LTST-C230TBKT-5A SMD LED 數據表 - 反向安裝 - 藍色 (InGaN) - 2.65-3.15V - 76mW - 英文技術文件

1. 產品概覽

LTST-C230TBKT-5A 係一款為現代電子組裝製程而設計嘅表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED）。其核心組件係一個超光嘅氮化銦鎵（InGaN）半導體晶片，能夠發出藍光。呢個元件嘅一個主要區別特徵係其反向安裝設計，即主要光線係透過封裝嘅基板側面發出。呢一點由「Water Clear」透鏡描述所表明，同擴散透鏡相比，呢種透鏡通常能提供更寬或更特定嘅視角。該器件以8毫米載帶包裝，捲繞喺7英寸捲盤上，使其完全兼容大批量生產中使用嘅高速自動貼片設備。

該產品被歸類為綠色產品，即表示其符合《有害物質限制》（RoHS）指令。它亦設計成與集成電路（IC）兼容，並能夠承受標準嘅紅外線（IR）回流焊接製程，呢啲特性對於無鉛（Pb-free）印刷電路板（PCB）組裝至關重要。

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致器件永久損壞的極限。它們是在環境溫度（Ta）為25°C時指定的。

• 功耗（Pd）： 76 mW。這是LED在不影響其性能或壽命的情況下，能夠以熱量形式消散的最大功率。超過此限值，特別是在較高的環境溫度下，可能導致光通量加速衰減及潛在故障。
• 峰值正向電流 (I_F(PEAK)): 100 mA。此為最大允許瞬時正向電流，但僅適用於嚴格遵循1/10佔空比及0.1ms脈衝寬度嘅脈衝條件下，不可用於連續操作。
• 直流正向電流 (I_F): 20 mA。此為建議的最大連續正向電流，以確保長期可靠運作。大多數電氣及光學特性均在標準測試電流5 mA下量度。
• Operating & Storage Temperature: 本器件可在-20°C至+80°C的環境下運作，並可在-30°C至+85°C的溫度範圍內儲存。
• 紅外線焊接條件： 該封裝在回流焊接過程中可承受高達260°C的峰值溫度長達10秒，符合常見無鉛製程要求。

2.2 電光特性

呢啲參數喺 Ta=25°C 同 I_F=5 mA 嘅條件下量度，除非另有註明，用嚟界定 LED 嘅性能表現。

• 發光強度 (I_V): 範圍由最低 11.2 毫坎德拉 (mcd) 到最高 45.0 mcd。典型值並無指定，表示性能係透過分檔（binning）管理（見第 3 節）。強度量度係使用經濾光匹配人眼明視覺反應（CIE 曲線）嘅感測器進行。
• 視角 (2θ_1/2): 130度。此為光強度降至軸上（0度）測量值一半時之完整角度。此類寬廣視角乃反向安裝或側視LED之特點，適用於需要寬廣照明的背光及指示燈應用。
• Peak Wavelength (λ_P): 468納米（nm）。此為光譜功率輸出最高時之波長。
• 主波長 (λ_d): 範圍由465.0 nm至476.5 nm。這是人眼感知、用以界定光線顏色的單一波長，源自CIE色度圖。相比峰值波長，此參數對顏色規格更為相關。
• 譜線半寬度 (Δλ): 25 nm。這表示發射光的光譜純度或頻寬，以最大強度一半處的寬度量度。
• 正向電壓 (V_F): 在5 mA電流下，範圍為2.65V至3.15V。此為LED導通電流時的兩端電壓降，是驅動電路設計的關鍵參數。
• 反向電流 (I_R): 在反向電壓 (V_R) 為5V時，最大值為10 μA。此LED並非為反向偏壓操作而設計；此參數僅用於漏電流測試。在電路中施加反向電壓可能損壞器件。

3. Binning System 說明

為確保大量生產時的一致性，LED會按性能分級。LTST-C230TBKT-5A採用三維分級系統。

3.1 順向電壓分選

分級標籤為1至5級，每級涵蓋5 mA下2.65V至3.15V範圍內的0.1V區間。每級公差為±0.1V。這讓設計師能選取具有相近V_F 的LED，以便在並聯陣列中實現均流。

3.2 發光強度分選

光強分級標籤為L1、L2、M1、M2、N1、N2，最低光強範圍由11.2 mcd至35.5 mcd。每個級別的容差為±15%。這可根據應用的亮度要求進行選擇。

3.3 主波長分級

定義兩個級別：AC（465.0-470.0 nm）及AD（470.0-476.5 nm）。容差為±1 nm。這確保同一批次LED的顏色一致性，對於多段顯示器或混色背光等應用至關重要。

4. 性能曲線分析

雖然文中提及但冇提供具體圖形數據，呢類LED嘅典型曲線通常會包括：

• 相對發光強度與正向電流關係圖 (I_V 與 I_F): 展示光輸出如何隨電流增加，通常在較高電流時因發熱和效率下降而以次線性方式增長。
• 正向電壓與正向電流關係圖 (V_F 與 I_F): 展示二極管的指數型 I-V 特性。電壓隨電流增加而上升，並隨接面溫度升高而下降。
• 相對發光強度對比環境溫度： 展示熱猝滅效應，即環境溫度（及晶片溫度）上升時，光輸出會下降。適當的熱管理是維持穩定亮度的關鍵。
• Spectral Power Distribution： 一幅顯示光強度隨波長分佈嘅圖，以468納米嘅峰值波長為中心，並具有特徵半高寬。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝尺寸

該LED符合EIA標準封裝外形。除非另有說明，關鍵尺寸公差為±0.10毫米。確切的焊盤圖案和元件高度定義於數據表中引用的尺寸圖。

5.2 極性識別與焊盤設計

對於反向安裝的LED，極性識別（陰極/陽極）通常標記在封裝頂部，或在焊盤圖上通過特定的焊盤形狀或尺寸差異來指示。數據表包含建議的焊接焊盤尺寸，以確保可靠的焊點以及在回流焊期間的正確對位。遵循這些建議對於機械穩定性和熱性能至關重要。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

提供一個適用於無鉛製程嘅建議紅外線（IR）回流焊溫度曲線。關鍵參數包括預熱區（150-200°C）、受控升溫至峰值溫度不超過260°C，以及確保焊點形成良好同時避免LED承受過度熱應力嘅液相線以上時間（TAL）。該元件可承受此峰值溫度最長10秒。此曲線基於JEDEC標準，以確保可靠性。

6.2 手工焊接

若必須使用烙鐵進行手動焊接，烙鐵頭溫度不應超過300°C，且每次操作嘅接觸時間應限制在最多3秒。

6.3 清潔

如焊接後需要清潔，應僅使用指定溶劑。建議將LED在常溫下浸入乙醇或異丙醇中不超過一分鐘。使用未指定的化學品可能會損壞塑料封裝或透鏡。

6.4 儲存與處理

• 靜電防護注意事項： LED對靜電放電（ESD）非常敏感。處理時應使用防靜電手環、防靜電手套及妥善接地的設備。
• 濕度敏感度： 本封裝為濕度敏感元件。當與乾燥劑一同密封時，應儲存於≤30°C及≤90% RH的環境中，並於一年內使用。一旦開封，儲存環境不得超過30°C及60% RH。若元件暴露時間超過672小時（MSL 2a等級），在進行焊接前應以約60°C烘烤至少20小時，以防止迴流焊過程中出現「爆米花」現象。

7. 包裝與訂購資料

標準包裝為8毫米壓紋載帶，捲盤直徑為7英寸（178毫米）。每捲盤包含3000件。載帶上的空穴由頂部蓋帶密封。包裝遵循ANSI/EIA-481規範。若數量不足一整捲，剩餘部分的最低包裝數量為500件。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

反向安裝設計及寬廣視角令此LED適用於：

• Edge-lit Backlighting: 對於消費電子產品、家用電器及汽車內飾中嘅LCD顯示屏，光線係從側邊注入導光板嘅。
• 狀態指示燈： 適用於設備前面板，需要寬闊視角嘅場合。
• 裝飾照明： 適用於需要側面發光的標誌或重點照明。

8.2 設計考量

• Current Driving: 使用恆流驅動器或串聯限流電阻以維持LED亮度穩定，防止熱失控。標準工作點為5-20 mA直流電。
• 熱管理： 雖然功耗較低，但確保從LED焊盤到PCB銅層的良好熱傳導路徑有助於維持性能及使用壽命，特別是在較高環境溫度或驅動電流下。
• 光學設計： 相比擴散透鏡，清水透鏡能產生更聚焦的光束圖案。在背光應用的導光板或擴散器設計中，請考慮此點。

9. 技術比較與區別

呢款LED嘅主要區別在於其 反向安裝 結構。同頂部發光LED唔同，光係透過基板發出，通常可以做到更薄身嘅安裝，同埋有非常闊嘅視角，好適合側向射入導光板。採用咗 InGaN芯片 於藍色光譜範圍內提供高效率和亮度。符合 自動放置 及 紅外線迴流焊 其符合標準，使其能直接應用於現代化、大批量的SMT裝配線，有別於舊式的通孔或人手裝配LED。

10. 常見問題（基於技術參數）

Q: 我可唔可以連續用20 mA驅動呢粒LED？
A: 可以，20 mA係建議嘅最大直流正向電流。為咗達到最佳壽命同考慮熱效應，通常會喺呢個值或以下操作，例如標準測試電流5 mA。

Q: 零件編號入面嘅bin code（例如-5A）代表咩意思？
A: 雖然摘要中未有明確詳述，但根據提供的分檔代碼列表，後綴如「-5A」通常代表針對正向電壓、光強及/或波長的特定分檔組合。這容許根據應用需求進行精確選擇。

Q: 呢款LED需唔需要散熱器？
A: 喺典型環境條件下，以20 mA或更低電流操作時，PCB嘅銅箔本身通常已提供足夠散熱。若處於高環境溫度或要以絕對最大額定值驅動，則建議加強PCB焊盤嘅熱設計。

Q: 我可唔可以用喺汽車外部照明？
A: 數據表指明呢款LED係用於普通電子設備。對於好似汽車外部照明呢類有特殊可靠性要求嘅應用，必須諮詢製造商以驗證適用性，並獲取特定嘅汽車級別認證。

11. 實際應用案例示例

Design Case: Backlight for a Small Instrument Panel Display
設計師需要為一個2吋單色LCD提供均勻背光。佢哋選用LTST-C230TBKT-5A側發光LED。四粒LED沿亞加力導光板一邊排列，採用串聯連接並由恆流驅動器以每粒15 mA驅動，確保電流同亮度一致。其130度廣視角有效將光線耦合到導光板。設計師選用相同光強等級（如M1）同波長等級（如AC）嘅LED，以保證顯示器亮度同顏色均勻。PCB佈局跟足建議焊盤尺寸，並設有散熱接地嘅熱緩解連接。

12. 原理介紹

呢款LED嘅發光原理基於InGaN材料半導體p-n接面嘅電致發光現象。當施加正向電壓時，電子同電洞注入發光區複合。喺InGaN半導體中，複合過程主要釋放藍色光子能量。特定波長（藍色）由InGaN合金嘅帶隙能量決定。「反向安裝」設計指芯片以發光層向下嘅方式安裝，光線穿過芯片透明基板後，由封裝嘅透明環氧樹脂透鏡聚焦導向。

13. 發展趨勢

呢類SMD LED嘅發展趨勢持續朝向更高嘅發光效率（每瓦電能輸入產生更多光輸出）、透過更嚴格嘅分選以提升顏色一致性，以及喺更高溫同潮濕條件下增強可靠性。封裝技術不斷演進，以實現更細嘅佔位面積，同時保持或增加光輸出。另外，為咗符合全球不斷演變嘅環保法規，業界亦大力推動更廣泛採用無鉛同無鹵素材料。將LED集成到自動化組裝同檢測流程中，仍然係一個關鍵焦點，以確保其與工業4.0智能製造生產線兼容。