SMD LED LTST-C191TGKT-2A 規格書 - 水清透鏡 - InGaN 綠色 - 0.55mm 超薄高度 - 10mA 直流 - 38mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款微型表面貼裝 LED 燈嘅規格，專為自動化印刷電路板組裝同空間限制嚴格嘅應用而設計。呢個元件係一款超薄、超光嘅 LED，採用 InGaN（氮化銦鎵）半導體晶片嚟產生綠光。佢嘅緊湊外形同現代製造製程兼容，令佢成為各種電子設備嘅多功能元件。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款 LED 嘅主要優勢包括其極薄嘅 0.55mm 外形，可以整合到超薄裝置入面。佢嘅 InGaN 晶片提供高發光強度。元件完全符合 RoHS（有害物質限制）指令。佢以符合 EIA 標準嘅 8mm 載帶包裝，捲喺 7 吋捲盤上，完全兼容高速自動貼片設備。此外，佢設計成可以承受紅外線 (IR) 迴流焊接製程，呢個係表面貼裝技術 (SMT) 組裝線嘅標準。

目標應用非常廣泛，涵蓋電訊設備、辦公室自動化設備、家用電器同工業設備。具體用例包括鍵盤背光、狀態指示燈、微型顯示器，以及各種信號或符號照明應用。

2. 深入技術參數分析

呢部分對規格書中定義嘅電氣、光學同熱特性提供詳細、客觀嘅解讀。理解呢啲參數對於可靠嘅電路設計同確保長期性能至關重要。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能對元件造成永久損壞嘅應力極限。佢哋唔係用於正常操作嘅。

• 功耗 (Pd)：38 mW。呢個係 LED 封裝喺環境溫度 (Ta) 25°C 下可以作為熱量散發嘅最大功率。超過呢個限制會有過熱同加速老化嘅風險。
• 直流順向電流 (IF)：10 mA。可以施加嘅最大連續順向電流。
• 峰值順向電流：40 mA。呢個只允許喺脈衝條件下使用，佔空比為 1/10，脈衝寬度為 0.1ms。佢允許短暫嘅更高亮度而唔會造成熱損壞。
• 操作溫度範圍：-20°C 至 +80°C。LED 被指定可以正確操作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度範圍：-30°C 至 +100°C。元件未通電時嘅儲存溫度範圍。
• 紅外線焊接條件：260°C 持續 10 秒。呢個定義咗 LED 喺迴流焊接期間可以承受嘅峰值溫度同時間曲線，對於無鉛組裝製程至關重要。

2.2 環境溫度 Ta=25°C 下嘅電光特性

呢啲係喺標準測試條件下測量嘅典型性能參數。設計師應該用呢啲數值嚟進行電路計算。

• 發光強度 (Iv)：喺順向電流 (IF) 2 mA 下，範圍由 11.2 mcd（最小）到 112.0 mcd（最大）。呢個寬範圍係通過分級系統管理嘅（見第 3 節）。呢個參數量度人眼感知嘅亮度。
• 視角 (2θ1/2)：130 度。呢個係發光強度下降到軸上測量值一半時嘅全角。130 度角表示一個寬廣嘅視角模式，適合需要從唔同角度睇到光嘅應用。
• 峰值發射波長 (λP)：530 nm。呢個係 LED 光譜輸出最強嘅波長。
• 主波長 (λd)：525.0 nm 至 545.0 nm（喺 IF=2mA 下）。呢個係人眼感知嘅單一波長，定義咗顏色（綠色）。佢係從 CIE 色度圖得出，同峰值波長唔同。
• 譜線半寬度 (Δλ)：35 nm。呢個表示發射光嘅光譜純度或頻寬，以最大強度一半處嘅寬度量度。
• 順向電壓 (VF)：2.30 V 至 3.30 V（喺 IF=2 mA 下）。LED 導通電流時嘅電壓降。呢個範圍亦受分級影響。
• 反向電流 (IR)：10 μA（最大），喺反向電壓 (VR) 5V 下。呢個元件唔係為反向操作而設計；呢個測試僅用於質量驗證。必須避免喺電路中施加反向電壓，通常通過確保正確極性或使用保護電路嚟實現。

2.3 散熱考量

雖然無明確圖表顯示，但散熱管理可以從功耗評級同操作溫度範圍推斷出嚟。低至 38mW 嘅 Pd 評級強調咗呢個係一個低功耗元件。然而，喺高密度佈局或密閉空間中，建議確保 PCB 焊盤有足夠嘅銅面積作為散熱片，以保持結溫喺安全限度內，從而維持發光輸出同使用壽命。

3. 分級系統解釋

為確保生產中顏色同亮度一致，LED 會根據關鍵參數分級。咁樣可以讓設計師為其應用選擇特定嘅性能等級。

3.1 順向電壓 (Vf) 分級

LED 根據佢哋喺 2 mA 下嘅順向電壓降分類。分級範圍從 D4 (2.30V - 2.50V) 到 D8 (3.10V - 3.30V)，每個分級嘅公差為 ±0.1V。選擇一個緊湊嘅 Vf 分級可以幫助確保當多個 LED 從恆壓源並聯驅動時亮度均勻。

3.2 發光強度 (Iv) 分級

呢個分級控制亮度輸出。分級範圍從 L (11.2 - 18.0 mcd) 到 Q (71.0 - 112.0 mcd)，喺 2 mA 下測量，每個分級嘅公差為 ±15%。需要特定亮度水平嘅應用，例如有定義光度等級嘅指示燈，會指定一個 Iv 分級。

3.3 色調 (主波長) 分級

呢個確保顏色一致性。呢款綠色 LED 嘅主波長分級為：AQ (525.0 - 530.0 nm)、AR (530.0 - 535.0 nm)、AS (535.0 - 540.0 nm) 同 AT (540.0 - 545.0 nm)，公差為 ±1nm。對於精確顏色匹配至關重要嘅應用（例如，多色顯示器或交通信號），指定一個窄色調分級係必不可少嘅。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型性能曲線。雖然具體圖表無喺提供嘅文本中複製，但佢哋嘅標準解讀對於設計至關重要。

4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)

呢條曲線顯示流經 LED 嘅電流同佢兩端電壓之間嘅非線性關係。本質上係指數關係。給出嘅典型 VF 值（例如，2mA 時約 2.8V）係呢條曲線上嘅一個點。設計師用呢條曲線嚟確定給定電源電壓下所需嘅限流電阻值。通常更傾向使用恆流源驅動 LED，而唔係用串聯電阻嘅恆壓源，因為咁樣可以提供更穩定嘅亮度同更好嘅 Vf 變化容忍度。

4.2 發光強度 vs. 順向電流

呢個圖通常顯示發光強度隨順向電流增加而增加，但唔係線性嘅。喺較高電流下，效率可能會因為熱量產生增加而下降。額定直流電流 10mA 代表一個實現咗亮度同可靠性良好平衡嘅點。喺接近絕對最大電流下操作會縮短使用壽命。

4.3 光譜分佈

光譜輸出圖會顯示強度對波長，圍繞 530nm 峰值，半寬度為 35nm。呢個資訊對於對特定波長敏感嘅應用至關重要，例如光學傳感器或濾色系統。

4.4 溫度依賴性

雖然無詳細說明，但 LED 性能對溫度敏感。通常，順向電壓隨溫度升高而降低（負溫度係數），而發光輸出亦會降低。對於精密應用，必須考慮呢啲影響，特別係如果 LED 喺變化嘅熱環境中操作。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸同極性

LED 具有超薄外形，高度為 0.55mm。封裝尺寸喺規格書中提供，標準公差為 ±0.1mm。透鏡係水清嘅。陰極通常通過封裝上嘅標記識別，例如凹口、綠點或切角。組裝期間必須正確識別極性，以防止反向偏壓損壞。

5.2 推薦 PCB 焊盤設計

提供咗焊盤圖案（封裝佔位）建議，以確保可靠焊接同機械穩定性。遵循呢個設計對於實現適當嘅焊錫角、管理散熱同防止墓碑效應（元件一端喺迴流期間翹起）至關重要。焊盤設計亦有助於自動貼片期間對齊元件。

6. 焊接、組裝同處理指南

6.1 焊接製程指引

LED 兼容紅外線迴流焊接。提供咗無鉛製程嘅建議曲線，關鍵參數如下：

• 預熱：150-200°C。
• 預熱時間：最多 120 秒，用於逐漸加熱電路板同元件。
• 峰值溫度：最高 260°C。
• 液相線以上時間（峰值時）：最多 10 秒。曲線應符合 JEDEC 標準以確保可靠性。

6.2 清潔

如果焊接後需要清潔，只應使用指定溶劑。規格書建議喺常溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。未指定或腐蝕性化學品可能會損壞封裝材料或光學透鏡。

6.3 儲存同濕度敏感性

LED 對濕度敏感。當密封防潮袋（帶乾燥劑）未打開時，應儲存喺 ≤30°C 同 ≤90% 相對濕度 (RH) 下，並喺一年內使用。一旦打開原始包裝，儲存環境不應超過 30°C / 60% RH。從原始包裝取出嘅元件應喺 672 小時（28 天，MSL2a 等級）內進行 IR 迴流焊接。如果喺原始袋外儲存更長時間，必須喺焊接前以約 60°C 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破裂）。

6.4 靜電放電 (ESD) 預防措施

呢款 LED 容易受到靜電放電 (ESD) 同電湧損壞。建議使用接地手腕帶或防靜電手套處理元件。所有處理設備、工作站同機器必須正確接地，以防止靜電積聚。

7. 包裝同訂購資訊

7.1 載帶同捲盤規格

LED 以帶有保護蓋帶嘅凸紋載帶供應，捲喺直徑 7 吋（178mm）嘅捲盤上。標準捲盤數量為 5,000 件。載帶寬度為 8mm。包裝符合 ANSI/EIA-481 規格。有針對剩餘物料嘅最小包裝數量同載帶中連續缺失元件最大數量嘅指引。

8. 應用備註同設計考量

8.1 典型應用電路

最常見嘅驅動方法係串聯限流電阻。電阻值 (R) 計算如下：R = (V_電源 - VF_LED) / I_所需。例如，使用 5V 電源，典型 VF 為 2.8V，所需電流為 5mA：R = (5 - 2.8) / 0.005 = 440 歐姆。一個 470 歐姆嘅標準電阻會適合。為咗喺溫度同電源電壓變化下獲得更好嘅亮度穩定性，建議使用晶體管或專用 LED 驅動器 IC 嘅簡單恆流源，特別係對於多個 LED 或關鍵亮度應用。

8.2 設計考量

• 電流驅動：始終用受控電流驅動，唔好直接用固定電壓。將絕對最大額定值用作限制，唔係目標。
• 散熱管理：確保 PCB 佈局為 LED 焊盤提供足夠嘅銅面積作為散熱片，特別係如果喺接近最大電流下操作。
• 光學設計：130 度嘅寬視角提供良好嘅離軸可見性。對於聚焦光，可能需要外部透鏡或導光板。
• 反向電壓保護：如果有任何施加反向電壓嘅可能性（例如，喺交流電路或帶感性負載嘅情況下），需要一個與 LED 並聯嘅保護二極管（陰極對陽極）。

8.3 應用限制

規格書包含一項警告，指出呢啲 LED 適用於普通電子設備。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康嘅應用（航空、醫療設備、關鍵安全系統），喺設計採用前需要諮詢製造商。呢個係商業級元件嘅標準免責聲明。

9. 技術比較同差異化

同舊技術相比，例如基於 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）嘅綠色 LED，呢款基於 InGaN 嘅綠色 LED 通常提供更高嘅發光效率同更好嘅性能穩定性。0.55mm 高度係市場上嘅一個關鍵差異化因素，使得設計可以比使用標準 0.6mm 或 0.8mm 高度 LED 嘅設計更薄。佢同標準 IR 迴流同載帶捲盤包裝嘅兼容性使其與主流、具成本效益嘅 SMT 組裝保持一致，唔似一啲小眾 LED 可能需要特殊處理。

10. 常見問題 (FAQs)

10.1 峰值波長同主波長有咩分別？

峰值波長 (λP) 係 LED 發射最多光功率嘅物理波長。主波長 (λd) 係基於人眼顏色感知（CIE 圖表）計算出嚟嘅值，最能代表我哋睇到嘅顏色。對於單色綠光 LED，佢哋通常接近但唔完全相同。

10.2 我可以用 20mA 驅動呢粒 LED 嚟提高亮度嗎？

唔可以。直流順向電流嘅絕對最大額定值係 10 mA。以 20mA 操作會超過呢個額定值，導致過熱、發光快速衰減同潛在嘅災難性故障。要獲得更高亮度，請從更高 Iv 分級（例如 Q 級）中選擇 LED，或者選擇額定電流更高嘅產品。

10.3 點解分級咁重要？

製造差異會導致個別 LED 之間嘅 Vf、Iv 同顏色存在差異。分級將佢哋分入參數嚴格控制嘅組別。對於使用多個 LED 嘅產品（例如背光陣列），使用同一分級嘅 LED 可以確保亮度同顏色均勻，呢個對於美觀同功能質量至關重要。

10.4 點樣理解紅外線焊接條件呢個評級？

呢個意思係 LED 可以承受一個迴流焊接曲線，其中元件本體溫度達到 260°C 嘅峰值，持續最多 10 秒。呢個係無鉛焊膏嘅標準要求，無鉛焊膏嘅熔點比傳統錫鉛焊料更高。

11. 實用設計同使用例子

11.1 流動裝置鍵盤背光

喺手機鍵盤中，多個 LED 通常放置喺導光板下方。使用相同 Iv 同色調分級嘅 LED（例如，強度用 N 級，顏色用 AR 級）可以確保每個按鍵都以相同嘅色調均勻照亮。0.55mm 高度喺呢度至關重要，以適應超薄機身。佢哋會並聯驅動，每個串聯一個電阻，或者由提供恆流嘅專用背光驅動器 IC 驅動。

11.2 網絡路由器上嘅狀態指示燈

單個 LED 可用於指示電源、網絡活動或錯誤狀態。130 度嘅寬視角允許從房間內幾乎任何方向睇到狀態。一個簡單嘅電路，包括微控制器 GPIO 引腳、一個串聯電阻（例如，從 3.3V 電源驅動 5mA 用 330 歐姆）同 LED 就足夠。軟件可以控制閃爍模式。

12. 工作原理簡介

呢款 LED 係一種半導體光子器件。佢基於 InGaN 異質結構。當施加順向電壓時，電子同電洞被注入半導體晶片嘅有源區。佢哋復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。InGaN 合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係綠色。水清環氧樹脂透鏡封裝晶片，提供機械保護，並塑造光輸出模式。

13. 技術趨勢

InGaN 材料嘅發展係實現高效率綠光同藍光 LED 嘅突破，從而實現白光 LED（通過熒光粉轉換）同全彩顯示器。SMD LED 嘅當前趨勢繼續朝向更高光效（每瓦更多光輸出）、更低熱阻以實現更好嘅功率處理，以及更細嘅封裝尺寸。對於照明應用，亦專注於改善顯色性同一致性。消費電子產品中對小型化嘅推動促使封裝向更薄嘅高度同更細嘅佔位面積發展，呢款 0.55mm 元件就係一個例子。