LTST-E682KSTBWT 雙色SMD LED 規格書 - 尺寸 3.2x2.8x1.9mm - 電壓 2.4V/3.8V - 功率 72mW/80mW - 黃色/藍色 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTST-E682KSTBWT 是一款採用擴散式透鏡的雙色表面黏著元件（SMD）LED。它在一個符合 EIA 標準的封裝內整合了兩個不同的發光晶片：一個發射黃光光譜（AlInGaP），另一個發射藍光光譜（InGaN）。此元件專為需要緊湊型雙色指示或照明解決方案的應用而設計。其主要優勢包括與自動貼裝設備和紅外線迴焊製程相容，適合大量生產。本產品符合 RoHS 指令，並歸類為綠色產品。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

元件的操作極限定義於環境溫度（Ta）為 25°C 時。對於黃光 LED，最大連續直流順向電流為 30mA，功耗為 72mW。藍光 LED 的最大直流順向電流略低，為 20mA，但功耗額定值較高，為 80mW。兩者在脈衝條件下（1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度）的峰值順向電流額定值均為 80mA。靜電放電（ESD）閾值有顯著差異：黃光晶片為 2000V（HBM），而較敏感的藍光晶片為 300V（HBM）。操作溫度範圍為 -40°C 至 +85°C，而儲存溫度可達 -40°C 至 +100°C。

2.2 電氣與光學特性

關鍵性能指標是在 Ta=25°C 和順向電流（IF）為 20mA 下測量的。黃光 LED 的發光強度（Iv）範圍從最小值 112.0 mcd 到最大值 355.0 mcd。藍光 LED 的強度範圍從 71.0 mcd 到 224.0 mcd。兩種 LED 都具有典型的 120 度寬視角（2θ1/2）。黃光 LED 的典型峰值發射波長（λP）為 591nm，主波長（λd）為 589nm，光譜半高寬（Δλ）為 15nm。藍光 LED 的典型峰值發射波長為 468nm，主波長為 470nm，光譜半高寬較寬，為 25nm。黃光 LED 的順向電壓（VF）介於 1.8V 至 2.4V 之間，而藍光 LED 則介於 2.8V 至 3.8V 之間。在反向電壓（VR）為 5V 時，兩者的最大反向電流（IR）均為 10μA。

3. 分級系統說明

本產品採用分級系統，根據 LED 在 20mA 下的發光強度輸出進行分類。這確保了生產批次的亮度一致性。對於黃光 LED，分級代碼範圍從 R1（112.0-140.0 mcd）到 T1（280.0-355.0 mcd）。藍光 LED 使用的代碼範圍從 Q1（71.0-90.0 mcd）到 S1（180.0-224.0 mcd）。每個強度分級均應用 +/-11% 的容差。此系統允許設計師選擇符合其應用特定亮度要求的元件。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中引用了特定的圖形曲線（例如，圖 1 用於光譜測量，圖 5 用於視角），但文件指出提供了典型的特性曲線。這些通常包括順向電流與順向電壓的關係圖（IV 曲線）、發光強度與順向電流的關係圖，以及發光強度與環境溫度的關係圖。光譜分佈曲線將顯示黃光和藍光晶片的相對輻射功率與波長的關係，突顯其峰值和主波長以及光譜寬度。分析這些曲線對於理解非標準條件下的性能至關重要，例如不同的驅動電流或操作溫度。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED 封裝在一個緊湊的 SMD 封裝中。關鍵尺寸包括本體長度 3.2mm（0.126 英寸）、寬度 2.8mm（0.110 英寸）和高度 1.9mm（0.075 英寸）。透鏡本身的尺寸為 2.2mm x 3.5mm。規格書中提供了尺寸圖，所有尺寸均以毫米（英寸）為單位，除非另有說明，一般公差為 ±0.2mm。

5.2 腳位分配與極性識別

該元件有四個腳位。對於 LTST-E682KSTBWT 型號，腳位 1 和 2 分配給黃光 LED 的陰極和陽極（具體順序應從圖中確認），而腳位 3 和 4 分配給藍光 LED。陰極通常在封裝上標記。正確識別極性對於防止反向偏壓損壞至關重要，特別是對於 ESD 耐受度較低的藍光晶片。

5.3 建議的 PCB 焊接墊

提供了適用於紅外線或氣相迴焊的焊墊圖案建議。遵循此建議的焊墊佈局對於實現正確的焊點形成、確保良好的熱和電氣連接，以及保持 LED 在電路板上的正確對齊至關重要。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊參數

該元件與紅外線迴焊製程相容。對於無鉛焊接，建議使用符合 J-STD-020B 的溫度曲線。關鍵參數包括預熱溫度 150-200°C、預熱時間最長 120 秒、峰值溫度不超過 260°C，以及液相線以上（或峰值）時間限制在最長 10 秒。迴焊最多應執行兩次。

6.2 手工焊接

如果需要手工焊接，烙鐵頭溫度不應超過 300°C，每個引腳的焊接時間應限制在最長 3 秒。手工焊接應僅執行一次。

6.3 儲存條件

對於帶有乾燥劑的密封防潮袋，LED 應儲存在 ≤30°C 和 ≤70% 相對濕度下，並在一年內使用。一旦打開原始包裝，儲存環境不得超過 30°C 和 60% 相對濕度。暴露超過 168 小時的元件在焊接前應在大約 60°C 下烘烤至少 48 小時，以去除濕氣並防止迴焊過程中發生 "爆米花" 現象。

6.4 清潔

如果需要在焊接後進行清潔，僅應使用指定的醇類溶劑，如乙醇或異丙醇。LED 應在常溫下浸泡少於一分鐘。未指定的化學品可能會損壞封裝材料或透鏡。

7. 包裝與訂購資訊

LED 根據 ANSI/EIA 481 規範，以 8mm 載帶包裝在 7 英寸直徑的捲盤上供應。每捲包含 2000 個元件。對於少於整捲的數量，剩餘部分的最小包裝數量為 500 個。載帶使用蓋帶密封空位，每捲上連續缺失元件的最大數量為兩個。零件編號 LTST-E682KSTBWT 指定了具有擴散透鏡、黃色（AlInGaP）和藍色（InGaN）晶片的元件。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

此雙色 LED 非常適合用於消費性電子產品、辦公設備、通訊裝置和家用電器中的狀態指示。它可以使用兩種不同的顏色來指示不同的操作狀態（例如，電源開啟/待機、網路活動、充電狀態）。其寬視角使其適合用於前面板指示燈。

8.2 設計考量

設計師在設計驅動電路時必須考慮兩個晶片不同的順向電壓要求。必須為每個 LED 晶片獨立使用限流電阻，以確保適當的電流和亮度。ESD 靈敏度的顯著差異（2000V 對 300V HBM）要求對藍光 LED 進行謹慎處理和板級 ESD 保護，特別是在組裝和測試期間。如果在接近最大額定電流或高環境溫度下操作，應考慮熱管理。

9. 技術比較與差異化

此元件的關鍵區別在於將兩種化學性質不同的半導體材料（AlInGaP 和 InGaN）整合在一個封裝中，提供黃色和藍色發光。與使用兩個獨立的單色 LED 相比，這節省了電路板空間並簡化了組裝。120 度的寬視角是指示燈應用的常見優勢。兩個晶片之間 ESD 耐受度的差異是一個重要因素，相較於某些可能具有更均勻特性的單材料雙色 LED。

10. 常見問題解答（基於技術參數）

問：我可以同時以最大直流電流驅動兩個 LED 嗎？

答：不建議在未進行仔細熱分析的情況下同時以絕對最大電流（黃光 30mA，藍光 20mA）驅動兩者，因為總功耗（152mW）可能超過封裝的散熱能力，特別是在密閉空間中。建議根據應用溫度進行降額使用。

問：為什麼藍光 LED 的 ESD 額定值低這麼多？

答：基於 InGaN 的藍光 LED 通常比基於 AlInGaP 的黃光 LED 對靜電放電更敏感，這是由於材料特性和元件結構所致。這是業界的普遍特性，因此需要對藍光晶片採取更嚴格的 ESD 控制措施。

問：如何解讀訂單上的分級代碼？

答：分級代碼（例如，R1、S2）指定了該批次的保證發光強度範圍。訂購時，您必須指定所需的黃光和藍光分級代碼，以確保滿足您的亮度要求。如果未指定，您可能會收到產品整體範圍內任何生產分級的元件。

11. 實用設計與使用案例

考慮一個需要多狀態充電指示燈的可攜式裝置：關閉（無光）、充電中（藍光）和充滿電（黃光）。微控制器可以控制兩個 GPIO 腳位，每個腳位透過適當的限流電阻連接到一個 LED 晶片的陽極，陰極連接到地。電阻值根據電源電壓和每種顏色所需的順向電流（例如，15mA 以獲得足夠亮度）單獨計算，並考慮它們不同的順向電壓降（例如，黃光 2.1V，藍光 3.3V）。電路板佈局必須遵循建議的焊墊圖案，並確保與其他發熱元件有足夠的間距。

12. 工作原理介紹

LED 中的發光基於半導體 p-n 接面的電致發光。當施加順向電壓時，電子和電洞被注入到主動區，在那裡它們復合，以光子的形式釋放能量。發射光的顏色（波長）由半導體材料的能隙能量決定。黃光 LED 使用磷化鋁銦鎵（AlInGaP）化合物，其能隙對應於黃/紅橙色光。藍光 LED 使用氮化銦鎵（InGaN），其具有更寬的能隙，適合藍/綠光發射。在晶片上模塑了一個擴散透鏡以散射光線，創造出更寬、更均勻的視角。

13. 技術趨勢

SMD LED 的發展持續朝向更高效率（每瓦更多流明）、更高的可靠性和更小的封裝尺寸。對於多色封裝，趨勢包括更嚴格的顏色和強度分級以獲得更好的一致性、整合到元件中的改進 ESD 保護，以及能夠實現更高功率密度和更好熱管理的封裝。除了簡單指示之外，對於感測器系統和背光等特殊應用，精確的光譜調諧也越來越受到關注。AlInGaP 和 InGaN 的基礎材料科學持續進步，推動著效率和壽命的極限。