向電壓係半導體材料帶隙能量嘅基本特性。藍色同綠色LED採用氮化銦鎵（InGaN），其帶隙較大，需要更高電壓（通常約2.8V）嚟「推動」電子穿過並產生光。紅色LED採用磷化鋁銦鎵（AlInGaP），其帶隙較細，因此正向電壓較低（通常約1.8V）。

10.3 落單時點樣解讀bin碼？

落單時，你可以為每種顏色指定所需嘅光強度同主波長Bin碼。例如，訂購「藍色：Bin N, Bin B」即要求光強度介乎28.0-45.0 mcd、主波長介乎465.0-470.0 nm嘅藍色LED。指定Bin碼可以更精準控制產品中多個元件嘅色彩一致性同亮度匹配，對顯示屏同指示燈應用至關重要。

11. 實用設計與應用案例分析

考慮一款便攜式遊戲裝置，其使用LTST-C28NBEGK-2A在控制按鈕周圍提供多色狀態指示。設計挑戰在於提供鮮明、用戶可選的顏色（紅、綠、藍、青、洋紅、黃、白），同時盡量降低裝置電池的功耗。工程師選擇了一款低靜態電流、三輸出的恆流LED驅動器IC。利用數據表中的V_F 和I_V 曲線，他們將驅動器編程為向紅色通道提供5mA電流，向藍色和綠色通道提供3mA電流，以在最低總電流下創造出平衡的白光。他們選用P檔的紅色LED和S檔的綠色LED以確保高亮度，並指定嚴格的波長檔（藍色為B檔，綠色為C檔），以保證所有裝置的顏色一致性。PCB佈局遵循推薦的焊盤設計，並包含一個連接到接地層的小型散熱連接以利散熱。最終組裝採用指定的紅外回流焊溫度曲線，從而實現可靠、明亮且一致的指示燈，提升了用戶體驗。

12. 工作原理介紹

發光二極管（LEDs）係一種半導體器件，通過稱為電致發光嘅過程發光。當喺半導體材料嘅p-n結施加正向電壓時，來自n型區域嘅電子獲得足夠能量穿過結區，並同p型區域嘅空穴複合。呢個複合過程會釋放能量。喺LED中，所選用嘅半導體材料會令呢啲能量主要以光子（光粒子）形式釋放。發出光嘅特定波長（顏色）取決於半導體材料嘅帶隙能量：較大嘅帶隙會產生較短波長（更藍）嘅光，而較細嘅帶隙則產生較長波長（更紅）嘅光。InGaN材料系統用於藍色同綠色LED，而AlInGaP則用於高效能紅色同琥珀色LED。SMD封裝包裹住微型半導體芯片，通過金屬引線提供電氣連接，並包含一個成型塑料透鏡以塑造光線輸出。

13. 技術趨勢與發展

SMD LED領域嘅發展，持續受到對更高效率、更細尺寸、更佳顯色性同更低成本嘅需求所推動。從LTST-C28NBEGK-2A等元件可見嘅趨勢，包括封裝持續微型化，同時保持或增加光輸出（每瓦流明嘅效能更高）。InGaN同AlInGaP芯片背後嘅材料科學不斷進步，導致喺更高電流下效率下降嘅情況減少，並喺更高溫度下有更好表現。另一個重要趨勢係整合更多功能，例如將RGB LED同專用驅動器IC或控制邏輯結合到單一封裝內（「智能LED」）。此外，用於白光LED嘅熒光粉技術進步，以及為下一代顯示器而追求嘅微型LED，代表住兩條平行嘅發展路徑，影響住多色SMD LED所處嘅更廣泛光電子生態系統。