SMD LED LTST-C950RKGKT-5A 數據表 - 3.2x2.8x1.9mm - 2.0V - 75mW - 綠色 AlInGaP - 英文技術文件

1. 產品概覽

本文件提供LTST-C950RKGKT-5A型號，一款高亮度、表面貼裝LED燈的完整技術規格。此元件專為自動化組裝製程設計，非常適合空間受限且需要可靠高效指示燈照明的應用。

1.1 功能特點

• 符合RoHS環保標準。
• 採用超高亮度磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體晶片，實現高發光效率。
• 採用拱形透鏡，以優化光輸出及視角。
• 以12毫米載帶包裝，捲繞於7吋直徑捲盤，兼容標準自動化貼片設備。
• 符合EIA（電子工業聯盟）標準封裝外形。
• 設計用於與集成電路兼容（I.C. compatible）。
• 適用於紅外線（IR）回流焊接製程。

1.2 應用範圍

此發光二極管適用於多種電子設備，包括但不限於：

• 電信設備（無線/流動電話）。
• 辦公室自動化設備及筆記簿型電腦。
• 網絡系統及家庭電器。
• 室內標誌及顯示應用。
• 鍵盤及按鍵背光。
• 狀態與權力指標。
• 微型顯示器與象徵性光源。

2. 封裝尺寸與機械資料

LTST-C950RKGKT-5A 採用標準表面貼裝器件 (SMD) 封裝。

• 透鏡顏色： 透明無色
• 晶片/光源顏色： AlInGaP 綠色
• 關鍵尺寸（典型值）： 封裝尺寸約為長 3.2 毫米、闊 2.8 毫米、高 1.9 毫米。除非詳細機械圖紙另有註明，否則所有尺寸公差均為 ±0.1 毫米。

3. 額定值與特性

3.1 絕對最大額定值

超出此限度的應力可能會對器件造成永久性損壞。所有額定值均在環境溫度 (Ta) 為 25°C 下指定。

• 功耗 (Pd)： 75 毫瓦
• 峰值正向電流 (IFP): 80 毫安 (於脈衝條件下：1/10 佔空比，0.1毫秒脈衝寬度)
• 連續正向電流 (IF): 30 毫安 直流
• 工作溫度範圍: -30°C 至 +85°C
• 儲存溫度範圍: -40°C 至 +185°C
• 紅外回流焊接條件： 可承受最高260°C峰值溫度，最長10秒。

3.2 建議IR回流焊溫度曲線

對於無鉛焊接製程，提供建議的回流焊接溫度曲線。關鍵參數包括預熱區最高至200°C、峰值溫度不超過260°C，以及溫度高於260°C的時間限制為最長10秒。應針對具體的PCB設計、焊錫膏及使用的爐具來確定此溫度曲線。

3.3 電氣與光學特性

典型性能參數測量條件為環境溫度Ta=25°C及正向電流(IF)=5mA，除非另有說明。

• 發光強度 (Iv)： 71.0 - 450.0 mcd（毫坎德拉）。此寬廣範圍透過分檔管理（見第4節）。
• 視角 (2θ½)： 25度。此為發光強度降至中心軸值一半時的全角。
• 峰值發射波長 (λP)： 574.0 nm（典型值）。
• 主波長 (λd)： 564.5 - 573.5 nm。這定義了LED的感知顏色，並且亦會進行分檔。
• 譜線半寬度 (Δλ)： 15.0 nm（典型值）。
• 正向電壓 (VF)： 1.6 - 2.2 V，在5mA電流下典型值為2.0V。
• 反向電流 (IR)： 在反向電壓 (VR) 為5V時，最大為10 µA。

量度備註： 發光強度係使用經濾波以匹配CIE明視覺響應曲線嘅感測器進行量度。處理期間必須注意防範靜電放電（ESD）；必須採取正確接地同防靜電安全措施。

4. Bin Rank System

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據關鍵參數進行分檔。

4.1 正向電壓 (VF) 分級

分檔條件為 IF=5mA。分檔代碼為1至6，VF範圍由1.60-1.70V（Bin 1）到2.10-2.20V（Bin 6）。每檔公差為±0.1V。

4.2 發光強度 (Iv) 分級

分檔條件為 IF=5mA。分檔代碼為Q、R、S、T，Iv範圍由71.0-112.0 mcd（Bin Q）到280.0-450.0 mcd（Bin T）。每檔公差為±15%。

4.3 色調 (主波長, λd) 分級

在 IF=5mA 下進行分檔。分檔代碼為 B、C、D，主波長範圍從 564.5-567.5 nm（B 檔）到 570.5-573.5 nm（D 檔）。每檔公差為 ±1 nm。

5. 典型性能曲線分析

數據表包含關鍵關係的圖形表示，對電路設計和熱管理至關重要。

• 相對發光強度 vs. 正向電流： 顯示光輸出如何隨電流增加而增加，通常在較高電流下因熱效應而以次線性方式增加。
• 相對發光強度對比環境溫度： 展示光輸出嘅負溫度係數；發光強度隨接面溫度上升而下降。
• 正向電壓對比正向電流： 展示二極管嘅電流-電壓特性，對選擇限流電阻值至關重要。
• 波長對比正向電流： 峰值或主導波長可能會隨驅動電流改變而出現輕微偏移。
• 視角分佈圖： 一幅極座標圖，描繪光強度嘅空間分佈。

6. 組裝與操作用戶指南

6.1 清潔

如焊接後需要清潔，請僅使用指定溶劑。將LED於室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。避免使用未指定的化學品，以免損壞環氧樹脂封裝。

6.2 推薦PCB焊盤圖案

提供的建議焊盤佈局旨在確保回流焊接過程中機械對位準確、焊錫角成形良好及散熱得宜。遵循此圖案有助防止墓碑效應並確保焊點可靠。

6.3 帶裝與捲盤包裝規格

LED以壓紋載帶配合保護蓋帶包裝，捲繞於直徑7吋（178毫米）嘅捲盤上。標準捲盤數量為2000件。包裝符合ANSI/EIA-481規格。載帶關鍵尺寸（凹穴尺寸、間距）同捲盤尺寸（軸心直徑、凸緣直徑）均有詳細說明，以確保與自動化組裝設備兼容。

7. 注意事項與應用備註

7.1 應用範圍

此LED專為標準商業及工業電子設備而設計。佢唔適用於安全關鍵或高可靠性應用，即係故障可能危及生命或健康嘅場合（例如航空、醫療生命維持系統）。若用於此類用途，必須諮詢製造商。

7.2 儲存條件

• 密封包裝： 存放於≤30°C及≤90%相對濕度(RH)環境。打開防潮袋後，請於一年內使用。
• 已開封包裝： 從乾燥包裝取出的元件，儲存環境不應超過30°C / 60% RH。建議於一週內完成IR迴流焊接（濕度敏感等級3，MSL 3）。如需更長時間儲存，請使用帶有乾燥劑的密封容器。若儲存超過一週，焊接前需進行烘烤，於60°C下至少烘烤20小時，以防止「爆米花」損壞。

7.3 焊接指引

提供迴流焊接及手動焊接的詳細焊接參數：

• 迴流焊接： 預熱至150-200°C（最長120秒），峰值溫度≤260°C，溫度高於260°C的時間≤10秒（最多允許兩次迴流週期）。
• 手動焊接： 烙鐵頭溫度 ≤ 300°C，每焊點焊接時間 ≤ 3 秒（僅限一次）。

強調遵循基於 JEDEC 標準的回流焊溫度曲線及錫膏製造商指引的重要性，以確保焊點可靠性並避免 LED 受熱損壞。

8. 技術深入探討與設計考量

8.1 運作原理

LTST-C950RKGKT-5A 採用 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體晶片。當施加超過其能隙能量的正向電壓時，電子和電洞在主動區複合，以光子形式釋放能量。AlInGaP 合金的特定成分經過設計，可產生綠色波長區域（約 574nm）的光線。半球形環氧樹脂透鏡有助從晶片提取更多光線，並將發光模式塑造成 25 度視角。

8.2 驅動LED

恆流源係驅動LED嘅理想方法，因為無論順向電壓有輕微波動，佢都能確保光源輸出穩定。喺簡單應用中，通常會採用串聯限流電阻同電壓源嘅方式。電阻值（R）可以根據歐姆定律計算：R = (電源電壓 - LED順向電壓) / 目標電流。假設典型順向電壓為2.0V（對應5mA電流），使用5V電源時，R = (5V - 2.0V) / 0.005A = 600Ω。設計師應採用數據手冊中嘅最大順向電壓值（2.2V）進行最壞情況電流計算，以避免超出絕對最大額定電流。

8.3 熱管理

雖然係細小元件，但熱管理對其壽命同性能至關重要。必須遵守75mW嘅最大功耗限制。喺高電流或高環境溫度下工作會增加結溫，導致光輸出降低（如性能曲線所示）、光衰加速，並可能縮短使用壽命。確保LED熱焊盤（如有）或焊盤下方及周圍嘅PCB有足夠銅箔面積，有助於散熱。

8.4 光學設計考量

25度視角令呢款LED適合指向性指示燈應用。若要為面板提供背光或營造更擴散嘅光暈，則需要二次光學元件，例如導光板或擴散膜。透明透鏡會產生窄而強嘅光束，而擴散透鏡則會形成更寬、更柔和嘅發光模式。

8.5 比較與選擇

揀選LED時，工程師會比較以下關鍵參數：亮度（Iv）、顏色（波長、CIE座標）、視角、正向電壓及封裝尺寸。相比舊有技術，此LED採用嘅AlInGaP技術喺綠/黃色光範圍內提供更高效率同良好穩定性。分檔系統容許工程師為需要喺多個單元之間實現嚴格顏色或亮度匹配嘅應用進行精準揀選。

8.6 典型用戶問題解答

問：我可以連續用20mA驅動呢隻LED嗎？
答：可以，絕對最大連續電流為30mA。喺20mA下操作符合規格，但必須確保功耗（VF * IF）唔超過75mW。喺20mA同典型VF 2.0V下，功耗為40mW，屬可接受範圍。

問：點解發光強度（71-450 mcd）嘅範圍咁闊？
答：此為整體生產可能出現嘅總範圍。對於特定訂單，您可以選擇一個分檔（例如T檔：280-450 mcd）以獲得更窄、更可預測嘅亮度範圍。

問：如何理解「峰值」波長同「主」波長嘅分別？
A: 峰值波長 (λP=574nm) 係指發射光譜最強嘅單一波長。主波長 (λd=564.5-573.5nm) 係根據 CIE 色度圖計算得出，代表肉眼感知嘅顏色。對於以人為本嘅應用中嘅顏色規格，λd 更具參考價值。

8.7 應用案例研究：狀態指示燈面板

考慮為一個網絡路由器設計一個狀態指示燈面板，使用四粒相同嘅綠色 LED。為確保外觀一致：

1. 分檔： 為所有四粒 LED 指定相同嘅色調檔（例如：C 檔：567.5-570.5nm）同發光強度檔（例如：S 檔：180-280 mcd）。咁樣可以保證顏色同亮度幾乎完全相同。
2. 電路設計： 使用共用 5V 電源軌。為確保亮度一致，即使個別 LED 嘅正向電壓有差異，應使用最大正向電壓 (2.2V) 來計算驅動電流為 5mA 所需嘅限流電阻：R = (5V - 2.2V) / 0.005A = 560Ω。並使用公差為 1% 嘅電阻。
3. PCB 佈局： 請遵循建議的焊盤圖案。在陰極焊盤旁加入一小塊銅箔以助散熱，尤其當PCB裝在封閉外殼內時。
4. 組裝： 請遵循MSL3指引。若打開卷帶包裝，請計劃在一週內焊接所有LED，或使用乾燥劑妥善儲存。

8.8 技術趨勢

AlInGaP LED是一種成熟且高效的技術，適用於琥珀色至紅色的光譜，而綠色則處於其波長能力的較短極限。LED行業的持續發展重點在於提升效率（每瓦流明）、改善顯色性以及降低成本。對於純綠色和藍色，InGaN（氮化銦鎵）技術佔主導地位，並且效率持續快速提升。封裝的趨勢是朝向更小的佔位面積、更高的功率密度以及改進的散熱路徑（例如倒裝芯片設計），以處理來自亮度不斷提升的芯片所產生的熱量。此款特定SMD LED採用了成熟的封裝技術，專為大批量消費及工業電子產品中的可靠性和自動化組裝而優化。