LTST-C171KGKT SMD LED 規格書 - 0.8mm 超薄高度 - 2.4V 正向電壓 - 綠色 - 75mW 功率 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTST-C171KGKT 係一款表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED），專為現代空間受限嘅電子應用而設計。佢屬於超薄晶片LED系列，特點係高度極低，只有0.80毫米。呢個特點令佢成為超薄消費電子產品、汽車儀表板同便攜式設備中，背光指示燈、狀態燈同裝飾照明嘅理想選擇，喺呢啲應用中，元件高度係一個關鍵嘅設計因素。

呢款LED採用鋁銦鎵磷（AlInGaP）半導體晶片，呢種技術以喺琥珀色到綠色光譜範圍內產生高效率光線而聞名。呢個特定型號發出綠光。佢嘅結構同材料符合RoHS（有害物質限制）指令，被歸類為適合全球嚴格環保法規市場嘅環保產品。

元件以8毫米帶裝形式包裝，並供應喺7英寸直徑嘅捲盤上，完全兼容高速自動貼片組裝設備。佢亦設計成能夠承受標準紅外線（IR）同氣相回流焊接過程，有助於高效同可靠嘅大規模生產。

2. 技術規格深入分析

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限。唔建議長時間喺或接近呢啲極限下操作。

• 功耗（Pd）：75 mW。呢個係LED封裝喺環境溫度（Ta）為25°C時，可以作為熱量散發嘅最大總功率。
• 直流正向電流（IF）：30 mA。可以施加嘅最大連續正向電流。
• 峰值正向電流：80 mA。呢個只允許喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）使用，以防止過熱。
• 降額：對於環境溫度高於50°C嘅每一度，最大直流正向電流必須線性降低0.4 mA。呢個對於高溫環境中嘅熱管理至關重要。
• 反向電壓（VR）：5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致即時結擊穿。
• 工作同儲存溫度範圍：-55°C 至 +85°C。器件額定可喺呢個寬廣嘅工業溫度範圍內工作同儲存。
• 紅外線焊接條件：可承受260°C峰值溫度10秒，呢個係無鉛（Pb-free）焊料回流曲線嘅標準。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺Ta=25°C同IF為20 mA（標準測試條件）下測量嘅典型性能參數。

• 發光強度（Iv）：18.0（最小）/ 35.0（典型） mcd。呢個係經過濾波以匹配人眼明視覺響應（CIE曲線）嘅傳感器測量到嘅光輸出感知亮度。
• 視角（2θ1/2）：130°（典型）。呢個寬視角表示LED喺一個寬闊嘅錐形範圍內發光，適合需要廣域照明嘅應用。
• 峰值發射波長（λP）：574 nm（典型）。呢個係光譜功率輸出最高嘅波長。
• 主波長（λd）：571 nm（典型）。呢個係最能代表LED感知顏色（綠色）嘅單一波長，由CIE色度計算得出。
• 譜線半寬度（Δλ）：15 nm（典型）。呢個測量光譜純度；寬度越窄表示顏色越飽和、越純淨。
• 正向電壓（VF）：2.0（最小）/ 2.4（典型） V。LED導通20 mA時兩端嘅電壓降。
• 反向電流（IR）：10 μA（最大）@ VR=5V。低反向漏電流係理想嘅。
• 電容（C）：40 pF（典型）@ 0V，1 MHz。呢個寄生電容喺高頻開關應用中可能相關。

3. 分級系統說明

為確保大規模生產嘅一致性，LED根據關鍵參數被分類到唔同嘅性能等級。LTST-C171KGKT使用三維分級系統。

3.1 正向電壓分級

等級由一個數字代碼（4到8）定義，代表VF @ 20mA嘅一個範圍。例如，等級代碼'5'涵蓋VF介於2.00V同2.10V之間嘅LED。每個等級應用±0.1V嘅容差。喺電路中匹配VF等級有助於當LED並聯時實現均勻嘅電流分配。

3.2 發光強度分級

等級由一個字母代碼（M， N， P）定義，代表Iv @ 20mA嘅一個範圍。例如，等級'M'涵蓋18.0至28.0 mcd，而等級'N'涵蓋28.0至45.0 mcd。每個等級應用±15%嘅容差。呢個允許設計師選擇適合其應用嘅亮度等級。

3.3 主波長分級

等級由一個字母代碼（C， D， E）定義，代表λd @ 20mA嘅一個範圍。例如，等級'D'涵蓋570.5 nm至573.5 nm。每個等級保持±1 nm嘅嚴格容差，確保一批LED中顏色外觀非常一致。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中引用咗特定嘅圖形曲線（圖1，圖6），但佢哋嘅含義係標準嘅。相對發光強度 vs. 正向電流曲線會顯示喺較低電流下接近線性關係，喺較高電流下由於熱效應同效率影響而趨向飽和。角度強度分佈圖案（圖6）會說明130°視角，顯示光強度如何從中心軸線減弱。光譜分佈圖（圖1）會顯示一個以574 nm為中心、半寬度為15 nm嘅類高斯曲線，確認綠色光發射。

5. 機械同包裝信息

5.1 封裝尺寸

LED採用行業標準嘅EIA封裝外形。關鍵尺寸包括總高度0.80毫米。詳細嘅機械圖紙指定咗長度、寬度、引腳間距同透鏡幾何形狀，除非另有說明，所有尺寸嘅標準公差為±0.10毫米。呢啲精確尺寸對於PCB焊盤設計至關重要。

5.2 極性識別同焊盤設計

元件有陽極同陰極。規格書包含建議嘅焊盤圖案。呢個圖案針對回流期間形成可靠焊點進行咗優化，確保適當嘅潤濕同機械強度，同時防止焊橋。遵循呢個推薦嘅焊盤圖案對於製造良率至關重要。

5.3 帶裝同捲盤包裝

LED以壓紋載帶（8毫米間距）形式供應，捲喺7英寸（178毫米）直徑嘅捲盤上。每捲包含3000件。包裝符合ANSI/EIA 481-1-A-1994標準。關鍵注意事項包括：空位用蓋帶密封，剩餘物料嘅最小訂購量為500件，每捲最多允許連續缺失兩個元件。

6. 焊接同組裝指引

6.1 回流焊接曲線

提供咗無鉛工藝嘅建議紅外回流曲線。關鍵參數包括150-200°C嘅預熱區，預熱時間最多120秒，峰值溫度唔超過260°C，以及高於液相線（通常約~217°C）嘅時間最多10秒。LED最多可以承受呢個曲線兩次。

6.2 手工焊接

如果需要手動焊接，應使用溫度唔超過300°C嘅烙鐵，每個焊點嘅焊接時間限制喺3秒以內。呢個操作只應進行一次，以避免對塑料封裝造成熱損壞。

6.3 清潔

只應使用指定嘅清潔劑。推薦嘅溶劑係常溫下嘅乙醇或異丙醇。LED應浸泡少於一分鐘。未指定嘅化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

6.4 儲存同濕度敏感性

LED應儲存喺唔超過30°C同70%相對濕度嘅環境中。一旦從原始防潮袋中取出，元件應喺672小時（28日，MSL 2a）內進行IR回流焊接。對於喺原始袋外更長時間嘅儲存，必須將佢哋存放喺帶有乾燥劑嘅密封容器中或氮氣環境中。儲存超過672小時嘅元件需要喺焊接前以大約60°C烘烤至少24小時，以去除吸收嘅水分並防止回流期間出現\"爆米花\"現象。

7. 應用說明同設計考慮

7.1 驅動電路設計

LED係電流驅動器件。為確保驅動多個LED時亮度均勻，特別係並聯時，強烈建議每個LED串聯一個獨立嘅限流電阻。規格書將此說明為\"電路模型A。\"唔建議嘗試從單個電阻驅動多個並聯LED（\"電路模型B\"），因為每個LED正向電壓（VF）特性嘅微小變化會導致電流分佈嚴重失衡，從而導致亮度不均勻同某些器件可能過度受壓。

7.2 靜電放電（ESD）保護

AlInGaP半導體結構對靜電放電敏感。ESD損壞可能表現為高反向漏電流、異常低嘅正向電壓或低電流下唔發光。為防止ESD損壞：

• 操作員應佩戴導電腕帶或防靜電手套。
• 所有工作站、設備同儲物架必須正確接地。
• 使用離子發生器中和處理過程中可能積聚喺塑料透鏡上嘅靜電荷。

要測試潛在嘅ESD損壞，請檢查LED是否發光並喺非常低嘅電流（例如0.1mA）下測量其VF。一個健康嘅AlInGaP LED喺呢個條件下應具有大於1.4V嘅VF。

7.3 應用範圍

呢款LED專為通用電子設備設計，包括辦公自動化設備、通信設備同家用電器。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康嘅應用（例如航空、醫療系統、安全裝置），喺設計採用前需要進行特定資格認證並諮詢製造商。

8. 技術比較同差異化

LTST-C171KGKT嘅主要差異化特點係佢嘅超低0.8mm高度以及使用AlInGaP技術實現綠光。同舊技術或更厚嘅封裝相比，佢能夠實現更纖薄嘅產品設計。AlInGaP為綠色/琥珀色提供高效率同良好嘅溫度穩定性。佢嘅130°寬視角提供寬闊、均勻嘅照明，相比更窄視角嘅LED（更適合聚焦光束應用）。全面嘅分級系統允許喺生產批次中實現比未分級或寬鬆分級元件更嚴格嘅顏色同亮度匹配。

9. 常見問題（FAQ）

問：我可以直接用3.3V或5V邏輯輸出驅動呢款LED嗎？

答：唔可以。你必須始終使用串聯限流電阻。電阻值計算為 R = (Vcc - VF) / IF。例如，使用5V電源（Vcc），VF為2.4V，所需IF為20mA，則 R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 歐姆。標準130或150歐姆電阻會適合。

問：峰值波長同主波長有咩區別？

答：峰值波長（λP）係LED發射最多光功率嘅物理波長。主波長（λd）係一個計算值，對應於人眼喺CIE圖表上感知嘅顏色。λd通常更適用於顏色指示應用。

問：我點樣解讀零件編號中嘅分級代碼（例如KGKT）？

答：零件編號後綴通常編碼咗強度、波長，有時仲有電壓嘅分級選擇。特定嘅分級映射（例如強度用'K'，波長用'G'）由製造商內部編碼系統定義，應與規格書中嘅分級代碼列表交叉引用以獲取確切嘅性能範圍。

問：焊接前係咪總係需要烘烤？

答：只有當元件喺其原始密封防潮袋外暴露於環境空氣中超過指定嘅\"車間壽命\"（MSL 2a為672小時）時才需要烘烤。如果喺呢段時間內從妥善密封嘅袋中使用，則唔需要烘烤。

10. 設計案例研究示例

場景：為便攜式醫療設備設計一個狀態指示燈面板。面板有一排10個綠色LED嘅空間，指示唔同嘅操作模式。設備外殼嘅總內部高度限制為2.5毫米。

元件選擇理由：選擇LTST-C171KGKT主要係因為其0.8毫米高度，容易滿足機械限制，並為PCB同擴散板留有空間。佢嘅130°寬視角確保當設備被手持或放喺枱上時，指示燈可以從各個角度睇到。綠色（571 nm主波長）係\"準備就緒\"或\"開啟\"狀態嘅標準顏色。

電路設計：一個帶有10個GPIO引腳嘅微控制器單元（MCU）驅動LED。每個GPIO引腳通過一個150歐姆串聯電阻連接到一個LED嘅陽極。所有陰極都連接到地。儘管使用更多電阻，但採用呢個\"每個LED獨立電阻\"配置（電路A），因為佢保證每個LED電流相同，因此亮度相同，無論VF有輕微變化。MCU引腳配置為開漏或推挽輸出，以提供所需嘅約20mA電流。

PCB佈局：PCB焊盤圖案使用咗規格書中推薦嘅焊盤尺寸。焊盤之間保持足夠嘅間隙以防止焊橋。LED放置喺PCB頂層，並喺佢哋上方放置導光板或擴散膜，以將光線均勻混合到外殼上嘅指示燈窗口。

11. 技術原理介紹

LTST-C171KGKT基於鋁銦鎵磷（AlInGaP）半導體技術。呢種材料系統通過合金化鋁鎵銦磷形成，允許工程師通過調整呢啲元素嘅比例來調節帶隙能量。較大嘅帶隙對應於較短波長（較高能量）嘅光發射。對於綠光（約571 nm），使用特定嘅成分。

當施加超過二極管開啟電壓（AlInGaP綠光約為2V）嘅正向電壓時，電子從n型區域注入到p型區域，空穴則向相反方向注入。呢啲電荷載流子喺半導體嘅有源區域中復合。喺像AlInGaP咁樣嘅直接帶隙材料中，呢種復合通過稱為電致發光嘅過程以光子（光）嘅形式釋放能量。發射光子嘅波長（顏色）由有源區域中半導體材料嘅帶隙能量決定。環氧樹脂透鏡用於保護晶片、塑造光輸出光束並提高光提取效率。

12. 行業趨勢同發展

用於指示燈同背光應用嘅SMD LED趨勢繼續朝向微型化同更高效率發展。封裝高度正縮小到0.8毫米以下，以實現更薄嘅終端產品。同時亦推動更高嘅發光效率（每電瓦輸入產生更多光輸出），從而降低功耗同熱量產生。呢個係通過改進晶片設計（例如倒裝晶片結構）、更好嘅內部反射器同用於白光LED嘅先進熒光粉技術來實現嘅。雖然AlInGaP對於紅-琥珀-綠色已經成熟且高效，但氮化銦鎵（InGaN）技術主導咗藍色、綠色同白光LED市場，並且喺綠色效率方面不斷改進，可能喺某些綠色應用中挑戰AlInGaP。此外，集成係一個趨勢，多LED封裝同LED驅動器結合到單一模塊中，以簡化設計並節省電路板空間。