LTST-C193TBKT-2A 藍光LED規格書 - 尺寸1.6x0.8x0.35mm - 電壓2.55-2.95V - 功率76mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件提供LTST-C193TBKT-2A嘅完整技術規格，呢款係一款表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED）。呢個元件屬於超小型光電器件類別，專為現代空間受限嘅電子組裝而設計。佢嘅主要功能係為狀態指示、背光同裝飾照明應用提供可靠、高效嘅藍色光源。

呢款LED嘅核心優勢在於其極薄嘅外形同高亮度輸出。高度僅為0.35毫米，屬於超薄晶片LED，適用於超薄消費電子產品、可穿戴設備以及其他垂直空間極其寶貴嘅應用。器件採用InGaN（氮化銦鎵）半導體晶片，呢個係生產高效藍光同綠光LED嘅行業標準技術。呢種晶片技術以其穩定性同性能而聞名。

呢款元件嘅目標市場廣泛，涵蓋辦公自動化設備、通訊設備、家用電器同各種消費電子產品嘅製造商。佢兼容自動貼片設備同標準紅外（IR）回流焊接工藝，適合大批量自動化生產線，確保質量一致並降低組裝成本。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限。呢啲唔係工作條件。對於LTST-C193TBKT-2A，關鍵極限包括：

• 功耗（Pd）：76 mW。呢個係LED封裝喺唔影響性能或壽命嘅情況下，可以作為熱量散發嘅最大功率。超過呢個極限（通常係用過大電流驅動LED）會導致結溫不受控制地上升。
• 直流正向電流（I_F）：20 mA。呢個係建議用於可靠長期運行嘅最大連續正向電流。測試光學參數嘅典型工作電流低得多，為2 mA。
• 峰值正向電流：100 mA，但僅適用於佔空比為1/10、脈衝寬度為0.1 ms嘅脈衝條件下。呢個額定值對於需要短暫、高強度閃光嘅應用非常重要。
• 溫度範圍：器件可喺-20°C至+80°C嘅環境溫度下工作，並可喺-30°C至+100°C嘅溫度下儲存。
• 紅外焊接條件：封裝可承受最高260°C嘅峰值回流溫度，最長10秒，呢個係無鉛（Pb-free）焊接工藝嘅標準。

2.2 電氣及光學特性

呢啲參數喺標準環境溫度25°C下測量，定義咗器件喺正常工作條件下嘅性能。

• 發光強度（I_V）：當正向電流（I_F）為2 mA時，範圍從最小4.50毫坎德拉（mcd）到最大18.0 mcd。強度係使用經過濾波以匹配人眼明視覺響應（CIE曲線）嘅傳感器測量嘅。
• 視角（2θ_1/2）：130度。呢個寬視角係水清透鏡（無漫射器）嘅特徵，意味著發射嘅光線分佈喺廣闊區域，適合需要廣域照明而非聚焦光束嘅應用。
• 峰值發射波長（λ_P）：468納米（nm）。呢個係光譜功率輸出最高嘅特定波長。
• 主波長（λ_d）：喺I_F=2mA時，範圍從465.0 nm到480.0 nm。呢個係人眼感知嘅單一波長，定義咗光嘅顏色，係從CIE色度圖得出嘅。
• 譜線半寬（Δλ）：25 nm。呢個表示光譜純度；數值越細，意味著光越單色。
• 正向電壓（V_F）：喺I_F=2mA時，範圍從2.55V到2.95V。呢個係LED導通電流時嘅壓降。係設計限流電路嘅關鍵參數。
• 反向電流（I_R）：當施加5V反向電壓（V_R）時，最大為10微安（μA）。重要提示：呢款LED唔係為反向偏壓操作而設計；呢個測試僅用於洩漏特性表徵。

3. 分級系統解釋

為確保批量生產嘅一致性，LED會按性能分級。LTST-C193TBKT-2A採用三維分級系統。

3.1 正向電壓分級

單位為伏特（V），測試電流為2 mA。分級確保電路中嘅LED具有相似嘅壓降，當並聯連接時可促進亮度均勻。

• A級：2.55V（最小）至2.65V（最大）
• 1級：2.65V至2.75V
• 2級：2.75V至2.85V
• 3級：2.85V至2.95V

每個級別內嘅公差為±0.1V。

3.2 發光強度分級

單位為毫坎德拉（mcd），I_F=2mA。呢個允許為需要特定亮度水平嘅應用選擇LED。

• J級：4.50 mcd至7.10 mcd
• K級：7.10 mcd至11.20 mcd
• L級：11.20 mcd至18.0 mcd

每個級別內嘅公差為±15%。

3.3 主波長分級

單位為納米（nm），I_F=2mA。呢個控制藍色嘅精確色調。

• AC級：465.0 nm至470.0 nm（更藍，波長更短）
• AD級：470.0 nm至475.0 nm
• AE級：475.0 nm至480.0 nm（略偏綠，波長更長）

每個級別內嘅公差為±1 nm。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中參考咗特定圖表（例如圖1為光譜分佈，圖6為視角），但呢類InGaN LED嘅典型行為可以描述為：

• 電流與電壓（I-V）曲線：正向電壓（V_F）具有正溫度係數；對於給定電流，佢會隨著結溫升高而略微下降。曲線喺開啟電壓（約2.5V）附近呈指數性，喺較高電流時變得更線性。
• 發光強度與電流（L-I曲線）：喺正常工作範圍內（例如，高達20mA），光輸出大致與正向電流成正比。然而，效率（每瓦流明）通常喺低於最大額定值嘅電流下達到峰值，然後由於熱效應同效率下降而降低。
• 溫度特性：InGaN藍光LED嘅發光強度通常隨著結溫升高而降低。主波長亦會隨著溫度升高而輕微偏移（通常向更長波長偏移）。
• 光譜分佈：光譜係一個類似高斯嘅曲線，以468 nm嘅峰值波長為中心，定義半寬為25 nm。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸

LED符合EIA標準封裝尺寸。關鍵尺寸（以毫米為單位）包括長度1.6mm、寬度0.8mm，以及定義性嘅超薄高度0.35mm。詳細機械圖紙指定咗焊盤位置、元件外形同公差（通常為±0.10mm）。

5.2 極性識別

陰極通常有標記，例如凹口、載帶上嘅綠色標記或器件本身嘅斜角。組裝時必須注意正確極性，以防止反向偏壓損壞。

5.3 建議焊盤設計

提供咗焊盤圖案建議，以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點同正確對齊。建議用於錫膏印刷嘅鋼網厚度最大為0.10mm，以防止緊密間距焊盤之間發生橋連。

6. 焊接及組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

提供咗適用於無鉛工藝嘅建議紅外（IR）回流溫度曲線，符合JEDEC標準。關鍵參數包括：

• 預熱：150°C至200°C。
• 預熱時間：最長120秒，以正確激活助焊劑並最小化熱衝擊。
• 峰值溫度：最高260°C。
• 液相線以上時間：第3頁嘅示例曲線顯示咗焊料熔化嘅關鍵時間，必須控制呢個時間以形成正確嘅焊點。
• 峰值溫度下總焊接時間：最長10秒。該過程不應重複超過兩次。

由於電路板設計、錫膏同爐子特性各異，呢個曲線係一個通用目標，必須針對特定生產設置進行驗證。

6.2 手動焊接

如果需要手動焊接，請使用溫度不超過300°C嘅烙鐵，並且僅限單次操作，接觸時間最長為3秒。過熱會損壞塑料封裝同半導體晶片。

6.3 清潔

唔好使用未指定嘅化學清潔劑。如果焊接後需要清潔，請將LED浸入常溫嘅乙醇或異丙醇中少於一分鐘。強力溶劑會損壞環氧樹脂透鏡同封裝。

6.4 儲存及處理

• 靜電防護：LED對靜電放電（ESD）敏感。處理時請使用防靜電手環、防靜電墊同正確接地嘅設備。
• 濕度敏感性：當器件喺其原始密封防潮袋（內含乾燥劑）中時，儲存於≤30°C同≤90% RH條件下，保質期為一年。一旦打開袋子，LED應儲存於≤30°C同≤60% RH條件下。
• 車間壽命：暴露喺環境空氣中嘅元件應喺672小時（28天）內進行IR回流焊接。對於更長時間嘅暴露，請儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。如果暴露超過672小時，建議喺焊接前以約60°C烘烤至少20小時，以去除吸收嘅水分並防止回流期間發生"爆米花"現象。

7. 包裝及訂購資料

7.1 載帶及捲盤規格

LED以行業標準嘅凸起載帶供應，並用頂部蓋帶密封。

• 捲盤尺寸：直徑7英寸。
• 每捲數量：5000件。
• 最小包裝數量：剩餘數量為500件。
• 缺失元件：載帶中最多允許連續兩個空位。
• 標準：包裝符合ANSI/EIA-481-1-A-1994規格。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 狀態指示器：智能手機、平板電腦、筆記本電腦同IoT設備中嘅電源開啟、電池充電、網絡活動同模式指示器。
• 背光：用於消費電子產品同電器中嘅薄膜開關、小型LCD顯示器或裝飾面板。
• 裝飾照明：汽車內飾、遊戲外設同家庭電子產品中嘅重點照明。

8.2 設計考慮因素

• 限流：務必使用串聯電阻或恆流驅動器將正向電流限制喺所需水平（例如，典型亮度用2mA，最大亮度用高達20mA）。唔好直接連接到電壓源。
• 熱管理：雖然功耗低，但如果喺高環境溫度或接近最大電流下工作，請確保PCB焊盤下有足夠嘅銅面積或散熱通孔，以幫助散熱並維持LED壽命同顏色穩定性。
• 光學設計：水清透鏡產生朗伯發射模式（寬視角）。如需更聚焦嘅光束，則需要外部二次光學器件（透鏡或導光板）。
• 應用範圍：呢款元件適用於標準商業同工業應用。對於需要極高可靠性且故障可能危及安全嘅應用（例如航空、醫療生命支持），必須諮詢元件製造商進行適用性評估。

9. 技術比較及差異

LTST-C193TBKT-2A嘅主要區別因素係其0.35mm高度。與通常高度為0.6-0.8mm嘅標準0603或0402 LED相比，呢個代表厚度減少咗40-50%。喺設備小型化嘅持續趨勢中，呢個係一個關鍵優勢，特別係對於內部空間極其有限嘅智能手機、超薄筆記本電腦同可穿戴技術。

此外，佢將呢種超薄外形同相對較高嘅發光強度（僅2mA下高達18.0 mcd）結合埋一齊，係值得注意嘅。許多類似厚度嘅LED可能會犧牲亮度。使用經過驗證嘅InGaN晶片確保咗喺其指定級別內良好嘅顏色一致性同可靠性。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 用5V電源應該用幾大電阻值？

使用歐姆定律（R = (V_電源- V_F) / I_F)，並假設典型V_F為2.8V，所需I_F為10mA：R = (5V - 2.8V) / 0.010A = 220歐姆。為穩健設計，始終使用規格書中嘅最大V_F（2.95V）以確保電流唔超過極限：R_最小= (5V - 2.95V) / 0.010A = 205歐姆（使用220Ω或240Ω標準值）。

10.2 我可唔可以連續用最大20mA電流驅動呢粒LED？

可以，但需要重要考慮。喺20mA時，功耗約為2.8V * 0.020A = 56mW，低於絕對最大值76mW。然而，喺最大額定值下工作會產生更多熱量，可能縮短LED壽命，並隨著時間推移導致顏色輕微偏移同發光效率下降。為獲得最佳壽命同穩定性，如果亮度足夠，建議喺較低電流（例如5-10mA）下工作。

10.3 點解視角咁闊（130°）？

水清（非漫射）環氧樹脂透鏡被塑造成覆蓋微型LED晶片嘅半球形。呢個形狀充當透鏡，將來自小點光源嘅光線折射，將其散佈喺非常寬嘅角度上。呢個對於需要從許多唔同觀看位置（不僅僅係正面）都能睇到LED嘅應用係理想嘅。

10.4 峰值波長同主波長有咩分別？

峰值波長（λ_P）：LED發射最多光功率嘅物理波長。佢係半導體材料嘅特性。主波長（λ_d）：感知波長。佢係單色光嘅單一波長，對於標準人類觀察者而言，呢個波長嘅光與LED光嘅顏色相同。由於人眼敏感度曲線嘅形狀同LED嘅光譜寬度，呢兩個值係唔同嘅。主波長對於設計中嘅顏色規格更相關。

11. 實用設計及使用案例

場景：為便攜式藍牙喇叭設計多LED狀態條。設計需要5個藍光LED來指示電量水平。薄塑料漫射板後面嘅空間極其有限。

元件選擇：選擇LTST-C193TBKT-2A係因為其0.35mm高度，使其能夠放入纖薄外殼中。130°寬視角確保光條可以從各個角度睇到。

電路設計：LED將由主板上嘅3.3V穩壓器驅動。為達到K級中間嘅亮度水平（約9 mcd），選擇5mA正向電流以獲得良好可見度同電源效率。為穩健設計，使用最大V_F2.95V：R = (3.3V - 2.95V) / 0.005A = 70歐姆。選擇標準68Ω電阻，導致電流略高，約為5.1mA。

PCB佈局：使用規格書中建議嘅焊盤佈局。將少量銅澆注連接到陰極焊盤（通常與LED基板熱連接），以幫助散熱，特別係因為五個LED將緊密地組裝埋一齊。

組裝：LED使用自動設備從8mm載帶上貼裝。組裝線使用根據規格書中符合JEDEC標準嘅建議驗證過嘅無鉛回流溫度曲線，並仔細監控峰值溫度同液相線以上時間，以防止對超薄封裝造成熱損壞。

12. 技術原理介紹

LTST-C193TBKT-2A基於InGaN（氮化銦鎵）半導體晶片。發光原理係電致發光。當正向電壓施加喺半導體嘅p-n結兩端時，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。喺嗰度，佢哋復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。發射光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅帶隙能量決定。通過調整InGaN化合物中銦同鎵嘅比例，可以調諧帶隙以產生藍色、綠色同近紫外光譜嘅光。然後，晶片被封裝喺透明環氧樹脂中，形成透鏡，保護精細嘅半導體結構免受機械同環境損壞，並有助於有效地從晶片中提取光線。

13. 行業趨勢及發展

像LTST-C193TBKT-2A呢類LED嘅發展，係由電子行業嘅幾個關鍵趨勢推動嘅：

• 小型化：對更薄更細消費設備嘅不懈追求，要求元件具有不斷減小嘅佔地面積同高度。0.35mm厚度代表咗大批量應用中晶片LED嘅當前基準。
• 效率提升：InGaN外延生長同晶片設計嘅持續改進，不斷提高藍光LED嘅發光效率（每瓦流明），允許喺更低電流下實現更亮輸出，從而降低功耗同熱量產生。
• 先進封裝：封裝技術對於超薄器件至關重要。模塑料、芯片貼裝材料同晶圓級封裝（WLP）技術嘅發展，使得更堅固可靠嘅微型元件成為可能。
• 自動化及標準化：與載帶捲盤包裝、自動貼裝同標準回流溫度曲線嘅兼容性，對於集成到全球自動化製造生態系統中至關重要，從而保持組裝成本低同質量高。

未來方向可能包括更薄嘅封裝、LED封裝內集成驅動電路（智能LED），以及顏色一致性同熱性能嘅進一步改善。