LTST-S326KGJRKT 雙色SMD LED 規格書 - 側視型 - AlInGaP 綠燈 & 紅燈 - 30mA - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件提供LTST-S326KGJRKT嘅完整技術規格，佢係一款表面貼裝器件（SMD）LED燈。呢個元件係側視型、雙色LED，喺單一緊湊封裝內，配備獨立嘅AlInGaP（磷化鋁銦鎵）芯片，分別發出綠光同紅光。專為自動化印刷電路板（PCB）組裝而設計，非常適合各種消費同工業電子產品中空間有限嘅應用。

1.1 核心功能同優勢

LTST-S326KGJRKT為現代電子設計提供咗幾個關鍵優勢：

• 雙色光源：整合獨立嘅超高亮度AlInGaP芯片，分別發出綠光同紅光，透過獨立引腳控制（C1為紅燈，C2為綠燈）。
• 側視型封裝：主要光線從元件側面發出，適合用於邊緣照明、狹窄空間內嘅狀態指示，以及無法進行頂部安裝嘅背光應用。
• 製造兼容性：封裝符合EIA標準，並以8mm載帶包裝於7英寸捲盤上供應，完全兼容高速自動貼片設備。
• 穩固組裝製程：設計可承受標準紅外線（IR）迴流焊接製程，確保可靠嘅表面貼裝組裝。
• 環保合規：器件符合RoHS（有害物質限制）指令。
• 電氣兼容性：器件兼容集成電路，喺好多情況下可以直接由微控制器或邏輯輸出驅動。

1.2 目標應用同市場

呢款LED專為需要可靠、緊湊指示器嘅電子設備而設計，應用範圍廣泛。主要應用領域包括：

• 電訊設備：無線電話、手提電話同網絡系統硬件中嘅狀態指示器。
• 電腦同辦公室自動化：筆記本電腦同其他便攜設備中鍵盤嘅背光；外圍設備上嘅狀態燈。
• 消費同家用電器：各種家用設備中嘅電源、模式或功能指示器。
• 工業設備：面板指示器、機器狀態燈同控制系統反饋。
• 專用顯示器：適用於微型顯示器，以及作為小型信號同符號照明嘅光源。

2. 深入技術參數分析

以下部分對規格書中定義嘅關鍵電氣、光學同可靠性參數進行詳細、客觀嘅解讀。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限。正常使用唔建議喺或接近呢啲極限下操作。所有額定值均喺環境溫度（Ta）為25°C時指定。

• 功耗（Pd）：每粒芯片75 mW。呢個係每粒LED芯片可以以熱量形式消散嘅最大功率。超過呢個值會導致結溫過高，加速性能退化或失效。
• 峰值正向電流（I_FP）：80 mA，僅允許喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。咁樣可以實現短時間嘅高強度閃爍而唔會過熱。
• 連續正向電流（I_F）：30 mA直流電。呢個係建議用於連續操作嘅最大電流，平衡亮度同長期可靠性。
• 反向電壓（V_R）：5 V。施加高於此值嘅反向偏壓會導致擊穿並損壞半導體結。
• 工作同儲存溫度：器件可喺-30°C至+85°C下工作，並可喺-40°C至+85°C下儲存。呢個範圍確保咗喺大多數商業同工業環境中嘅功能性。
• 焊接熱極限：封裝可承受最高260°C嘅峰值溫度，持續時間最長10秒，呢個係無鉛組裝製程嘅標準。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺標準測試條件下（Ta=25°C，I_F=20mA，除非另有說明）測量嘅典型性能參數。佢哋定義咗器件喺電路中嘅預期行為。

• 發光強度（I_V）：感知亮度嘅關鍵指標。對於綠燈芯片，典型值為35.0 mcd（毫坎德拉），範圍從18.0 mcd（最小）到112.0 mcd（最大）。對於紅燈芯片，典型值較高，為45.0 mcd，具有相同嘅最小/最大範圍。呢個寬範圍需要用到後面描述嘅分級系統。
• 視角（2θ_1/2）：130度（典型值）。呢個係發光強度下降到其峰值（軸上）值一半時嘅全角。130°嘅寬視角係側視LED配備擴散透鏡嘅特徵，提供適合區域照明或廣角可見性嘅寬廣發射模式。
• 正向電壓（V_F）：喺20mA下，兩種顏色嘅典型值均為2.0 V，最大值為2.4 V。相比某啲藍色或白色LED，呢個值相對較低，簡化咗驅動電路設計。兩種顏色之間一致嘅V_F允許喺分開驅動時使用相似嘅限流電阻值。
• 峰值波長（λ_P）同主波長（λ_d）：
  • 綠燈：峰值574 nm（典型值），主波長571 nm（典型值）。呢個將佢定位喺光譜嘅純綠色區域。
  • 紅燈：峰值639 nm（典型值），主波長631 nm（典型值）。呢個係標準紅色，有別於深紅色或橙紅色。
  主波長係顏色嘅單一波長感知，源自CIE色度圖。
• 譜線半寬度（Δλ）：綠燈約15 nm，紅燈約20 nm。呢個表示光譜純度；數值越細，輸出越接近單色（純色）。
• 反向電流（I_R）：喺5V反向偏壓下，最大值為10 µA，表明結質素高，漏電流低。

3. 分級系統解釋

為確保批量生產嘅一致性，LED會根據關鍵光學參數進行分類（分級）。LTST-S326KGJRKT使用二維分級系統。

3.1 發光強度（亮度）分級

綠燈同紅燈芯片喺20mA下嘅發光強度分級方式相同。分級代碼定義咗最小同最大亮度範圍。每個級別內嘅公差為+/-15%。

• 分級代碼 M：18.0 – 28.0 mcd
• 分級代碼 N：28.0 – 45.0 mcd（包含典型值）
• 分級代碼 P：45.0 – 71.0 mcd
• 分級代碼 Q：71.0 – 112.0 mcd

設計師必須根據應用所需嘅亮度選擇合適嘅級別。使用較高級別（例如P或Q）可確保最低亮度更高，但成本可能更高。

3.2 綠燈色調（主波長）分級

只有綠燈芯片有指定嘅色調（波長）分級，以控制顏色一致性。每個級別嘅公差為+/- 1 nm。

• 分級代碼 C：567.5 – 570.5 nm
• 分級代碼 D：570.5 – 573.5 nm（包含典型值571 nm）
• 分級代碼 E：573.5 – 576.5 nm

紅燈芯片嘅主波長僅指定為典型值（631 nm），呢份規格書中冇正式嘅分級表，意味著製程控制更嚴格，或者應用中對顏色偏移嘅敏感度較低。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中引用咗特定圖形曲線（例如圖1、圖5），但佢哋嘅一般含義對設計至關重要。

4.1 電流與電壓（I-V）特性

正向電壓（V_F）具有正溫度係數，並且隨電流輕微增加。喺20mA下典型V_F為2.0V，呢個係設計限流電路嘅關鍵參數。通常一個簡單嘅串聯電阻就足夠：R = (V_電源- V_F) / I_F。設計師應使用最大V_F（2.4V）進行最壞情況電流計算，以避免過度驅動LED。

4.2 發光強度與正向電流關係

喺正常工作範圍內，光輸出（I_V）大致與正向電流（I_F）成正比。以低於20mA驅動LED會按比例降低亮度。以高於20mA直至最大30mA操作會增加亮度，但同時亦會增加功耗同結溫，可能影響壽命並導致波長輕微偏移。

4.3 溫度依賴性

同所有LED一樣，AlInGaP芯片嘅性能對溫度敏感。隨著結溫升高：

• 發光強度降低：光輸出下降。規格書可能顯示一條降額曲線。
• 正向電壓降低：由於半導體帶隙變化而輕微降低。
• 波長偏移：通常，主波長會隨溫度增加（向更長波長偏移）。呢個現象喺AlInGaP LED中比喺某啲其他類型中更為明顯。喺關鍵應用中，PCB上嘅適當熱管理對於顏色穩定性至關重要。

5. 機械同封裝信息

5.1 封裝尺寸同極性

器件使用標準SMD封裝。引腳分配定義清晰：陰極1（C1）用於紅燈芯片，陰極2（C2）用於綠燈芯片。陽極可能係共用或根據封裝圖內部連接，必須查閱封裝圖以獲取確切佈局。所有關鍵尺寸均以毫米提供，標準公差為±0.1 mm，確保可靠放置同焊接。

5.2 推薦PCB焊盤設計

規格書包含建議嘅PCB焊盤佈局。遵循呢個設計對於實現可靠焊點、正確對齊以及管理迴流期間嘅散熱至關重要。焊盤設計考慮咗焊料圓角形成，並防止墓碑效應（迴流期間一端翹起）。

6. 焊接、組裝同處理指南

6.1 紅外線迴流焊接參數

對於無鉛組裝，推薦以下迴流曲線：

• 預熱：150–200°C
• 預熱時間：最長120秒。
• 峰值溫度：元件引腳處最高260°C。
• 液相線以上時間：元件暴露於峰值溫度嘅時間最長為10秒。迴流焊接最多可進行兩次。

6.2 手動焊接（如有需要）

如果需要手動返工，請使用溫度唔超過300°C嘅烙鐵。每次操作時，與焊盤嘅接觸時間應限制喺最多3秒。過熱或時間過長會損壞塑料封裝或內部鍵合線。

6.3 清潔

如果需要焊後清潔，只可使用指定溶劑。將LED浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘係可以接受嘅。未指定或腐蝕性化學品可能會損壞透鏡材料或封裝環氧樹脂。

6.4 儲存同濕度敏感性

LED以防潮袋包裝，內含乾燥劑。喺呢個密封狀態下，應儲存喺≤30°C同≤90% RH嘅環境中，並喺一年內使用。一旦打開原裝袋，器件嘅濕度敏感等級為3級（MSL3）。呢個意味著佢哋必須喺暴露於工廠環境條件（≤30°C/60% RH）後一週內進行紅外線迴流焊接。打開後需要更長時間儲存，必須儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境中。暴露超過一週嘅器件，喺焊接前需要喺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（迴流期間因蒸氣壓力導致封裝開裂）。

6.5 靜電放電（ESD）預防措施

AlInGaP LED對靜電放電敏感。喺處理同組裝過程中必須實施適當嘅ESD控制措施。呢個包括使用接地腕帶、防靜電墊，並確保所有設備正確接地。ESD可能導致立即失效或潛在損壞，從而縮短器件壽命。

7. 包裝同訂購信息

7.1 載帶同捲盤規格

元件以壓紋載帶包裝，捲繞喺直徑7英寸（178 mm）嘅捲盤上，供應用於自動化組裝。

• 載帶寬度：8 mm。
• 每捲數量：3000件。
• 最小訂購量（MOQ）：剩餘數量為500件。
• 凹槽覆蓋：空凹槽用覆蓋膠帶密封。
• 缺失元件：根據包裝標準，最多允許連續缺失兩個LED。

8. 應用設計考慮

8.1 驅動電路設計

由於兩種顏色有獨立陰極，佢哋可以分開驅動。每個通道使用簡單嘅恆流源或限流電阻就足夠。考慮到相似嘅V_F，如果從同一電壓軌驅動，通常兩種顏色可以使用相同嘅電阻值，但為求精確，建議進行單獨計算。對於多路復用或PWM調光，確保驅動電流同開關速度喺器件額定值範圍內。

8.2 熱管理

雖然功耗較低（每粒芯片最大75 mW），但PCB上有效嘅熱管理對於保持穩定嘅光輸出同長期可靠性仍然重要，特別係喺高環境溫度下或以最大連續電流驅動時。確保PCB焊盤有足夠嘅散熱通道或連接到銅平面以散熱。

8.3 光學整合

呢款LED嘅側視特性需要仔細嘅機械設計。可能需要導光板、反射器或擴散器將光線引導到所需嘅觀看區域或創造均勻嘅背光。130度嘅寬視角有助於照亮更大區域而唔會產生熱點。

9. 技術比較同差異化

LTST-S326KGJRKT通過其特定功能組合喺市場上實現差異化：

• 對比單色側視LED：佢喺相同佔位面積內提供雙重功能，相比安裝兩個獨立嘅單色LED，節省PCB空間同組裝時間。
• 對比頂視雙色LED：側面發光特性係其主要區別，能夠實現獨特嘅機械設計，其中光線必須平行於PCB表面發出。
• 對比其他雙色技術：兩種顏色均使用AlInGaP技術，相比舊技術如GaP，為紅色同綠色提供高效率同良好嘅色彩飽和度。
• 對比RGB LED：呢個係雙原色（紅/綠）器件。佢無法產生藍光或白光。佢被選擇用於特別只需要紅色同綠色指示器嘅應用（例如，電源/狀態、運行/警告信號）。

10. 常見問題解答（基於技術參數）

Q1: 我可唔可以同時驅動紅燈同綠燈來產生黃色/橙色？

A: 可以，通過同時打開兩粒芯片，合成嘅光輸出將被感知為黃色或黃橙色，具體取決於每粒芯片嘅相對強度。可以通過調整兩個通道之間嘅電流比例來微調確切色調。

Q2: 峰值波長同主波長有咩區別？

A: 峰值波長（λ_P）係光譜功率分佈最高嘅波長。主波長（λ_d）源自CIE顏色坐標，代表具有相同顏色外觀嘅單色光嘅單一波長。λ_d對於應用中嘅顏色規格更為相關。

Q3: 點解要有分級系統，我點樣指定我需要邊個級別？

A> 分級系統係為咗應對半導體製造中嘅自然變化。佢允許客戶根據其產品對特定亮度同顏色一致性嘅要求選擇LED。訂購時，您必須指定所需嘅發光強度分級代碼（例如，"N"），以及對於綠燈，指定色調分級代碼（例如，"D"），以確保收到嘅部件喺呢啲性能範圍內。

Q4: 呢款LED需要散熱器嗎？

A: 喺正常工作條件下（I_F≤ 30mA，Ta ≤ 85°C），通常唔需要專用散熱器。然而，建議良好嘅PCB熱設計——例如使用足夠嘅銅焊盤同走線——以盡可能降低結溫，從而最大化光輸出同壽命。

11. 實際應用示例

示例1: 便攜設備狀態指示器：喺手持醫療設備中，LED可以安裝喺主PCB邊緣。綠燈可以指示"準備就緒/開機"，紅燈可以指示"錯誤/電量低"，同時亮起可以指示"待機/充電中"。側面發光允許光線透過設備外殼上嘅狹縫可見。

示例2: 工業控制面板背光：可以將一系列呢啲LED沿半透明薄膜開關面板側邊放置。側面光線耦合到面板材料中，為標籤或符號提供均勻、低眩光嘅背光。雙色可以區分操作模式（例如，綠色代表自動，紅色代表手動）。

12. 技術原理介紹

LTST-S326KGJRKT採用磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料作為其發光芯片。AlInGaP係一種直接帶隙III-V族化合物半導體。通過精確控制鋁、銦同鎵嘅比例，可以調節材料嘅帶隙能量。當施加正向偏壓時，電子同空穴喺芯片嘅有源區復合，以光子形式釋放能量。呢啲光子嘅波長（顏色）由帶隙能量決定：較大嘅帶隙產生較短波長（綠色），稍細嘅帶隙產生較長波長（紅色）。器件包含兩粒咁樣嘅芯片，以不同材料成分製造，封裝喺帶有擴散透鏡嘅反射塑料封裝內，將光輸出塑造成寬廣嘅側面發光模式。

13. 行業趨勢同背景

呢類側視SMD LED嘅發展，係由電子設備持續小型化以及對更細小外形中更複雜用戶界面嘅需求所驅動。影響呢個產品領域嘅趨勢包括：

• 集成度提高：從多個分立指示器轉向多芯片、多色封裝，以節省空間並簡化組裝。
• 更高效率：AlInGaP同InGaN（用於藍/綠光）外延生長技術嘅持續改進，帶來更高嘅發光效率（每電瓦更多光輸出）。
• 對顏色一致性嘅需求：更嚴格嘅分級規格同先進嘅晶圓級測試變得越來越普遍，以滿足顏色匹配至關重要嘅應用需求，例如多LED陣列或標牌。
• 惡劣環境下嘅穩健性：封裝材料同密封技術嘅改進，提高咗對抗濕氣、熱循環同化學暴露嘅可靠性，擴展到汽車同戶外應用。