LTST-C150KEKT SMD LED 規格書 - 3.2x2.8x1.9mm - 2.4V - 75mW - 紅色 - 英文技術文件

1. 產品概述

LTST-C150KEKT係一款高性能表面貼裝LED，專為需要高可見度同可靠性嘅應用而設計。佢採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）晶片，以高發光效率同卓越色彩純度見稱，尤其喺紅色光譜範圍。呢款LED採用標準EIA兼容封裝格式，適合大批量電子製造中常用嘅自動化貼片生產線。

呢款元件主要應用範圍包括狀態指示器、小型顯示器背光、汽車內飾照明，以及各種需要明亮穩定紅色指示嘅消費電子產品。其設計優先考慮兼容現代焊接工藝，確保能夠承受紅外線（IR）同氣相回流焊接嘅熱曲線而不會性能下降。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

此等額定值定義了可能導致器件永久損壞的極限。不建議讓LED持續在或接近此等極限下運作。

• 功率耗散 (Pd): 75 mW。此為環境溫度 (Ta) 為 25°C 時，LED 封裝件能夠以熱能形式耗散的最大功率。超出此限值可能導致半導體接面過熱。
• 連續正向電流 (IF): 30 mA。可持續施加嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流： 80 mA。此數值僅適用於脈衝條件下（1/10 佔空比，0.1ms 脈衝寬度），以短暫實現更高光輸出而唔會過熱。
• 降額因數： 0.4 毫安/°C。當環境溫度高於 25°C 時，必須按此因數線性降低最大允許持續正向電流，以防止熱失控。
• 反向電壓 (VR)： 5 伏特。施加高於此值的反向電壓可能會擊穿 LED 的 PN 結。
• Operating & Storage Temperature Range: -55°C 至 +85°C。此寬廣範圍表示其能在惡劣環境下保持穩健性能。
• 焊接溫度耐受度： 該LED可承受260°C持續5秒（紅外/波峰焊）或215°C持續3分鐘（氣相焊），證實其適用於無鉛回流焊接製程。

2.2 電光特性

這些參數是在環境溫度Ta=25°C、順向電流IF=20 mA的標準測試條件下量測。

• 發光強度 (Iv): 30.0 - 50.0 mcd (毫坎德拉)。此數值指定了人眼（使用CIE匹配濾鏡）所見LED的感知亮度。典型值為50 mcd，表示對於標準指示燈LED而言，這是一個非常明亮的輸出。
• 視角 (2θ1/2): 130度。這是一個非常廣闊的視角，意味著LED在一個寬闊的錐形範圍內發光。在半角（偏離軸心65°）處的強度是軸向（中心）強度的50%。
• 峰值發射波長 (λPeak): 632 nm（典型值）。這是光譜功率輸出最高的波長。它位於可見光譜的紅色區域內。
• 主波長 (λd): 624 nm (典型值)。此數值源自CIE色度圖，代表最能描述光線感知顏色的單一波長。峰值波長與主波長之間的差異是LED光譜形狀的特徵。
• 譜線半高寬 (Δλ): 20 nm。此參數用於量度光譜純度，表示在峰值強度50%水平下所發射的波長範圍。對於單色AlInGaP LED而言，20 nm為典型數值。
• 正向電壓 (VF): 2.0V (最小) - 2.4V (典型) 於 IF=20mA。此為LED工作時兩端的電壓降，對設計驅動電路中的限流電阻至關重要。
• 反向電流 (IR): 當VR=5V時，最大反向漏電流為100 µA。此為LED在最大額定值內反向偏壓時流過之微小漏電流。
• 電容（C）： 當VF=0V、f=1MHz時，典型接面電容為40 pF。此接面電容在高頻開關應用中可能具有影響。

3. 性能曲線分析

雖然提供嘅文本冇詳細列出具體圖表，但呢類LED嘅典型曲線通常包括：

• IV曲線（電流對電壓）： 顯示正向電壓與電流之間的指數關係。膝點電壓約為2.0V，此後電流隨電壓小幅增加而急劇上升。
• 發光強度與正向電流關係圖： 顯示在一定範圍內，光輸出與正向電流大致成正比，之後可能因發熱導致效率下降。
• 發光強度與環境溫度關係圖： 顯示光輸出隨環境溫度升高而遞減。與其他技術相比，AlInGaP LED通常具有較佳的高溫性能。
• 光譜分佈： 相對強度與波長關係圖，顯示峰值位於632 nm，半波寬為20 nm，證實為單色紅光輸出。

4. 機械及封裝資料

4.1 封裝尺寸

該LED採用標準表面貼裝封裝。主要尺寸（單位：mm）包括與自動化組裝兼容的元件本體尺寸及引腳間距。透鏡為全透明，能將內部吸收降至最低，從而最大化光輸出。

4.2 極性識別與焊盤設計

陰極通常在封裝上標示。數據手冊包含建議的焊接焊盤尺寸，以確保回流焊接時焊點可靠、對位準確及散熱充分。

4.3 帶裝及捲盤包裝

元件以8毫米載帶供應，捲繞於直徑7吋（178毫米）的捲盤上。每捲盤裝有3000件。此包裝符合ANSI/EIA 481-1-A-1994標準，確保與標準自動送料器兼容。載帶使用上蓋封閉空袋位並保持元件方向。

5. 焊接及組裝指引

5.1 回流焊接條件

此LED適用於無鉛焊接製程。建議的溫度曲線峰值為：紅外線或波峰焊接時260°C持續5秒，氣相焊接時215°C持續3分鐘。必須嚴格遵循這些熱曲線，以避免因過度熱應力而損壞環氧樹脂透鏡或內部焊線。

5.2 清潔

如焊接後需要清潔，應只使用指定溶劑。數據手冊建議將LED浸入常溫的乙醇或異丙醇中，時間少於一分鐘。使用未指定或腐蝕性化學品可能會損壞塑膠封裝，導致破裂或變色。

5.3 儲存條件

組件應儲存於原裝防潮袋內，溫度維持在-55°C至+85°C之間，並保持低濕度環境，以防止吸濕導致迴流焊接時出現「爆米花」現象。

6. 應用建議與設計考量

6.1 典型應用電路

最常見嘅驅動方法係使用一個簡單嘅串聯電阻。電阻值（R）根據歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc係電源電壓，VF係LED正向電壓（設計裕度建議使用2.4V），IF係所需正向電流（例如20mA）。對於5V電源：R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130歐姆。標準嘅130或150歐姆電阻都適用。若要在唔同電源電壓或溫度範圍內保持亮度恆定，建議使用恆流驅動器。

6.2 散熱管理

雖然功耗較低（最高75mW），但良好的熱設計對於確保長壽命和穩定性能仍然至關重要，特別是在高環境溫度或接近最大電流下工作時。請確保PCB有足夠的銅箔面積連接至LED的散熱焊盤（如適用）或引腳，以充當散熱器。請遵循25°C以上每°C降低0.4 mA的電流降額指引。

6.3 光學考量

130度嘅廣闊視角令呢款LED好適合用喺指示燈需要喺多個唔同位置都睇到嘅應用。如果想光線更集中，可以用外部透鏡或者導光管。水晶透鏡能夠提供最高嘅光輸出，但可能會顯得似一個光點；如果想要更均勻嘅外觀，其他型號有提供擴散透鏡。

7. Technical Comparison and Differentiation

LTST-C150KEKT嘅主要區別在於其AlInGaP技術同高亮度。同舊式GaAsP（Gallium Arsenide Phosphide）紅色LED相比，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率，即係話喺相同電輸入功率下可以輸出更多光。佢亦能夠喺更高溫度下更好地保持顏色同強度。廣闊視角同兼容自動化高溫焊接製程，令佢成為大批量生產電子產品嘅現代化、高成本效益選擇。

8. 常見問題（FAQ）

Q: 我可以直接用3.3V微控制器引腳驅動呢個LED嗎？
A: 有可能，但取決於引腳嘅供電能力。LED嘅正向電壓約為2.4V，喺3.3V電壓下，限流電阻上只會剩低0.9V。要達到20mA，電阻需要45歐姆（0.9V/0.02A）。請檢查你嘅微控制器引腳能否提供20mA電流。通常，使用緩衝電晶體係更安全可靠嘅解決方案。

Q: Peak Wavelength 同 Dominant Wavelength 有咩分別？
A: Peak Wavelength 係發射光譜嘅物理峰值。Dominant Wavelength 係一個基於人類色彩感知（CIE圖）計算出嚟嘅數值，最能代表肉眼感知到嘅顏色。兩者通常接近但並不完全相同，尤其當光譜唔係完全對稱嘅時候。

Q: 我應該點樣解讀數據手冊中嘅「Typical」數值？
A: 「典型」數值代表喺指定條件下最常見或預期嘅表現，並非保證值。為確保設計可靠，應始終使用「最小」同「最大」極限值，以應對所有可能嘅元件差異。

9. 實用設計與使用示例

Example 1: Status Indicator on a Power Supply: 將LED與一個150歐姆的電阻串聯，連接到5V電源軌上。其高亮度確保即使在光線充足的環境下也能清晰可見。寬廣的視角讓狀態指示在機架或工作枱上能從不同角度看到。

例子2：薄膜開關面板的背光： 多個LED可以排列在半透明面板後方。一致的顏色（主波長624 nm）和亮度確保了均勻的照明。其與回流焊接的兼容性允許所有LED和其他SMD元件在一次焊接過程中完成，降低了組裝成本。

10. 運作原理簡介

LED係一種半導體二極管。當正向電壓施加於其PN接面時，來自N型材料嘅電子會同P型材料嘅電洞喺發光區域複合。呢種複合會以光子（光）嘅形式釋放能量。光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅帶隙能量決定。AlInGaP嘅帶隙對應紅、橙同黃光。透明環氧樹脂封裝充當透鏡，塑造光輸出並保護精密嘅半導體芯片。

11. 技術趨勢

呢類指示燈LED嘅趨勢係追求更高效率（每瓦更多流明），令到喺更低電流下都可以有相同亮度，從而節省電力同減少熱量。同時亦都推動緊微型化，同時保持或者提升光學性能。此外，提升可靠性同擴大至符合汽車同工業級溫度範圍嘅認證，都係普遍目標。使用好似AlInGaP呢類材料，代表緊一個持續嘅轉變，由較舊、效率較低嘅技術，轉向喺標準封裝中提供更好性能。