LTST-C193KGKT-2A 晶片LED規格書 - 尺寸1.6x0.8x0.35mm - 電壓1.6-2.2V - 綠色 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTST-C193KGKT-2A 係一款表面貼裝器件（SMD）晶片LED，專為現代空間受限嘅電子應用而設計。佢嘅主要功能係提供可靠同高亮度嘅綠色光源。呢個元件嘅核心優勢在於其極薄嘅外形，厚度僅為0.35mm，非常適合垂直空間有限嘅應用，例如超薄顯示屏、流動裝置同可穿戴技術。佢採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料作為發光區域，呢種材料以喺綠色至琥珀色光譜範圍內產生高效率光線而聞名。器件以業界標準嘅8mm載帶包裝，捲喺7英寸捲盤上，確保與高速自動貼片組裝設備兼容。佢被歸類為綠色產品，並符合RoHS（有害物質限制）指令。

2. 技術參數深度客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限或超出極限下操作並唔保證正常。

• 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功率。超過呢個值會導致過熱同縮短使用壽命。
• 直流正向電流（IF）：30 mA。可以施加喺LED上嘅最大連續電流。
• 峰值正向電流：80 mA，但僅適用於脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。咁樣可以喺短時間內實現更高亮度，而唔會造成熱損壞。
• 降額：當環境溫度每升高1°C超過25°C時，最大正向電流必須線性降低0.4 mA。呢點對於高溫環境下嘅熱管理至關重要。
• 反向電壓（VR）：5 V。施加高於此值嘅反向電壓會導致LED結立即發生災難性故障。
• 工作及儲存溫度範圍：-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。
• 焊接溫度耐受性：LED可以承受260°C嘅波峰焊或紅外回流焊長達5秒，以及215°C嘅氣相焊長達3分鐘。呢個定義咗佢與常見PCB組裝工藝嘅兼容性。

2.2 電氣及光學特性

呢啲係喺Ta=25°C同標準測試電流（IF）為2mA下測量嘅典型性能參數，除非另有說明。

• 發光強度（Iv）：範圍從最小1.80 mcd到最大11.2 mcd。特定單元嘅實際值取決於其分配嘅分級代碼（見第3節）。強度係使用近似於明視覺（人眼）響應曲線嘅濾光片測量嘅。
• 視角（2θ1/2）：130度。呢個係一個非常寬嘅視角，意味著發出嘅光線分散喺一個廣闊嘅區域，而唔係一束窄光束。角度定義為發光強度下降到軸上（0度）值一半時嘅點。
• 峰值發射波長（λP）：574 nm。呢個係LED發射最多光功率嘅特定波長。
• 主波長（λd）：範圍從564.5 nm到573.5 nm。呢個係人眼感知到嘅單一波長，定義咗顏色（呢度係綠色）。佢係從完整嘅光譜輸出同CIE色度圖得出嘅。特定嘅分級喺呢個範圍內定義。
• 譜線半寬度（Δλ）：15 nm。呢個表示發射光嘅光譜純度或帶寬。數值越細表示光源越單色（顏色越純）。
• 正向電壓（VF）：喺IF=2mA時，範圍從1.60 V到2.20 V。呢個係LED導通電流時兩端嘅電壓降。係設計限流電路嘅關鍵參數。
• 反向電流（IR）：喺VR=5V時最大為10 μA。呢個係LED喺其最大額定值內反向偏置時流過嘅小漏電流。
• 電容（C）：喺0V偏壓同1 MHz下測量為40 pF。呢個寄生電容喺高頻開關應用中可能相關。
• 靜電放電（ESD）閾值（HBM）：1000 V（人體模型）。呢個表示中等程度嘅ESD敏感性。必須遵循正確嘅ESD處理程序以防止潛在或立即損壞。

3. 分級系統解釋

為確保大規模生產嘅一致性，LED會根據關鍵參數分選到唔同嘅性能等級。咁樣設計師就可以選擇符合特定應用對亮度同顏色要求嘅部件。

3.1 發光強度分級

單元根據其喺2mA下測量嘅發光強度分為四個等級（G、H、J、K）。每個等級都有最小同最大值，每個強度等級嘅公差為+/-15%。

• 等級 G：1.80 - 2.80 mcd
• 等級 H：2.80 - 4.50 mcd
• 等級 J：4.50 - 7.10 mcd
• 等級 K：7.10 - 11.20 mcd

3.2 主波長分級

單元亦根據其主波長分為三組（B、C、D），主波長定義咗綠色嘅精確色調。每個等級嘅公差為 +/- 1 nm。

• 等級 B：564.5 - 567.5 nm
• 等級 C：567.5 - 570.5 nm
• 等級 D：570.5 - 573.5 nm

完整嘅部件編號（例如LTST-C193KGKT-2A）包含呢啲分級代碼，以便精確選擇。"K"表示強度等級，跟住嘅字母（喺規格書例子中隱含）會表示波長等級。

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），但佢哋嘅典型行為可以基於技術進行描述。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

AlInGaP LED表現出典型嘅I-V曲線，喺低電流（2mA）下正向電壓（VF）喺1.6-2.2V範圍內。隨著正向電流增加，VF會對數式增加。呢種非線性關係就係點解LED必須由電流源或串聯限流電阻驅動，而唔係恆壓源。

4.2 發光強度 vs. 正向電流

喺一個顯著嘅工作範圍內，光輸出（發光強度）大致與正向電流成正比。然而，喺極高電流下，由於熱量產生增加（效率下降效應），效率會下降。額定直流電流30mA定義咗一個保持效率同壽命嘅安全工作點。

4.3 溫度特性

LED嘅正向電壓（VF）具有負溫度係數，意味著佢會隨著結溫升高而降低。相反，發光強度同主波長亦會隨溫度變化；通常，強度會降低，而波長可能會輕微增加（紅移）。降額規格（0.4 mA/°C）正係管理呢啲熱效應嘅直接結果。

5. 機械及包裝信息

5.1 封裝尺寸

LED具有EIA標準晶片封裝外形。關鍵尺寸包括長度1.6mm、寬度0.8mm同關鍵高度0.35mm。所有尺寸公差通常為±0.10mm，除非另有規定。封裝採用透明透鏡，唔會改變底層AlInGaP晶片嘅顏色，讓原生綠光通過。

5.2 極性識別及焊盤設計

規格書包含PCB設計嘅建議焊接焊盤佈局（焊盤圖案）。遵循呢個圖案對於喺回流焊期間實現可靠嘅焊點同正確對位至關重要。LED本身有陽極同陰極標記（通常係陰極附近嘅凹口、斜角或點）。組裝時必須注意正確極性，因為反向連接會導致器件唔工作，如果超過反向電壓額定值，仲可能會損壞器件。

5.3 載帶及捲盤包裝

元件以8mm寬嘅凸紋載帶包裝，捲喺7英寸（178mm）直徑嘅捲盤上。每捲包含5000件。包裝符合ANSI/EIA 481-1-A-1994標準，確保與自動送料器兼容。載帶有封蓋以保護元件免受污染。規格允許最多連續缺失兩個元件，剩餘捲盤嘅最小包裝數量為500件。

6. 焊接及組裝指引

6.1 回流焊溫度曲線

規格書提供咗針對普通（錫鉛）同無鉛（SnAgCu）焊接工藝嘅建議紅外（IR）回流焊溫度曲線。關鍵參數包括：

• 預熱：逐漸升溫到浸潤溫度（例如120-150°C），以激活助焊劑並最小化熱衝擊。
• 峰值溫度：唔超過260°C。高於液相線（對於無鉛焊料約為~217°C）嘅時間同峰值溫度下嘅時間必須受控，以防止損壞LED嘅塑料封裝同內部引線鍵合。建議喺260°C下最多5秒。
• 冷卻速率：受控嘅冷卻階段對於焊點可靠性亦非常重要。

6.2 波峰焊及手工焊接

對於波峰焊，建議預熱最高100°C，最多60秒，焊料波峰最高260°C，最多10秒。對於使用烙鐵進行手動維修，烙鐵頭溫度唔應超過300°C，每個焊點嘅接觸時間應限制喺3秒內，並且只進行一次，以防止過度熱傳遞。

6.3 清潔

如果焊接後需要清潔，只應使用指定嘅酒精類溶劑，如乙醇或異丙醇。LED應喺常溫下浸泡少於一分鐘。未指定嘅化學清潔劑可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝材料。

6.4 儲存及處理

LED應儲存喺唔超過30°C同70%相對濕度嘅環境中。一旦從原裝防潮袋中取出，元件應喺672小時（28日）內進行回流焊，以避免吸收水分，呢啲水分會喺回流焊期間導致"爆米花"現象。如果喺原裝袋外儲存更長時間，必須將佢哋放喺帶有乾燥劑嘅密封容器中或氮氣環境中。如果儲存超過672小時，組裝前需要喺60°C下烘烤至少24小時以驅除水分。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

呢款超薄、高亮度綠色LED非常適合用於：

• 狀態指示燈：消費電子產品（智能手機、平板電腦、筆記本電腦、可穿戴設備）中嘅電源、連接或模式指示燈。
• 背光：超薄顯示面板嘅側光或鍵盤照明。
• 汽車內飾照明：儀表板指示燈、開關背光（空間有限嘅地方）。
• 工業控制面板：控制單元同人機界面（HMI）上嘅狀態同故障指示燈。

7.2 設計考慮因素

• 電流驅動：LED係電流驅動器件。為確保並聯使用多個LED時亮度均勻，必須為每個LED串聯一個獨立嘅限流電阻（電路模型A）。唔建議將LED直接並聯（電路模型B），因為佢哋嘅正向電壓（VF）存在差異，會導致電流分配不均，從而亮度不均。
• 熱管理：即使功耗低，適當嘅PCB佈局以散熱亦非常重要，特別係喺接近最大額定值或高環境溫度下工作時。請遵循電流降額曲線。
• ESD保護：如果LED位於暴露位置（例如前面板指示燈），請喺電路中實施ESD保護措施。組裝期間始終遵循ESD安全處理程序：使用接地腕帶、防靜電墊同正確接地嘅設備。

8. 技術比較與區分

LTST-C193KGKT-2A 嘅主要區分因素係佢嘅0.35mm高度同AlInGaP技術。與舊技術（如標準GaP（磷化鎵）綠色LED）相比，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同驅動電流下實現更亮嘅輸出。超薄外形相比許多標準晶片LED（通常為0.6mm或更高）係一個關鍵優勢，使設計能夠應用於下一代超薄設備。佢與無鉛、高溫回流焊工藝嘅兼容性亦使其適合現代、符合RoHS嘅生產線。

9. 常見問題解答（基於技術參數）

Q1: 我可以直接用3.3V或5V邏輯電源驅動呢個LED嗎？

A: 唔可以。你必須使用一個串聯電阻來限制電流。例如，使用3.3V電源，喺2mA下典型VF為1.9V，所需電阻值為 R = (3.3V - 1.9V) / 0.002A = 700 歐姆。始終基於最大VF進行計算，以確保電流唔超過所需值。

Q2: 點解發光強度範圍咁闊（1.8 到 11.2 mcd）？

A: 呢個係總生產範圍。分級系統（G、H、J、K）允許你為應用選擇一個特定、更窄嘅亮度範圍，以確保產品中所有單元嘅一致性。

Q3: 呢個LED適合戶外使用嗎？

A: 工作溫度範圍（-55°C 至 +85°C）支持許多戶外環境。然而，塑料封裝可能容易受到長時間紫外線降解同濕氣侵入嘅影響。對於惡劣嘅戶外應用，應考慮使用經過專門認證嘅戶外封裝LED。

Q4: 如果我超過5V反向電壓會發生咩事？

A: LED結很可能會經歷雪崩擊穿，導致立即同永久性故障（開路或短路）。始終確保電路設計防止反向偏置超過呢個額定值。

10. 實用設計案例

場景：為電池供電嘅IoT傳感器模塊設計一個狀態指示燈。指示燈必須非常細、低功耗同清晰可見。選擇綠色LED表示"活動/正常"狀態。

實施：

1. 元件選擇：選擇LTST-C193KGKT-2A，因為佢嘅0.35mm高度同低電流下良好嘅亮度。

2. 電路設計：模塊使用3.0V鈕扣電池。為節省電力，選擇2mA嘅驅動電流。為保守設計，使用最大VF 2.20V：R = (3.0V - 2.20V) / 0.002A = 400 歐姆。使用標準390歐姆電阻。

3. PCB佈局：使用規格書中建議嘅焊接焊盤尺寸。LED放置喺電路板邊緣附近以便可見。避免喺LED下方鋪設大面積接地銅，以防止回流焊期間出現焊料芯吸問題。

4. 結果：指示燈提供足夠亮度，同時功耗極低（LED同電阻總共約6mW），超薄封裝適合設備嘅纖薄外殼。

11. 原理介紹

AlInGaP LED中嘅光發射基於半導體p-n結中嘅電致發光。當施加正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入到有源區域（量子阱）。當電子與空穴復合時，能量以光子形式釋放。呢個光子嘅特定波長（顏色）由有源區域中使用嘅AlInGaP合金成分嘅帶隙能量決定。更寬嘅帶隙產生更短波長（更藍）嘅光；呢款LED嘅特定合金經過設計，可產生峰值約為574 nm嘅綠光。透明環氧樹脂透鏡封裝晶片，提供機械保護，並有助於將光輸出塑造成寬廣嘅130度視角。

12. 發展趨勢

用於消費同工業電子嘅晶片LED趨勢繼續朝向：

1. 提高效率（lm/W）：AlInGaP同InGaN（用於藍/白光）技術嘅材料科學持續改進，推動每單位電輸入產生更多光輸出，降低功耗同熱量產生。

2. 微型化：對更薄更細設備嘅需求，要求LED具有不斷減小嘅佔地面積（XY尺寸）同關鍵嘅高度（Z尺寸）。呢款LED嘅0.35mm高度正代表咗呢個趨勢。

3. 改善顏色一致性及分級：更嚴格嘅波長同強度分級公差正成為標準，使使用多個LED嘅應用中視覺外觀更加均勻。

4. 增強可靠性：封裝材料（環氧樹脂、矽膠）嘅改進，以承受更高溫度嘅回流焊曲線（用於無鉛組裝）同更惡劣嘅環境條件。

5. 集成化：雖然分立LED仍然至關重要，但同時存在一個趨勢，即朝向集成LED模塊發展，將內置驅動器、控制器同多種顏色集成喺單一封裝中，用於智能照明應用。