SMD LED LTST-C19DTGKT-NB 規格書 - 0603 封裝 - 2.5-3.1V - 綠色 - 38mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件提供一款微型表面黏著裝置 (SMD) LED 燈的完整技術規格。此元件專為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝而設計，非常適合廣泛應用於消費性與工業電子產品中空間受限的場合。其緊湊的外型尺寸以及與大量生產製程的相容性，使其成為現代電子設計的多功能選擇。

1.1 主要特點與優勢

此 LED 為設計師與製造商提供了多項顯著優勢。它採用超高亮度 InGaN (氮化銦鎵) 半導體晶片，以在綠色光譜中具有高效率與良好色彩純度而聞名。該元件完全符合有害物質限制 (RoHS) 指令。它以業界標準的 8mm 載帶包裝於 7 英吋直徑的捲盤上供應，便於自動化取放設備進行高效處理。其封裝設計與紅外線 (IR) 迴焊製程相容，符合常見的無鉛 (Pb-free) 組裝線要求。

1.2 目標應用與市場

此 SMD LED 適用於眾多需要可靠、緊湊指示或背光的應用。主要市場包括通訊設備（例如：行動電話與無線電話）、辦公室自動化裝置（例如：筆記型電腦、網路系統）以及各種家電產品。具體用途涵蓋鍵盤或按鍵背光、電子設備的狀態指示器、整合至微型顯示器，以及一般訊號或符號照明。

2. 封裝尺寸與機械規格

此 LED 採用標準 0603 封裝尺寸，長度約為 1.6mm，寬度約為 0.8mm。此型號的特定透鏡為水清色搭配黑色頂蓋，有助於在 LED 熄滅時減少雜散光以提升對比度。光源本身為基於 InGaN 的綠色晶片。所有關鍵尺寸均以毫米為單位提供，除非規格書中詳細機械圖另有規定，否則標準公差為 ±0.1mm。

3. 技術規格與特性

3.1 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極限條件。其規格是在環境溫度 (Ta) 為 25°C 下定義的。最大連續直流順向電流 (IF) 為 10mA。在脈衝條件下（1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度），允許較高的峰值順向電流 40mA。最大功耗為 38mW。使用人體放電模型 (HBM) 時，元件可承受 2000V 的靜電放電 (ESD) 閾值。允許的工作溫度範圍為 -20°C 至 +80°C，而儲存溫度範圍更寬，為 -30°C 至 +100°C。此 LED 可承受峰值溫度為 260°C、最長 10 秒的紅外線迴焊。

3.2 無鉛製程建議之 IR 迴焊溫度曲線

提供建議的迴焊溫度曲線，以確保可靠的焊點而不損壞 LED。該曲線通常包括預熱階段、熱浸區、具有峰值溫度的迴焊區以及冷卻期。遵守指定的時間與溫度限制，特別是 260°C 峰值溫度持續 10 秒，對於維持元件完整性至關重要。

3.3 電氣與光學特性

這些是在 Ta=25°C 且順向電流 (IF) 為 5mA 下測量的典型性能參數，除非另有說明。

• 發光強度 (Iv)：範圍從最小值 45.0 毫燭光 (mcd) 到最大值 180.0 mcd。典型值在此範圍內。測量遵循 CIE 人眼響應曲線。
• 視角 (2θ½)：50 度。此為發光強度降至中心軸測量值一半時的全角。
• 峰值發射波長 (λP)：典型值為 534.0 奈米 (nm)。
• 主波長 (λd)：範圍從 520.0 nm 到 535.0 nm。此單一波長最能代表 LED 的感知顏色。
• 光譜線半高寬 (Δλ)：典型值為 35 nm。這表示發射光的光譜純度。
• 順向電壓 (VF)：在 IF=5mA 時，範圍從 2.50 伏特到 3.10 伏特。
• 逆向電流 (IR)：當施加 5V 逆向電壓 (VR) 時，最大值為 10 微安培 (µA)。注意：此元件並非設計用於逆向偏壓操作。

4. 分級與分類系統

為確保應用的一致性，LED 會根據關鍵參數進行分級。這使得設計師能夠選擇符合特定電路或美學要求的元件。

4.1 順向電壓 (VF) 分級

分級定義了在 IF=5mA 時的順向電壓降。代碼 E2 涵蓋 2.5V 至 2.7V，E3 涵蓋 2.7V 至 2.9V，E4 涵蓋 2.9V 至 3.1V。每個分級內適用 ±0.1V 的公差。

4.2 發光強度 (Iv) 分級

分級定義了在 IF=5mA 時的光輸出。代碼 P 涵蓋 45.0 至 71.0 mcd，Q 涵蓋 71.0 至 112.0 mcd，R 涵蓋 112.0 至 180.0 mcd。每個分級內適用 ±15% 的公差。

4.3 主波長 (色調) 分級

分級定義了色座標點（主波長）。代碼 AP 涵蓋 520.0 至 525.0 nm，AQ 涵蓋 525.0 至 530.0 nm，AR 涵蓋 530.0 至 535.0 nm。每個分級內適用 ±1nm 的公差。

5. 典型性能曲線與圖形數據

規格書包含數條在 25°C 環境溫度下繪製的特性曲線。這些圖表提供了在不同條件下元件行為的視覺化洞察。典型曲線包括順向電壓與順向電流的關係（V-I 曲線）、發光強度隨順向電流的變化、環境溫度對發光強度的影響，以及顯示峰值波長與光譜寬度的相對光譜功率分佈。分析這些曲線對於電路設計至關重要，例如選擇適當的限流電阻以及了解不同熱條件下的性能。

6. 使用指南與操作說明

6.1 清潔程序

應避免使用未指定的化學清潔劑，因為它們可能損壞 LED 封裝。若在焊接後或因污染需要清潔，建議的方法是將 LED 在室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。之後應徹底乾燥元件。

6.2 建議的 PCB 焊墊圖案

提供了印刷電路板上建議焊墊佈局的詳細圖紙。遵循此圖案可確保在迴焊過程中形成適當的焊錫圓角、良好的機械附著力以及正確的對位。該設計考慮了元件的尺寸，並有助於建立可靠的電氣連接。

6.3 載帶與捲盤包裝規格

LED 以帶有保護蓋帶的凸版載帶包裝，捲繞在直徑 7 英吋 (178mm) 的捲盤上供應。標準捲盤數量為 4000 顆。詳細規定了載帶凹槽、間距和捲盤軸心的尺寸，以確保與自動化組裝設備的相容性。包裝符合 ANSI/EIA-481 標準。

7. 重要注意事項與應用說明

7.1 預期應用與可靠性

此 LED 設計用於標準電子設備。對於需要極高可靠性或故障可能危及生命或健康的應用（例如：航空、醫療設備、安全系統），在設計導入前必須進行專門的技術諮詢，以評估適用性以及是否需要額外的篩選或認證。

7.2 儲存條件與濕度敏感性

正確的儲存對於防止吸濕至關重要，吸濕可能在迴焊過程中導致 "爆米花效應" 或分層。未開封的防潮袋應儲存在 ≤30°C 且 ≤90% 相對濕度的環境中，並在一年內使用元件。一旦原包裝袋被打開，LED 的濕度敏感等級 (MSL) 為 3 級。這意味著它們必須在暴露於 ≤30°C/60% RH 環境後的 168 小時（7 天）內進行 IR 迴焊。對於在原包裝袋外超過此期限的儲存，應將其存放在帶有乾燥劑的密封容器中。超過 168 小時有效期的元件在焊接前需要進行烘烤處理（約 60°C，至少 20 小時）以去除濕氣。

7.3 焊接指南

說明了兩種焊接方法。對於迴焊，溫度曲線應將預熱限制在 150-200°C，最大預熱時間為 120 秒。峰值溫度不得超過 260°C，且高於此溫度的時間應限制在最多 10 秒。迴焊最多應執行兩次。對於使用烙鐵的手工焊接，烙鐵頭溫度不應超過 300°C，每個焊點的接觸時間應限制在 3 秒內，最好一次完成。必須強調，最佳的迴焊溫度曲線取決於具體的 PCB 設計、元件和使用的焊錫膏，應據此進行特性分析。

8. 靜電放電 (ESD) 預防措施

LED 對靜電放電和電壓突波敏感。為防止潛在或災難性損壞，在操作和組裝過程中必須實施嚴格的 ESD 控制措施。這包括使用接地腕帶、防靜電手套，並確保所有工作站、工具和機器都正確接地。2000V HBM 額定值表示基本的保護等級，但防止暴露於 ESD 來源始終是首要策略。

9. 設計考量與電路整合

將此 LED 整合到電路中時，必須計算幾個因素。當從電壓源驅動時，幾乎總是需要一個限流電阻。其值可以使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - LED 順向電壓) / 順向電流，其中 LED 順向電壓是所選分級的順向電壓，順向電流是所需的驅動電流（不得超過 10mA 直流）。例如，使用 5V 電源，在 5mA 時典型順向電壓為 2.8V，則電阻值為 (5 - 2.8) / 0.005 = 440 歐姆。標準的 470 歐姆電阻將是合適的選擇。設計師還應考慮熱環境，因為升高的環境溫度會降低光輸出並影響長期可靠性。PCB 上足夠的間距有助於散熱。

10. 性能分析與比較背景

使用 InGaN 晶片產生綠光代表了標準的現代技術，與舊技術相比，提供了良好的效率和色彩穩定性。0603 封裝是常用 SMD LED 尺寸中最小的之一，可實現高密度佈局。指定的發光強度範圍和視角使此元件非常適合直接觀看的狀態指示器和低亮度背光。詳細的分級結構允許在顏色一致性或多個 LED 間順向電壓匹配很重要的應用中進行精確選擇，例如在多 LED 陣列或顯示器中。

11. 常見問題 (FAQ)

問：峰值波長與主波長有何不同？

答：峰值波長 (λP) 是發射光譜強度達到最大值時的單一波長。主波長 (λd) 是從 CIE 色度圖上的色座標推導出來的，代表了一種純單色光的單一波長，該單色光在人眼看來與 LED 具有相同的顏色。λd 通常與顏色規格更相關。

問：我可以在沒有限流電阻的情況下驅動此 LED 嗎？

答：不行。LED 是一種電流驅動裝置。將其直接連接到電壓源將導致過大電流流過，迅速超過最大額定值並損壞元件。串聯電阻或恆流驅動電路是必不可少的。

問：為什麼儲存和操作的濕度敏感性 (MSL) 很重要？

答：塑膠 SMD 封裝會從空氣中吸收濕氣。在高溫迴焊過程中，這些被困住的濕氣會迅速蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝破裂或與晶片分層（"爆米花效應"）。遵守 MSL 等級和烘烤程序可以防止這種故障模式。

問：訂購時應如何解讀分級代碼？

答：完整的產品規格由 VF、Iv 和色調的分級代碼組合定義（例如：E3-Q-AP）。為了在生產批次中獲得一致的結果，建議在下訂單時指定所需的分級代碼或允許的範圍。

12. 技術概述與趨勢

此 LED 採用 InGaN 半導體材料，這是生產高亮度藍色、綠色和白色 LED 的標準技術。SMD LED 的趨勢持續朝向更高效率（每電瓦產生更多光輸出）、更小的封裝尺寸以增加設計靈活性，以及改善的顯色性和一致性。製造製程專注於更嚴格的分級公差和增強可靠性，以滿足汽車、工業和消費性應用的需求。如本規格書所述，轉向無鉛 (Pb-free) 焊接現已成為由環保法規推動的全球產業標準。