SMD LED LTST-S43FBEGW 數據表 - 尺寸 4.0x3.0x0.4mm - 電壓 1.7-3.1V - 功率 30-35mW - 全彩 RGB - 英文技術文件

1. 產品概覽

LTST-S43FBEGW 是一款緊湊型側視表面貼裝器件 (SMD) LED，專為空間受限、需要全彩指示或背光嘅應用而設計。該元件將三個獨立嘅半導體芯片集成於單個超薄 0.4mm 外形封裝內：一個用於發射藍光嘅 InGaN (氮化銦鎵) 芯片、一個用於發射紅光嘅 AlInGaP (磷化鋁銦鎵) 芯片，以及第二個用於發射綠光嘅 InGaN 芯片。呢啲原色 (RGB) 嘅組合，透過獨立或組合控制，能夠創造出廣闊嘅色彩範圍。白色擴散透鏡確保光線分佈均勻，令其適合用於需要一致、廣角發光嘅狀態指示器同背光。

其核心優勢包括符合 RoHS 標準、兼容自動化拾放組裝系統，以及適用於標準紅外線 (IR) 回流焊接製程。主要目標市場係消費電子產品、電訊設備、辦公室自動化裝置、家用電器同工業控制面板，呢啲領域對喺極小佔位面積內實現可靠嘅多色指示至關重要。

1.1 功能特點

• 符合RoHS（有害物質限制）指令。
• 極低剖面設計，厚度僅為0.4毫米。
• 側視外型，配備白色擴散透鏡。
• 採用高效能InGaN（藍/綠）及AlInGaP（紅）半導體晶片。
• 端子鍍錫以提升焊接性能。
• 以8毫米載帶包裝於7吋直徑捲盤，適用於自動化組裝。
• 兼容標準EIA（電子工業聯盟）封裝外形。
• 專為配合自動貼裝設備使用而設計。
• 適用於紅外回流焊接製程。

1.2 應用範圍

• 適用於流動裝置及電腦鍵盤與按鍵的背光照明。
• 網絡設備及家用電器中的多色狀態與電源指示燈。
• 微型顯示器及象徵性照明裝置的背光照明。
• 電訊及工業設備中的通用指示燈。

2. 技術參數：深入客觀解讀

本節根據數據手冊定義，對LED的關鍵性能特徵提供詳細、客觀的分析。除非另有說明，所有數值均以環境溫度（Ta）25°C為準。

2.1 Absolute Maximum Ratings

絕對最大額定值定義了壓力極限，超出此極限可能會對器件造成永久性損壞。這些並非正常操作條件。

• Power Dissipation (Pd): 藍色同綠色晶片為35 mW；紅色晶片為30 mW。此參數限制了LED封裝內可轉換為熱能嘅總電功率。
• 峰值正向電流 (I_F(PEAK)): 藍色/綠色為50 mA，紅色為40 mA。此為脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）允許的最大瞬時電流。超過此值可能導致災難性故障。
• 直流正向電流 (I_F): 藍色/綠色為10 mA，紅色為20 mA。此為建議用於可靠長期運作的最大連續正向電流。
• Operating & Storage Temperature: 本裝置額定環境操作溫度範圍為-20°C至+80°C。儲存溫度範圍更寬，為-30°C至+100°C。
• 紅外線焊接條件： 在回流焊接過程中，封裝可承受最高260°C的峰值溫度，最長持續時間為10秒。

2.2 Electrical & Optical Characteristics

這些參數定義了LED在正常工作條件（I_F = 5mA）下的典型性能。

• 發光強度（I_V): 以毫坎德拉 (mcd) 為單位量度。最小值與最大值因顏色而異：藍色 (11.2-45.0 mcd)、紅色 (11.2-45.0 mcd)、綠色 (45.0-180.0 mcd)。綠色晶片在相同驅動電流下，輸出明顯較高。
• 視角 (2θ_1/2): 典型值為130度，表示具有擴散透鏡的側視LED所特有嘅非常寬廣發射模式。
• 峰值波長 (λ_P): 光譜功率輸出達到最高值時嘅波長。典型數值為 468 nm（藍色）、631 nm（紅色）同 518 nm（綠色）。
• 主波長 (λ_d): 人眼感知到、用以定義顏色嘅單一波長。範圍為：藍色（465-475 nm）、紅色（619-629 nm）、綠色（525-540 nm）。
• 譜線半寬度 (Δλ): 發射光在最大強度一半時的頻寬。典型數值為25 nm（藍色）、17 nm（紅色）和35 nm（綠色）。半高寬越窄，表示光譜顏色越純淨。
• 正向電壓 (V_F): 在5mA驅動下，LED兩端的電壓降。範圍為：藍色（2.60-3.10V）、紅色（1.70-2.30V）、綠色（2.60-3.10V）。紅色晶片通常具有較低的正向電壓，這是因為其半導體材料不同（AlInGaP vs. InGaN）。
• 反向電流 (I_R): 當施加5V反向偏壓時，所有顏色的最大電流為10 µA。數據表明確警告，該器件並非為反向操作而設計；此測試僅供參考/質量檢測之用。

3. Binning System 說明

LED嘅發光強度會按級別分類，以確保同一生產批次內嘅一致性。級別代碼定義咗強度嘅最小同最大範圍。

3.1 光強度分級

每種顏色均有其專屬的分檔代碼，每檔容差為 +/-15%。

• Blue & Red Intensity Bins:
  • 分級代碼 L：11.2 mcd（最小值）至 18.0 mcd（最大值）
  • 分級代碼 M：18.0 mcd 至 28.0 mcd
  • Bin Code N: 28.0 mcd 至 45.0 mcd
• 綠色光強度分級:
  • Bin Code P: 45.0 mcd 至 71.0 mcd
  • Bin Code Q: 71.0 mcd 至 112.0 mcd
  • Bin Code R: 112.0 mcd 至 180.0 mcd

這種分級方式讓設計師能夠為需要混色或特定亮度要求的應用，選擇具有可預測亮度水平的LED。

4. 機械與封裝資料

4.1 封裝尺寸

LTST-S43FBEGW 符合標準 SMD 封裝尺寸。主要尺寸包括本體長度約 4.0mm、寬度 3.0mm，以及標誌性的超薄高度 0.4mm。除非另有說明，所有尺寸公差均為 ±0.1mm。引腳定義清晰：引腳 1 為綠色晶片陽極，引腳 3 為紅色晶片陽極，引腳 4 為藍色晶片陽極。詳細的尺寸圖對於準確的 PCB 焊盤圖案設計至關重要。

4.2 Recommended PCB Pad Design & Polarity

數據表包含建議嘅印刷電路板（PCB）焊接焊盤佈局。遵循此建議對於形成正確嘅焊錫角、確保機械穩定性，以及喺迴流焊接過程中實現可靠電氣連接至關重要。焊盤設計考慮咗元件嘅熱質量，有助於防止墓碑效應（元件立起）。LED封裝上嘅極性標記必須同PCB絲印上嘅相應極性標記對齊。

4.3 帶裝與捲盤包裝

元件採用行業標準嘅8毫米寬壓花載帶供應，捲喺直徑7英寸（178毫米）嘅捲盤上。每捲包含4000件。載帶用頂蓋密封，以保護元件免受污染同濕氣影響。包裝符合ANSI/EIA-481規範，確保與自動送料器兼容。對於少於一整捲嘅數量，可提供最低500件嘅包裝數量。

5. 焊接與組裝指引

5.1 紅外回流焊接溫度曲線

該數據表提供符合IPC J-STD-020D.1無鉛製程建議的回流焊溫度曲線。主要參數包括：

• 預熱溫度： 150°C至200°C。
• 預熱時間： 最多120秒，逐步升溫並激活助焊劑。
• 峰值溫度： 最高260°C。
• 液相線以上時間 (TAL)： 元件暴露於峰值溫度的時間最長為10秒。回流焊接最多應進行兩次。

必須強調，最佳溫度曲線取決於具體的PCB設計、焊錫膏及回流焊爐特性。建議進行板級特性分析。

5.2 手動焊接

若必須進行手動焊接，務必極度小心。建議烙鐵咀最高溫度為300°C，每個焊點的最大接觸時間為3秒。手動焊接應限於單次返修循環，以避免對塑膠封裝及內部焊線造成過度的熱應力。

5.3 清潔

如需進行焊後清潔，應僅使用指定溶劑。建議方法是將組裝好的電路板在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LED的塑料透鏡和封裝材料。

6. 儲存及處理注意事項

6.1 靜電放電 (ESD) 敏感度

與大多數半導體器件一樣，這些LED對靜電放電非常敏感。在處理和組裝過程中必須實施適當的ESD控制措施。這包括使用接地手環、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，從而降低長期可靠性。

6.2 濕度敏感度與儲存

LED 封裝於內含乾燥劑的防潮袋中。在此密封狀態下，應儲存於 30°C 或以下及 90% 相對濕度 (RH) 或以下的環境，建議保存期限為自出廠日期起計一年。

一旦開啟原包裝，元件之濕度敏感等級 (MSL) 為 3。這意味著，在暴露於不超過 30°C / 60% RH 的環境後，必須在 168 小時 (7 天) 內進行紅外線回流焊接。若需在原包裝外儲存超過此期限，應將元件置於內含乾燥劑的密封容器中。暴露超過 168 小時的元件，在焊接前需進行烘烤程序 (約 60°C 至少 20 小時) 以去除吸收的濕氣，防止回流焊過程中出現「爆米花」現象或封裝開裂。

7. 應用建議與設計考量

7.1 電流限制

驅動LED嘅一個基本要求係使用限流電阻或恆流驅動器。LED嘅正向電壓（V_F）存在公差，並且會隨溫度變化。將LED直接連接到電壓源會導致電流失控，很可能超過絕對最大額定值並損壞器件。電阻值可以透過歐姆定律計算：R = (V_supply - V_F) / I_F. 使用最大V_F 來自datasheet，以確保在所有情況下都有足夠的電流限制。

7.2 熱管理

雖然功耗較低（30-35 mW），但PCB上有效的熱管理對於使用壽命和穩定性能仍然至關重要。過高的結溫會導致光輸出降低（流明衰減）、主波長偏移（色偏）以及加速老化。請確保PCB焊盤具有足夠的散熱設計，並盡可能連接到銅箔區域以充當散熱器。

7.3 混色與控制

要實現特定顏色（例如白色、黃色、青色、洋紅色）或動態色彩效果，必須獨立驅動三顆晶片。這通常需要三個獨立控制通道，一般通過微控制器的脈衝寬度調變（PWM）實現。電路設計和控制軟件必須考慮每種顏色的不同發光強度和正向電壓，以實現均衡的色彩輸出。

8. 常見問題（基於技術參數）

8.1 我可以持續以峰值電流（50mA）驅動LED嗎？

編號 峰值順向電流額定值（藍色/綠色為50mA）僅適用於脈衝操作（1/10佔空比，0.1ms脈衝）。對於這些顏色，建議的最大連續電流（直流順向電流）為10mA。超過直流額定值會導致過度發熱，從而引致快速老化及失效。

8.2 點解紅色晶片嘅正向電壓會唔同？

正向電壓係半導體材料帶隙能量嘅基本特性。紅色晶片採用AlInGaP，其帶隙能量（約1.9-2.0 eV）較用於藍色同綠色嘅InGaN（約2.5-3.4 eV）為低。較低嘅帶隙意味住電子跨越所需能量較少，從而導致較低嘅正向電壓降。

8.3 同「峰值波長」相比，「主波長」係咩意思？

峰值波長 (λ_P): 即LED發出最多光功率嘅物理波長。可直接用光譜儀測量。
主波長 (λ_d): 感知波長。此概念源自CIE色度圖，代表人類視覺感知中最接近LED顏色的純光譜單一波長。對於寬光譜LED，λ_d 與λ_P 可能出現數值差異。

8.4 訂購時應如何解讀分檔代碼？

喺為生產指定呢個組件嗰陣，你應該為每種顏色要求所需嘅發光強度分檔代碼（例如：藍色：N，紅色：M，綠色：Q）。咁樣可以確保你收到嘅LED亮度喺一個可預測、狹窄嘅範圍內，對於要求外觀一致或精確混色嘅應用嚟講至關重要。如果冇指定分檔，你可能會收到嚟自任何生產分檔嘅組件。