SMD LED LTST-C170KGKT 數據表 - 3.2x1.6x1.4mm - 2.0V - 綠色 - 0.06W - 英文技術文件

1. 產品概述

本文件提供表面黏著裝置（SMD）LED燈嘅完整技術規格。此元件專為自動化印刷電路板（PCB）組裝而設計，適用於各類電子設備中空間受限嘅應用。

1.1 特點

• 符合RoHS（有害物質限制）指令。
• 採用超亮鋁銦鎵磷（AlInGaP）半導體芯片發射綠光。
• 封裝於8毫米載帶，捲繞於7英吋直徑捲盤，適用於高效自動化貼片組裝。
• 標準化EIA（電子工業聯盟）封裝尺寸確保與業界設計兼容。
• 輸入/輸出特性與標準集成電路（IC）邏輯電平兼容。
• 專為兼容自動化表面貼裝技術（SMT）放置設備而設計。
• 可承受大批量PCB製造中使用的標準紅外線（IR）回流焊接製程。

1.2 應用範圍

呢款LED適用於多種唔同嘅應用，包括但不限於：

• Telecommunication devices, office automation equipment, home appliances, and industrial control systems.
• 適用於鍵盤同按鍵嘅背光照明。
• 狀態及電源指示燈。
• 微型顯示器及面板指示燈。
• 信號燈與象徵性照明裝置。

2. 技術參數深度客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

以下額定值定義了可能導致器件永久損壞的極限。在此條件下操作並無保證。

• 功耗 (Pd): 75 mW。此為封裝件能夠以熱能形式消散嘅最大總功率。
• 峰值正向電流 (I_FP): 80 mA。此為最大允許瞬時正向電流，通常喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）規定，以防止過熱。
• DC Forward Current (I_F): 30 mA。此為可靠長期運作嘅最大連續正向電流。
• Reverse Voltage (V_R): 5 V。反向偏壓超過此電壓可能導致接面擊穿。
• Operating & Storage Temperature Range: -55°C 至 +85°C。裝置可在此環境溫度範圍內運作及儲存。
• 紅外線焊接條件： 最高260°C，持續時間不超過10秒。此定義了回流焊接製程的峰值溫度及時間容差。

2.2 Electrical & Optical Characteristics

此等參數於環境溫度（T_a）為25°C下量度，並定義了裝置的典型性能。

• 發光強度 (I_V): 18.0 - 71.0 mcd (典型值: 35.0 mcd) 於 I_F = 20 mA。此數值量度LED在人眼感知中的亮度。其寬廣範圍透過分檔管理（見第3節）。
• 視角 (2θ_1/2): 130度。此為發光強度降至軸上（0°）測量值一半時嘅完整角度。如此寬廣嘅視角可提供更為擴散嘅光線分佈，適用於指示燈應用。
• 峰值發射波長 (λ_P): 574.0 nm（典型值）。此為光譜功率輸出達到最大值時嘅波長。
• 主波長 (λ_d): 567.5 - 576.5 nm (典型值: 571.0 nm) 於 I_F = 20 mA 時。此為人眼感知、用以定義顏色（綠色）的單一波長。其源自 CIE 色度圖。
• 譜線半寬度 (Δλ): 15.0 nm。此數值表示光譜純度，定義了在峰值波長附近、包含顯著光功率的波長範圍。
• 正向電壓 (V_F): 1.90 - 2.40 V (典型值) 於 I_F = 20 mA 時。此為LED在通過指定電流時的電壓降。
• 反向電流 (I_R): 10 μA (最大值) 於 V_R = 5 V。此為二極管反向偏壓時流過之微小漏電流。

3. 分級系統說明

為確保生產性能一致，LED會根據關鍵參數進行分級。此舉讓設計師能選取符合特定應用要求之元件，以達致色彩與亮度均勻性。

3.1 正向電壓 (V_F) 等級

於 I_F = 20 mA 時分檔。每檔公差為 ±0.1V。

• 第4檔：1.9V - 2.0V
• Bin 5: 2.0V - 2.1V
• Bin 6: 2.1V - 2.2V
• Bin 7: 2.2V - 2.3V
• Bin 8: 2.3V - 2.4V

3.2 Luminous Intensity (I_V) 等級

於 I_F = 20 mA。每個級別嘅公差係±15%。

• 級別 M：18.0 mcd - 28.0 mcd
• 級別 N：28.0 mcd - 45.0 mcd
• Bin P: 45.0 mcd - 71.0 mcd

3.3 色調 (主波長, λ_d) 等級

於 I_F = 20 mA。每個Bin嘅公差係 ±1 nm。

• Bin C: 567.5 nm - 570.5 nm
• Bin D: 570.5 nm - 573.5 nm
• Bin E: 573.5 nm - 576.5 nm

4. 性能曲線分析

典型性能曲線闡明關鍵參數在不同條件下的相互關係，對於穩健的電路設計至關重要。

4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

I-V曲線顯示了二極管典型的指數關係。對於這款AlInGaP綠色LED，在20mA電流下，其正向電壓(V_F)的典型值約為2.0V。設計師必須確保限流電阻或驅動電路能提供正確的電壓以達到預期電流，因為電壓的微小變化會導致電流大幅改變。

4.2 發光強度與正向電流

喺建議嘅工作電流範圍內（最高30mA直流電），呢條曲線通常係線性嘅。增加正向電流會按比例提高光輸出。不過，如果喺絕對最大額定值以上操作，就會導致效率下降、熱量增加同埋使用壽命縮短。

4.3 Spectral Distribution

光譜輸出曲線以峰值波長574 nm（綠色）為中心，典型半波寬為15 nm。主波長（λ_d），其定義咗感知顏色，根據唔同嘅分檔，會喺571 nm ± 5 nm嘅範圍內。呢個窄光譜係AlInGaP技術嘅特點，提供飽和嘅色彩純度。

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 封裝尺寸

該LED採用標準SMD封裝。主要尺寸（毫米）為：長度：3.2毫米，寬度：1.6毫米，高度：1.4毫米。除非另有註明，公差一般為±0.1毫米。透鏡為全透明。

5.2 Polarity Identification & PCB Pad Design

該元件標有陰極（通常以膠帶上的綠點、凹口或較短的引腳表示）。提供建議的PCB焊盤圖案（封裝圖）以確保形成良好的焊點、可靠的電氣連接以及在回流焊期間的正確對位。遵循此指引可防止墓碑效應及其他焊接缺陷。

5.3 帶裝和捲盤包裝

LED以8毫米寬的壓紋載帶供應，捲繞在直徑7英寸（178毫米）的捲盤上。標準捲盤數量為3000件。包裝包含頂部覆蓋帶以保護元件。其方向和口袋間距符合ANSI/EIA-481標準，適用於自動化處理。

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 紅外回流焊接溫度曲線（無鉛製程）

本文為無鉛焊接組裝提供建議的回流焊接溫度曲線。關鍵參數包括：

• 預熱： 150°C 至 200°C。
• 預熱時間： 最長120秒，以確保助焊劑活化及溫度穩定。
• 峰值溫度： 最高260°C。
• 液相線以上時間（於峰值時）： 最多10秒。在此條件下，器件最多可承受兩次回流焊接循環。

溫度曲線應根據JEDEC標準制定，並需結合生產中使用的具體PCB設計、焊錫膏及回流爐進行驗證。

6.2 手工焊接

如必須進行手工焊接，請使用控溫烙鐵。烙鐵咀溫度不應超過300°C，並且每個焊盤的接觸時間應限制在最多3秒。手工焊接只應進行一次。

6.3 清潔

如需進行焊後清潔，僅可使用經認可的醇基溶劑，例如乙醇或異丙醇，並於室溫下操作。浸泡時間應少於一分鐘。避免使用未指定的化學清潔劑，以免損壞LED封裝或透鏡。

6.4 Storage & Handling

• 靜電放電預防措施： 此裝置對靜電放電（ESD）敏感。處理時請採用適當的靜電防護措施，例如使用接地手帶、防靜電墊及防靜電容器。
• 濕度敏感度： 本產品對濕氣敏感。若儲存於原裝密封防潮袋內並附有乾燥劑，在溫度≤30°C及相對濕度≤90%的環境下，保存期限為一年。一旦打開包裝袋，元件應儲存於≤30°C及≤70%相對濕度的環境中，並須在672小時（28天，MSL 2a）內進行IR回流焊接。若儲存時間超過此期限或處於非受控環境，建議在焊接前進行約60°C、至少20小時的烘烤處理。

7. Application Notes & 設計考量

7.1 電流限制

LED係一種電流驅動裝置。當使用電壓源驅動時，必須串聯限流電阻。電阻值（R）可根據歐姆定律計算：R = (V_source - V_F) / I_F. 使用最大V_F 取自數據手冊（2.4V）進行保守設計，以確保電流不超過期望值。例如，使用5V電源驅動，電流為20mA：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ω。標準的130 Ω或150 Ω電阻皆適用。

7.2 散熱管理

雖然功耗較低（最高75 mW），但良好的散熱設計能延長使用壽命並保持穩定的光學輸出。請確保PCB焊盤周圍有足夠的銅箔區域作為散熱片。避免長時間在絕對最大電流和溫度極限下連續操作。

7.3 光學設計

130度視角可產生寬闊的漫射光束。對於需要更聚焦光束的應用，則需使用二次光學元件（透鏡或導光管）。水清透鏡能實現無色偏的真實色彩發射，效果最佳。

8. Technical Comparison & Differentiation

此款AlInGaP綠色LED具備以下特定優勢：

• vs. 傳統GaP綠色LED： 在相同驅動電流下，AlInGaP技術能提供顯著更高的發光效率及亮度（發光強度），同時具備更佳的色彩飽和度及溫度穩定性。
• 對比InGaN藍色/綠色LED： 雖然InGaN LED可實現極高亮度，但此封裝形式的AlInGaP綠色LED憑藉其穩定的正向電壓特性，為標準亮度指示燈應用提供了經實證且具成本效益的解決方案。
• 關鍵差異化優勢： 結合130度廣視角、符合RoHS標準、兼容IR迴流焊，以及針對顏色與亮度一致性提供的詳細分檔，使此元件成為自動化大規模生產的可靠選擇。

9. 常見問題 (FAQ)

9.1 峰值波長與主波長有何區別？

峰值波長 (λ_P) 是指LED發出最多光功率的物理波長，由光譜儀量度。 主波長 (λ_d) 是指與人眼所見顏色相符的感知單一波長，根據CIE色度座標計算得出。對於像這款綠色LED般的單色LED，兩者數值通常相近。

9.2 我是否可以唔使用限流電阻嚟驅動呢個LED？

唔可以。 LED嘅正向電壓具有負溫度係數，而且每粒器件都有差異。將佢直接連接到電壓源會導致電流不受控制地急升，好可能超過絕對最大額定值並立即損壞器件。請務必使用串聯電阻或恆流驅動器。

9.3 點解發光強度嘅範圍會咁闊（18-71 mcd）？

呢個範圍反映咗半導體製造過程嘅自然差異。 binning system (M、N、P等級) 將LED按光強範圍更緊密地分組。對於需要均勻亮度的應用，請指定並使用同一光強分檔的LED。

9.4 如何解讀130度的「視角」？

這是 全角 即光強度降至其軸上（中心）強度50%時嘅角度。因此，當偏離軸線向左65度同向右65度（總共130度）時，亮度係你直視LED時所見亮度嘅一半。呢個就定義咗光束擴散角度。

10. 實際應用示例

10.1 狀態指示燈面板

喺網絡路由器或者工業控制面板中，可以使用多個呢類型嘅LED來指示電源、網絡活動、系統錯誤或者操作模式。其寬廣視角確保從唔同角度都清晰可見。通過選用同一V_F 同I_V 分檔嘅LED，可以令成個面板嘅亮度同顏色保持一致。典型電路包括5V電源、微控制器GPIO引腳、一個150Ω限流電阻以及串聯嘅LED。

10.2 鍵盤背光

為薄膜或機械鍵盤的按鍵提供照明，這些SMD LED可安裝在透明鍵帽下方的PCB上。其細小尺寸（3.2x1.6毫米）容許安裝在開關焊盤之間。AlInGaP綠色晶片提供清晰鮮明的顏色。設計考慮包括管理並聯多個LED的電流（最好使用獨立電阻或恒流陣列驅動器），並確保光線能透過鍵帽材料均勻擴散。

11. 技術簡介

呢款LED係基於 Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) 半導體技術。呢種材料系統係喺基板上外延生長而成，喺可見光譜嘅紅、橙、琥珀同綠色區域特別高效。當施加正向電壓時，電子同電洞會喺半導體接面嘅主動區域復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。AlInGaP層嘅特定成分決定咗帶隙能量，從而決定咗發射光嘅波長（顏色）。透明環氧樹脂透鏡封裝咗晶片，提供機械保護，並塑造光輸出模式。

12. 行業趨勢

SMD指示燈LED嘅總體趨勢持續邁向 更高效率 （每單位電能輸出更多光）。 較細嘅封裝尺寸 適用於更高密度嘅電路板，同埋 增強嘅可靠性此外，業界亦日益重視精準嘅色彩調校同更嚴格嘅分檔，以滿足全彩顯示屏同汽車內飾照明等需要高色彩一致性嘅應用需求。再者，整合智能驅動器以實現調光同色彩控制亦變得越嚟越普遍。本數據手冊所描述嘅元件代表一項成熟可靠嘅技術，非常適合用於消費同工業電子產品中嘅目標應用。