LTST-C19HEGBK-XM SMD LED 規格書 - 0.35mm 超薄型 - RGB 全彩 - 20mA - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTST-C19HEGBK-XM 是一款專為現代空間受限電子應用設計的全彩表面黏著元件（SMD）LED。此元件將三個獨立 LED 晶片（紅、綠、藍）整合於超薄封裝內，能在極小佔位面積下實現鮮明的混色與狀態指示功能。其主要設計目標是便於自動化組裝製程，同時在廣泛的消費性與工業電子產品中提供可靠的性能。

1.1 核心優勢

本元件為設計師與製造商提供多項關鍵優勢。其最顯著的特點是僅 0.35mm 的超薄厚度，這對於超薄顯示器、鍵盤背光及現代行動裝置等 Z 軸高度受限的應用至關重要。封裝符合 EIA 標準尺寸，確保與業界標準自動貼片設備及捲帶供料系統相容。此外，它採用符合 RoHS 規範的材料製造，並設計為可承受標準紅外線（IR）迴焊製程，使其適用於大量、無鉛的生產線。

1.2 目標市場與應用

此 LED 鎖定廣泛的電子設備製造商。其典型應用包括但不限於：無線電話與行動電話等通訊設備的狀態指示與背光、筆記型電腦與平板電腦等可攜式運算裝置、網路系統設備、各式家電，以及室內標誌或符號照明。其 RGB 功能可創造多種顏色，擴展了其在使用者介面回饋與裝飾性照明方面的用途。

2. 深入技術參數分析

透徹理解電氣與光學參數對於正確的電路設計與性能預測至關重要。

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的應力極限，其規格是在環境溫度（Ta）25°C 下定義。紅光晶片的最大連續直流順向電流（If）為 25 mA，綠光與藍光晶片則均為 20 mA。功率消耗額定值不同：紅光為 62.5 mW，綠光/藍光為 76 mW，這反映了 AlInGaP（紅光）與 InGaN（綠光/藍光）半導體材料不同的效率與熱特性。元件可承受高達 60 mA（紅光）與 100 mA（綠光/藍光）的短脈衝電流（1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度）。工作溫度範圍為 -20°C 至 +80°C，儲存溫度範圍為 -30°C 至 +85°C。關鍵在於，元件可在峰值溫度 260°C 下承受最長 10 秒的 IR 迴焊製程。

2.2 電氣與光學特性

這些是在 Ta=25°C 及標準測試電流 20mA 下測得的典型性能參數。發光強度（Iv）因顏色而有顯著差異：紅光範圍為 71-180 mcd，綠光亮度更高，為 382-967 mcd，藍光則與紅光範圍相同，為 71-180 mcd。順向電壓（Vf）也不同：紅光工作於 1.6V 至 2.4V 之間，而綠光與藍光需要較高的電壓，介於 2.6V 至 3.6V 之間。這種電壓差異對於設計驅動電路（尤其是恆流驅動器）至關重要。視角（2θ1/2）為寬廣的 130 度，這是燈式 SMD LED 的典型特徵，提供寬廣的發光模式。主波長（λd）分別為：紅光 617-631 nm、綠光 518-528 nm、藍光 464-474 nm。譜線半寬（Δλ）表示色純度，紅光最窄，典型值為 17nm，其次是藍光 26nm 和綠光 35nm。

3. 分級系統說明

為確保生產中的顏色與亮度一致性，LED 會根據性能進行分級。本規格書定義了發光強度以及綠光與藍光 LED 主波長的分級。

3.1 發光強度分級

發光輸出被分類為多個等級，每個等級內有 +/-15% 的公差。對於紅光與藍光 LED，等級分為 QA（71-97 mcd）、QB（97-132 mcd）和 RA（132-180 mcd）。對於輸出較高的綠光 LED，等級分為 TB（382-521 mcd）、UA（521-710 mcd）和 UB（710-967 mcd）。設計師必須指定所需的分級代碼，以確保其應用所需的最低亮度。

3.2 色調（波長）分級

對於顏色要求嚴格的應用，主波長也會進行分級。綠光 LED 分為 P 級（518-523 nm）和 Q 級（523-528 nm）。藍光 LED 分為 C 級（464-469 nm）和 D 級（469-474 nm）。每個波長等級的公差為 +/-1 nm。這使得對發出的綠色或藍色確切色調能有更嚴格的控制，對於多個 LED 間的顏色匹配或特定品牌顏色要求非常重要。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸與接腳定義

此 LED 符合標準 SMD 佔位面積。關鍵尺寸包括總長度、寬度以及關鍵高度 0.35mm（最大值）。接腳定義明確：接腳 1 為紅光 AlInGaP 晶片的陽極，接腳 2 為綠光 InGaN 晶片的陽極，接腳 3 為藍光 InGaN 晶片的陽極。所有陰極在內部連接至第四個焊墊（接腳 4）。除非另有說明，尺寸公差通常為 ±0.1mm。詳細的尺寸圖對於 PCB 焊墊圖案設計至關重要。

4.2 極性識別與安裝

正確的極性至關重要。封裝上標有極性指示器，通常是靠近接腳 1 的凹口或圓點。提供了建議的 PCB 焊墊佈局，以確保在迴焊製程期間及之後能形成適當的焊錫圓角並保持機械穩定性。遵循此焊墊設計有助於防止墓碑效應（元件一端翹起），並確保可靠的電氣與熱連接。

5. 焊接與組裝指南

5.1 IR 迴焊溫度曲線

本元件適用於無鉛（Pb-free）IR 迴焊製程。建議的溫度曲線包括預熱階段、漸進升溫、峰值溫度區及冷卻階段。元件本體的絕對最高峰值溫度為 260°C，且高於 260°C 的時間不應超過 10 秒。迴焊循環總次數應限制在最多兩次。必須注意，最佳溫度曲線會因具體的 PCB 設計、錫膏、爐型及板上的其他元件而異。建議對實際組裝製程進行溫度曲線分析。

5.2 手工焊接

若因維修或原型製作需要進行手工焊接，必須格外小心。烙鐵頭溫度不應超過 300°C，且與任何接腳的接觸時間應限制在每個焊點最多 3 秒。施加過多熱量可能會損壞內部打線或半導體晶粒本身。

6. 儲存與操作注意事項

6.1 濕度敏感性與儲存

此 LED 為濕度敏感元件。當密封在帶有乾燥劑的原廠防潮袋中時，應儲存在 ≤30°C 且 ≤90% 相對濕度的環境下，並在一年內使用。一旦原廠包裝袋被打開，元件即暴露於環境濕度中。若需在袋外長時間儲存（超過一週），必須將其儲存在帶有乾燥劑的密封容器中或氮氣環境中。暴露於環境條件下超過一週的元件，在焊接前需要進行烘烤處理（約 60°C，至少 20 小時），以去除吸收的水分並防止迴焊過程中發生 \"爆米花\" 損壞。

6.2 靜電放電（ESD）防護

LED 容易受到靜電放電損壞。強烈建議在 ESD 防護區域內使用靜電手環或防靜電手套操作這些元件。所有操作設備（包括貼片機）必須妥善接地，以防止突波或靜電降低 LED 性能或導致立即故障。

7. 包裝與訂購資訊

大量組裝的標準包裝為捲帶式包裝。元件以 8mm 載帶供應，捲繞於直徑 7 英吋（178mm）的捲盤上。每整捲包含 4000 個元件。對於較小數量，可提供最少 500 個的零散包裝。捲帶規格遵循 ANSI/EIA 481 標準。載帶附有蓋帶以保護元件，且每捲中最多允許連續缺失兩個元件。

8. 應用備註與設計考量

8.1 驅動電路設計

由於紅光（≈2.0V）與綠光/藍光（≈3.0V）晶片的順向電壓不同，若採用簡單的共陽極配置搭配串聯限流電阻，則需要為每種顏色使用不同的電阻值以達到相同電流，這使得亮度匹配變得複雜。更進階的方法是使用恆流驅動器，通常搭配脈衝寬度調變（PWM）進行調光與混色。這能提供穩定的電流，不受順向電壓變化的影響，並實現精確的亮度與顏色控制。

8.2 熱管理

儘管功率消耗低，但 PCB 上適當的熱設計對於長期可靠性仍然重要，尤其是在以最大電流或接近最大電流驅動 LED 時。PCB 銅焊墊可作為散熱片。確保有足夠的銅面積連接到 LED 的散熱焊墊（通常是陰極焊墊），有助於散熱並維持較低的接面溫度，從而保持發光輸出並延長使用壽命。

8.3 清潔

若需要進行焊後清潔，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強的化學清潔劑可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝標記。

9. 可靠性與應用範圍

所述 LED 旨在用於標準商業與工業電子設備。對於故障可能直接危及生命或健康的應用（例如航空、運輸、醫療生命維持系統或安全裝置），需要進行特殊認證與諮詢。這些元件並非設計用於反向電壓操作；施加超過 5V 的反向偏壓可能導致過大的漏電流和潛在損壞。

10. 技術比較與定位

LTST-C19HEGBK-XM 的主要區別在於其將全 RGB 色彩整合於超薄 0.35mm 封裝中。與單色 SMD LED 或較厚的 RGB 封裝相比，它為設計師提供了在最緊湊空間內實現彩色指示的解決方案。採用高效率的 InGaN 和 AlInGaP 晶片提供了良好的發光強度，特別是綠光通道。其與自動化組裝及標準迴焊製程的相容性，使其成為平衡性能、尺寸與可製造性的大批量生產之經濟高效選擇。