目錄
1. 產品概述
LTST-C171TBKT 是一款專為現代電子組裝設計的表面黏著元件 (SMD) 晶片 LED。它屬於超薄元件系列，具有緊湊的外形尺寸，高度僅 0.80 毫米。這使其非常適合空間受限和低剖面為關鍵設計因素的應用。該元件採用 InGaN（氮化銦鎵）半導體材料產生藍光，並封裝於水清透鏡中。其設計旨在與自動貼片設備以及標準迴流焊接製程（包括紅外線和氣相焊接）相容，有利於大規模生產。
2. 技術參數詳解
2.1 絕對最大額定值
此元件的操作極限定義於環境溫度 (Ta) 25°C 下。最大連續直流順向電流額定值為 20 mA。對於脈衝操作，在 1/10 工作週期、0.1ms 脈衝寬度下，允許的峰值順向電流為 100 mA。最大功耗為 76 mW。反向電壓耐受能力為 5 V，但禁止在反向偏壓下持續操作。操作溫度範圍為 -20°C 至 +80°C，而儲存範圍更寬，為 -30°C 至 +100°C。此元件在紅外線/波峰焊接製程中可承受 260°C 焊接 5 秒，在氣相焊接中可承受 215°C 焊接 3 分鐘。
2.2 電氣與光學特性
關鍵性能參數是在 Ta=25°C 和順向電流 (IF) 20 mA 下測量的。發光強度 (IV) 的典型範圍從最小值 28.0 mcd 到最大值 180.0 mcd。順向電壓 (VF) 範圍為 2.80 V 至 3.80 V。該元件發射藍光，典型峰值發射波長 (λP) 為 468 nm，主波長 (λd) 範圍為 465.0 nm 至 475.0 nm。譜線半寬 (Δλ) 通常為 25 nm，表示光譜純度。視角 (2θ1/2) 為 130 度，提供寬廣的照明範圍。在反向電壓 (VR) 5V 下，反向電流 (IR) 最大值為 10 μA。
3. 分級系統說明
產品根據三個關鍵參數進行分級，以確保應用設計的一致性。
3.1 順向電壓分級
順向電壓以 0.2V 為間隔，從 2.80V 到 3.80V 進行分級。分級代碼為 D7 (2.80-3.00V)、D8 (3.00-3.20V)、D9 (3.20-3.40V)、D10 (3.40-3.60V) 和 D11 (3.60-3.80V)。每個分級內的容差為 ±0.1V。
3.2 發光強度分級
發光強度分為四個等級：N (28.0-45.0 mcd)、P (45.0-71.0 mcd)、Q (71.0-112.0 mcd) 和 R (112.0-180.0 mcd)。每個強度等級的容差為 ±15%。
3.3 主波長分級
藍色由兩個主波長等級定義：AC (465.0-470.0 nm) 和 AD (470.0-475.0 nm)。每個等級的容差為 ±1 nm。
4. 性能曲線分析
規格書中引用了對設計工程師至關重要的典型性能曲線。這些曲線以圖形方式呈現了順向電流與發光強度之間的關係、環境溫度對發光強度的影響，以及發射藍光的光譜功率分佈。分析 IV 曲線有助於選擇適當的限流電阻，以在保持效率的同時達到所需的亮度。溫度降額曲線顯示了當環境溫度超過 30°C 時，發光輸出如何隨著降額係數定義的速率下降。光譜分佈曲線確認了峰值波長和主波長，確保發射顏色符合應用要求。
5. 機械與包裝資訊
5.1 封裝尺寸
此晶片 LED 遵循 EIA 標準封裝尺寸。所有關鍵尺寸均以毫米為單位提供，除非另有說明，一般公差為 ±0.10 毫米。0.80 毫米的超薄剖面是其關鍵機械特徵。
5.2 極性識別與焊墊設計
該元件具有陽極和陰極端子。規格書包含建議的焊接焊墊佈局（焊盤圖案），以確保在迴流焊接過程中形成可靠的焊點和正確的對齊。遵循此焊盤圖案對於機械穩定性和熱管理至關重要。
5.3 載帶與捲盤規格
此元件以 8mm 載帶包裝在 7 英吋直徑的捲盤上供應，與自動組裝設備相容。標準捲盤數量為 3000 件。包裝遵循 ANSI/EIA 481-1-A-1994 規範，空的元件口袋由頂部蓋帶密封。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴流焊接製程曲線
提供了針對常規（錫鉛）和無鉛焊接製程的詳細建議迴流曲線。無鉛曲線專門針對 SnAgCu 焊錫膏進行校準。關鍵參數包括預熱溫度和時間、液相線以上時間、峰值溫度（最高 260°C）以及峰值溫度下的時間（最長 5 秒）。
6.2 儲存與操作注意事項
LED 應儲存在不超過 30°C 和 70% 相對濕度的環境中。從原始防潮袋中取出的元件應在 672 小時（28 天）內進行迴流焊接。若儲存時間超過此期限，建議在組裝前以約 60°C 烘烤至少 24 小時，以防止在迴流過程中因濕氣造成損壞（爆米花效應）。
6.3 清潔說明
如果焊接後需要清潔，應僅使用指定的溶劑。將 LED 在常溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘是可接受的。使用未指定的化學品可能會損壞封裝材料。
7. 應用建議
7.1 典型應用場景
此款藍光 SMD LED 適用於消費性電子產品中的背光（例如：鍵盤、指示燈）、通訊和辦公設備中的狀態指示器，以及裝飾照明應用。其超薄外形使其成為智慧型手機、平板電腦和超薄顯示器等纖薄設備的理想選擇。
7.2 驅動電路設計
LED 是電流驅動元件。為了確保多個 LED 並聯使用時的亮度均勻，強烈建議為每個 LED 串聯一個專用的限流電阻。不建議直接從單一電流源並聯驅動多個 LED（電路模型 B），因為個別 LED 的順向電壓 (Vf) 特性略有差異，可能導致電流分配顯著不同，從而造成亮度不均。
7.3 靜電放電 (ESD) 防護
LED 對靜電放電敏感。在操作和組裝過程中必須實施適當的 ESD 控制措施。這些措施包括使用接地腕帶或防靜電手套、確保所有工作站和設備正確接地，並在組裝區域維持受控的濕度環境。
8. 技術比較與差異化
此元件的主要差異化特點是其 0.80 毫米的超低高度，與標準 LED 封裝相比具有優勢。結合 130 度的寬視角以及針對強度、電壓和波長的明確分級結構，為設計師提供了可預測的性能。其與標準紅外線、氣相和波峰焊接製程的相容性，提供了製造上的靈活性，無需特殊設備。
9. 常見問題 (FAQ)
問：峰值波長和主波長有什麼區別？
答：峰值波長 (λP) 是發射光譜強度達到最大值時的波長。主波長 (λd) 是從 CIE 色度圖推導出來的，代表與人眼感知光色最匹配的單一波長。在設計中，主波長對於顏色規格更為相關。
問：我可以不使用串聯電阻來驅動這個 LED 嗎？
答：不建議這樣做。順向電壓有一個範圍 (2.8-3.8V)。如果 LED 的 Vf 處於低端，將其直接連接到接近此範圍的電壓源可能會導致過大電流，從而可能損壞它。需要一個串聯電阻來可靠地設定和限制工作電流。
問：溫度如何影響性能？
答：隨著環境溫度升高，發光強度通常會降低。規格書規定了超過 30°C 時順向電流的降額係數。此外，順向電壓具有負溫度係數，意味著它會隨著溫度升高而略微下降。
10. 設計導入案例研究
考慮一個需要多個藍色狀態指示燈的便攜式設備設計。設計師選擇了 LTST-C171TBKT，因為其低剖面特性。為了確保所有 5 個指示燈的亮度均勻，他們指定了來自相同發光強度等級（例如，等級 Q）和順向電壓等級（例如，等級 D9）的 LED。有一個 5V 的恆定電壓源可用。使用典型的 Vf 3.3V（D9 的中點）和目標電流 20 mA，串聯電阻值計算為 R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 歐姆。將選擇一個標準的 82 歐姆或 91 歐姆電阻，並檢查其額定功率。PCB 佈局使用建議的焊墊尺寸，並在組裝區域包含適當的 ESD 防護區。
11. 工作原理簡介
這是一種半導體發光二極體。當在陽極和陰極之間施加順向電壓時，電子和電洞被注入 InGaN 半導體材料的主動區域。這些電荷載子重新結合，以光子（光）的形式釋放能量。InGaN 材料的特定能帶隙決定了發射光子的波長，在本例中位於可見光譜的藍色區域。水清環氧樹脂透鏡塑造光輸出並提供環境保護。
12. 技術趨勢
SMD LED 的趨勢持續朝向更高效率（每瓦更多流明）、更小的封裝尺寸以及改進的熱管理，以允許更高的驅動電流。同時也關注更嚴格的分級容差，為顯示器背光等要求嚴苛的應用提供更一致的顏色和亮度。消費性電子產品微型化的驅動力推動了比此處介紹的 0.80mm 更薄的封裝。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需的最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED晶片內部的實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落在極小範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 在恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |