雙色SMD LED LTST-C395KGKSKT 規格書 - 封裝尺寸3.2x2.8x1.9mm - 電壓1.8-2.4V - 功率75mW - 綠/黃 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件提供一款雙色表面黏著元件（SMD）LED的完整技術規格。此元件在單一緊湊封裝內整合了兩個獨立的發光晶片，能在單一佔位面積上提供綠色與黃色兩種照明。專為自動化印刷電路板（PCB）組裝製程設計，非常適合消費性電子產品、通訊設備及工業設備等空間受限的應用。

1.1 核心特色與目標市場

此LED的主要優勢包括符合RoHS（有害物質限制）指令，使其適用於具有嚴格環保法規的全球市場。兩種顏色均採用超亮AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術，相較於舊有技術，通常能提供更高的效率與更好的效能穩定性。元件以符合EIA標準的8mm載帶、7英吋直徑捲盤供應，便於高速取放自動化。它完全相容於紅外線（IR）迴流焊接製程，此為現代表面黏著技術（SMT）組裝線的標準。

目標應用廣泛，主要聚焦於需要緊湊、可靠指示燈與背光的領域。關鍵市場包括通訊設備（例如：行動電話、網路設備）、辦公室自動化產品（例如：筆記型電腦、周邊設備）、家電以及各種工業控制系統。具體用途涵蓋鍵盤/鍵盤背光、狀態與電源指示燈、微型顯示器以及控制面板中的符號照明。

2. 技術參數：深入客觀解讀

LED的效能由一組絕對最大額定值與標準操作特性所定義，所有規格均在環境溫度（Ta）25°C下指定。超過絕對最大額定值可能導致永久性損壞。

2.1 絕對最大額定值與熱特性

此元件每個顏色通道的最大功耗為75毫瓦（mW）。連續直流順向電流每晶片不應超過30 mA。對於脈衝操作，在特定條件下（1/10工作週期、0.1毫秒脈衝寬度）允許80 mA的峰值順向電流。可施加的最大逆向電壓為5伏特。操作環境溫度範圍指定為-30°C至+85°C，而儲存溫度範圍稍寬，為-40°C至+85°C。組裝的一個關鍵參數是紅外線焊接條件，額定峰值溫度為260°C，持續時間10秒，此為無鉛（Pb-free）焊接製程的典型條件。

2.2 電氣與光學特性

在20mA順向電流（IF=20mA）的標準測試條件下，綠色晶片的發光強度（Iv）範圍從最小值28.0毫燭光（mcd）到最大值112.0 mcd。黃色晶片則展現更高的輸出，範圍從45.0 mcd到180.0 mcd。典型的視角（定義為2θ1/2，即強度降至軸向值一半時的全角）為130度，表示具有寬廣的視角模式。

峰值發射波長（λP）綠色典型值為574.0 nm，黃色為591.0 nm。主波長（λd）是顏色規格的關鍵參數，以分級定義。綠色範圍從567.5 nm到576.5 nm，黃色則從587.0 nm到594.5 nm。譜線半寬（Δλ）兩種顏色典型值均為15 nm，用以描述光譜純度。

在20mA下，兩個晶片的順向電壓（VF）範圍均為1.8V（最小值）至2.4V（最大值）。當施加5V逆向偏壓時，保證逆向電流（IR）小於或等於10微安培（μA）。

3. 分級系統說明

為確保生產中的顏色與亮度一致性，LED會根據發光強度與主波長進行分級。

3.1 發光強度（Iv）分級

對於綠色LED，強度分級標示為N、P和Q，範圍分別為28.0-45.0 mcd、45.0-71.0 mcd和71.0-112.0 mcd。對於黃色LED，分級為P、Q和R，範圍分別為45.0-71.0 mcd、71.0-112.0 mcd和112.0-180.0 mcd。每個分級適用+/-15%的容差。

3.2 色調（主波長）分級

綠色LED的主波長分級代碼為C（567.5-570.5 nm）、D（570.5-573.5 nm）和E（573.5-576.5 nm）。黃色LED的分級代碼為J（587.0-589.5 nm）、K（589.5-592.0 nm）和L（592.0-594.5 nm）。每個波長分級的容差為+/- 1 nm。這種精確的分級允許設計師選擇符合其應用特定色座標要求的LED。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸與接腳定義

此LED採用透明透鏡。詳細圖面提供了封裝尺寸。所有關鍵尺寸均以毫米為單位指定，除非另有說明，標準公差為±0.1 mm。接腳定義對於正確的電路設計至關重要：接腳1和3分配給綠色AlInGaP晶片，而接腳2和4分配給黃色AlInGaP晶片。此配置允許獨立控制兩種顏色。

4.2 建議PCB焊接墊佈局

提供了印刷電路板的建議焊墊圖形（佔位面積），以確保正確的焊接、機械穩定性與熱性能。遵循此設計對於在迴流過程中獲得可靠的焊點以及組裝的長期可靠性至關重要。

5. 焊接與組裝指南

5.1 迴流焊接參數

此元件適用於無鉛（Pb-free）紅外線迴流焊接製程。提供了建議的迴流溫度曲線，通常包括預熱階段、升溫階段、峰值溫度區和冷卻階段。關鍵參數是最高峰值本體溫度260°C，且不應超過10秒。必須強調，最佳曲線取決於特定的PCB設計、焊錫膏和爐體特性，建議進行板級特性分析。

5.2 手動焊接與返修

若需使用烙鐵進行手動焊接，建議的最高烙鐵頭溫度為300°C，每個接腳的焊接時間不應超過3秒。此操作應僅執行一次，以避免對塑膠封裝與半導體晶粒造成熱損傷。

5.3 儲存與操作注意事項

LED對靜電放電（ESD）敏感。建議使用接地腕帶或防靜電手套操作，且所有設備必須妥善接地。儲存時，未開封的防潮袋（含乾燥劑）應保持在30°C或更低、90%相對濕度（RH）或更低的環境中，保存期限為一年。一旦原始包裝被打開，元件應儲存在不超過30°C和60% RH的環境中。建議在開封後一週內完成IR迴流製程（濕度敏感等級3，MSL 3）。若需在原始包裝外長時間儲存，焊接前需在大約60°C下烘烤至少20小時，以去除吸收的水氣並防止迴流過程中發生\"爆米花\"現象。

5.4 清潔

若焊接後需要清潔，僅應使用指定的溶劑。在室溫下將LED浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘是可接受的。使用未指定或侵蝕性化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡與封裝。

6. 包裝與訂購資訊

6.1 載帶與捲盤規格

標準包裝為8mm載帶纏繞在7英吋（178mm）直徑的捲盤上。每捲包含4000個元件。載帶凹槽以頂部覆蓋帶密封。包裝遵循產業標準（ANSI/EIA 481）。對於少於整捲的數量，剩餘部分的最小包裝數量指定為500個。包裝規格亦註明最多允許連續兩個元件凹槽為空。

7. 應用建議與設計考量

7.1 典型應用情境

此雙色LED最適合用於需要從單一點進行多狀態指示的裝置。例如：單一按鈕，亮綠色表示\"開啟/運作中\"，亮黃色表示\"待機/充電中\"；面板指示燈，綠色表示正常運作，黃色表示警告狀態；或在消費性電子產品中，背光可根據不同模式在兩種顏色間切換。其小巧尺寸使其非常適合現代化、微型化的可攜式裝置。

7.2 設計與電路考量

設計師必須為每個LED晶片（綠色：接腳1/3，黃色：接腳2/4）串聯適當的限流電阻，以確保順向電流不超過30mA的最大直流額定值。電阻值使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - LED順向電壓) / 順向電流，其中LED順向電壓為LED的順向電壓（保守設計請使用最大值）。對於涉及多工或脈衝寬度調變（PWM）調光的應用，需確保\"開啟\"脈衝期間的瞬間電流不超過峰值順向電流額定值。若需要特定的光束模式，應在導光板或擴散片的機械設計中考慮寬視角（130°）。

8. 技術比較與差異化

此元件的關鍵差異點在於將兩個高效能AlInGaP晶片整合在一個封裝內。相較於使用兩個獨立的單色LED，這節省了顯著的PCB空間，減少了元件數量，並簡化了組裝。AlInGaP技術本身通常在發光效率與溫度穩定性上優於傳統的GaP或GaAsP技術，特別是在琥珀色/黃色/綠色光譜範圍。透明透鏡與寬視角的結合提供了良好的離軸可見度，這對狀態指示燈非常有益。

9. 基於技術參數的常見問題

問：我可以同時以20mA驅動綠色和黃色晶片嗎？

答：可以，但您必須考慮總功耗。在20mA和典型順向電壓下，每個晶片的功耗約為40-48mW。同時驅動兩者將達到80-96mW，這超過了每個晶片75mW的絕對最大功耗額定值。若要進行連續同時操作，您必須降低電流，並考量熱環境，使元件的總功耗保持在安全限度內。

問：峰值波長與主波長有何不同？

答：峰值波長（λP）是發射光譜強度最高的單一波長。主波長（λd）是從CIE色度圖計算得出的值；它代表一個純單色光的波長，該單色光在人眼看來與LED具有相同的顏色。在應用中，λd通常與顏色規格更為相關。

問：規格書提到\"I.C.相容\"。這是什麼意思？

答：這表示LED可以直接由大多數標準積體電路（IC）（例如微控制器或邏輯閘）的輸出接腳驅動，而無需額外的緩衝器或驅動電晶體，因為其順向電壓與電流需求在此類IC的典型輸出能力範圍內。

10. 實際應用案例分析

考慮一個具有單一多功能按鈕的可攜式醫療裝置。設計要求是提供清晰、明確的狀態回饋：裝置開啟且正常運作時恆亮綠色，電池電量低時閃爍黃色，裝置關閉時熄滅。使用LTST-C395KGKSKT，設計師可以在按鈕下方放置單一元件。微控制器可以透過兩個GPIO接腳，配合適當的串聯電阻，獨立控制綠色與黃色的陽極。此解決方案使用最少的電路板空間，從一個位置提供兩種不同的顏色，並且相較於嘗試在一個小按鈕下對齊兩個獨立的LED，簡化了光學設計。

11. 工作原理簡介

發光二極體（LED）是一種當電流通過時會發光的半導體元件。此現象稱為電致發光。在AlInGaP LED中，半導體材料由鋁、銦、鎵和磷組成。當順向電壓施加於p-n接面時，來自n型區域的電子與來自p型區域的電洞在主動層中復合，以光子（光）的形式釋放能量。發射光的特定波長（顏色）由半導體材料的能隙能量決定，而能隙能量則由AlInGaP合金的精確組成所控制。透明的環氧樹脂透鏡封裝晶片，提供環境保護、機械穩定性，並有助於塑造光輸出。

12. 產業趨勢與發展

SMD LED技術的趨勢持續朝向更高效率（每瓦更多流明）、更小封裝尺寸以增加密度，以及改善顏色一致性與顯色性發展。受汽車照明與高功率電子等應用的推動，在高溫條件下的可靠性也日益受到關注。如本元件所示，將多個晶片（多色或RGB）整合到單一封裝中，是在複雜指示燈與背光系統中節省空間與成本的常見策略。此外，與自動化組裝和嚴格焊接溫度曲線的相容性，仍然是所有電子產業大規模生產的基本要求。