SMD LED LTST-C190KGKT 數據表 - 尺寸 3.2x1.6x0.8mm - 電壓 1.9-2.4V - 功率 75mW - 綠色 AlInGaP - 英文技術文件

1. 產品概述

本文件詳細說明一款表面貼裝器件（SMD）LED燈的規格。此元件專為自動化印刷電路板（PCB）組裝而設計，尤其適合空間受限的應用場合。該LED採用超薄外形，並使用先進的AlInGaP半導體材料作為發光芯片，能在綠色光譜範圍內提供高亮度。

1.1 特點

• 符合RoHS（有害物質限制）指令。
• 極低剖面，高度僅為0.80毫米。
• 由AlInGaP（磷化鋁銦鎵）晶片提供高發光強度。
• 包裝於8毫米膠帶上，捲繞於直徑7吋嘅捲盤，適用於自動化貼片系統。
• 標準化EIA (Electronic Industries Alliance) 封裝外形。
• 兼容標準集成電路 (IC) 驅動電平。
• 設計兼容自動化元件貼裝設備。
• 適用於表面貼裝技術（SMT）常用的紅外線（IR）回流焊接製程。

1.2 應用

此LED用途廣泛，可整合到各式各樣的電子設備與系統中，包括但不限於：

• Telecommunication equipment (e.g., cordless phones, cellular phones).
• 辦公室自動化設備及網絡系統。
• 家庭電器及消費電子產品。
• 工業控制及儀錶面板。
• 鍵盤及按鍵背光。
• 狀態及電源指示燈。
• 微型顯示器與符號照明。
• 室內標誌與資訊顯示。

2. 技術規格深入探討

以下章節將詳細分析LED的電氣、光學及環境特性。

2.1 絕對最大額定值

此數值代表若超出此限制，可能會對裝置造成永久損壞。在此等條件下操作並無保證。

• 功耗 (Pd): 75 毫瓦
• 峰值正向電流 (I_F(PEAK)): 80 mA (於1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度)
• Continuous Forward Current (I_F): 30 mA DC
• Reverse Voltage (V_R): 5 V
• 操作溫度範圍 (T_opr): -30°C 至 +85°C
• 儲存溫度範圍 (T_stg): -40°C 至 +85°C
• 紅外回流焊接溫度： 最高260°C，持續10秒。

2.2 Electrical & Optical Characteristics

此為在環境溫度（T_a）為25°C及指定測試條件下量測的典型性能參數。

• 發光強度 (I_V): 18.0 - 71.0 mcd (於 I_F = 20 mA 時量度)。
• 視角 (2θ_1/2): 130度（離軸角度，此處光強度為軸上值嘅一半）。
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 574.0 nm（典型值）。
• Dominant Wavelength (λ_d): 567.5 - 576.5 nm (於 I 點量度_F = 20 mA 時量度)。
• 譜線半高寬 (Δλ): 15 nm (典型值).
• 正向電壓 (V_F): 1.9 - 2.4 V (於 I_F = 20 mA 時量度)。
• 反向電流 (I_R): 最大 10 μA (於 V_R = 5 V)。

3. Binning System Explanation

為確保生產與設計的一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。這讓設計師能夠選取符合特定電壓、亮度及顏色要求的元件。

3.1 正向電壓 (V_F) 分級

分檔定義了LED在20mA驅動下的正向壓降範圍。每個分檔的容差為±0.1V。

• 分檔4：1.90V - 2.00V
• 分檔5：2.00V - 2.10V
• Bin 6: 2.10V - 2.20V
• Bin 7: 2.20V - 2.30V
• Bin 8: 2.30V - 2.40V

3.2 發光強度 (I_V) 分級

分檔規定了在20mA電流下的最小及最大光輸出。每檔公差為±15%。

• Bin M: 18.0 mcd - 28.0 mcd
• Bin N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
• Bin P: 45.0 mcd - 71.0 mcd

3.3 色調 / 主波長 (λ_d) 分級

此分檔控制精確的綠色色調。每個檔位的容差為 ±1 nm。

• Bin C: 567.5 nm - 570.5 nm
• Bin D: 570.5 nm - 573.5 nm
• Bin E: 573.5 nm - 576.5 nm

4. 性能曲線分析

典型的性能曲線（文中未複製，但在數據手冊中有提及）可直觀展示器件在不同條件下的行為。這些曲線通常包括：

• Relative Luminous Intensity vs. Forward Current: 顯示光輸出如何隨驅動電流增加，通常呈非線性關係。
• 正向電壓對正向電流： 展示二極管的IV特性曲線。
• 相對發光強度對比環境溫度： 展示光輸出之熱降額特性；強度通常隨溫度上升而下降。
• 光譜分佈： 一幅顯示相對輻射功率隨波長變化嘅圖表，中心波長為574nm，典型半波寬為15nm。

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 封裝尺寸

該LED採用緊湊型矩形SMD封裝。關鍵尺寸（單位為毫米）為：長度=3.2，寬度=1.6，高度=0.8。詳細尺寸圖標明了焊盤位置、元件輪廓及極性標記（通常為陰極指示）。除非另有說明，所有尺寸公差均為±0.1毫米。

5.2 Recommended PCB Land Pattern

提供的建議焊盤佈局，旨在確保回流焊接過程中焊接可靠及元件對位準確。此設計已考慮回流焊接時焊錫圓角形成及元件自動對位效應。

5.3 帶裝同捲盤包裝

LED以壓紋載帶配合保護蓋帶形式供貨。主要包裝細節如下：

• 載帶寬度： 8 mm。
• 捲盤直徑： 7吋 (178毫米)。
• 每卷數量： 4000件。
• 最低訂購量 (MOQ)： 剩餘數量為500件。
• 包裝符合ANSI/EIA-481標準。

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 紅外迴流焊接（無鉛製程）

本元件適用於無鉛焊接製程。提供符合JEDEC標準的建議迴流焊溫度曲線。關鍵參數包括：

• 預熱溫度： 150°C 至 200°C。
• 預熱時間： 最長120秒。
• 最高體溫： 最高260°C。
• 高於260°C嘅時間： 最多10秒。
• 回流焊次數： 最多兩次。

注意： 實際溫度曲線必須針對具體的PCB設計、焊錫膏及所用爐具進行表徵。

6.2 手動焊接

若必須進行人手焊接，務必極度小心：

• 烙鐵溫度： 最高300°C。
• 焊接時間： 每腳位最多3秒。
• 焊接嘗試次數： 建議僅進行一次，以防止熱損傷。

6.3 清潔

如需在焊接後進行清潔，應僅使用指定溶劑，以免損壞LED封裝。推薦使用乙醇或異丙醇（IPA）。LED應在常溫下浸泡少於一分鐘。

7. Storage & Handling Precautions

7.1 靜電放電 (ESD) 敏感度

LEDs are sensitive to electrostatic discharge. Proper ESD controls must be in place during handling, including the use of grounded wrist straps, anti-static mats, and conductive containers. All equipment must be properly grounded.

7.2 濕度敏感度

此元件具有濕度敏感等級（MSL）評級。特定等級（例如 MSL 3）表示在原始密封包裝打開後，元件可暴露於室溫環境多長時間，之後才需要進行烘烤以去除吸收的濕氣。

• 密封包裝： 儲存於≤30°C及≤90%相對濕度(RH)環境。若存放於原裝防潮袋連乾燥劑內，保質期為一年。
• 已開封包裝： 對於從密封袋中取出的元件，儲存環境不應超過30°C及60%相對濕度。建議在一星期內完成紅外回流焊接工序。若需在原包裝袋外儲存更長時間，應將元件連同乾燥劑存放於密封容器中。儲存超過一星期的元件在焊接前應進行烘烤（例如在60°C下烘烤20小時），以防止回流焊接過程中出現「爆米花」現象。

8. Application Notes & 設計考量

8.1 電流限制

當從電壓源驅動LED時，幾乎總需要外接限流電阻。電阻值可根據歐姆定律計算：R = (V_source - V_F) / I_F. 使用datasheet中嘅最大V_F (2.4V) 可以確保電阻提供足夠嘅限流，即使係用喺最高電壓檔嘅LED都一樣。

8.2 散熱管理

雖然功耗好低 (75mW)，但係將LED結溫維持喺指定工作範圍內，對於長期可靠性同穩定嘅光輸出至關重要。請確保PCB焊盤設計有足夠嘅散熱措施，並避免將LED擺喺其他主要熱源附近。

8.3 光學設計

130度寬廣視角令此LED適合需要寬闊、漫射照明而非聚焦光束的應用。若用於指示燈用途，請考慮所需的光強度（選擇合適的I_V bin），以確保在環境光照條件下仍清晰可見。

9. Technical Comparison & Differentiation

此LED的主要區別因素在於其 超薄0.8毫米高度 以及使用一種 AlInGaP芯片相比傳統嘅GaP（磷化鎵）綠色LED，AlInGaP技術通常提供更高效率同亮度，喺相同驅動電流下產生更強嘅發光強度。其纖薄外形係現代超薄消費電子產品嘅關鍵優勢，因為呢類產品嘅Z軸高度受到嚴格限制。

10. 常見問題（FAQ）

10.1 峰值波長與主波長有何區別？

峰值波長 (λ_P): 發射光功率達到最大值時的單一波長。 Dominant Wavelength (λ_d): 根據CIE色度圖定義，與LED感知顏色相匹配的單色光波長。λ_d 在顯示器和指示器應用中，這對於顏色規格更為相關。

10.2 我可以不使用限流電阻來驅動這顆LED嗎？

不可以。 LED係一種電流驅動裝置。如果直接將佢連接到超過其正向電壓嘅電壓源，會導致過大電流流過，可能因熱失控而即時損壞器件。務必串聯一個限流電阻或使用恆流驅動器。

10.3 點解分檔（binning）咁重要？

分檔（binning）能確保應用中顏色同亮度嘅一致性。使用相同V_F, I_V, and λ_d bins保證面板內所有指示燈的外觀和性能保持一致，這對用戶體驗和產品質量至關重要。

11. Practical Design Example

場景： 為一部由3.3V電源軌供電的便攜式裝置設計一個狀態指示燈。目標是達到中等亮度的綠色指示效果。

1. 電流選擇： 選擇10mA驅動電流以平衡亮度同功耗。
2. 電阻計算： 使用最大V_F 以確保安全：R = (3.3V - 2.4V) / 0.01A = 90 Ohms。最接近嘅標準數值係91 Ohms。
3. 分檔選擇： 指定發光強度為 N 檔（28-45 mcd）及主波長為 D 檔（570.5-573.5 nm），以獲得一致、中等亮度的綠色。
4. 佈局： 請按照數據表中建議嘅焊盤圖樣進行佈局。確保LED上標示嘅陰極焊盤通過限流電阻連接至地線。

12. 技術簡介

此款LED採用咗 AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) 喺透明基板上生長嘅半導體。當施加正向電壓時，電子同電洞會喺芯片嘅有源區內復合，並以光子（光）嘅形式釋放能量。AlInGaP合金嘅具體成分決定咗帶隙能量，從而決定咗發出嘅光嘅顏色，喺呢個情況下係綠色。呢種材料系統以其高內量子效率而聞名，特別係喺紅、橙、黃同綠光譜區域。

13. 行業趨勢

消費電子產品中嘅SMD LED趨勢持續朝向 微型化、更高效率及更佳顯色效果。 封裝高度正縮減至0.8毫米以下，以實現更纖薄嘅裝置。效率提升（每瓦更高流明）有助降低功耗同熱負荷。業界亦越嚟越注重更嚴格嘅分檔公差，以滿足高解像度顯示屏同汽車照明對色彩均勻度嘅嚴苛要求。基礎半導體技術亦持續發展，目前正研究如矽基氮化鎵（GaN-on-Si）同微型LED等材料，以應用於下一代產品。