SMD LED LTST-C950KGKT 資料手冊 - AlInGaP 綠色 - 25mA - 62.5mW - 英文技術文件

1. 產品概述

本文件提供專為自動化組裝製程設計之高亮度表面黏著型LED的完整技術規格。該元件採用先進的AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體晶片產生綠光，在緊湊封裝中提供卓越的發光效率與可靠性，其設計旨在整合於空間受限的電子應用，此類應用對性能一致性與製造便利性具有關鍵要求。

1.1 功能特點

• 符合RoHS（危害性物質限制指令）規範。
• 採用圓頂透鏡設計，以優化光輸出和視角。
• 採用超亮AlInGaP晶片技術。
• 供應於業界標準的8毫米載帶，捲繞於7英吋直徑的捲盤，適用於自動化貼裝設備。
• 相容於標準紅外線（IR）迴焊製程。
• 邏輯位準相容的驅動電流。

1.2 應用領域

此LED適用於多個產業中廣泛的指示燈與背光功能，包括：

• 電信設備（例如：行動電話、網路交換機）。
• 辦公室自動化設備（例如：印表機、掃描器）。
• 消費性家電。
• 工業控制面板與設備。
• 鍵盤與鍵盤背光。
• 狀態與權力指標。
• 微型顯示器與象徵性光源。

2. 封裝尺寸

該LED採用標準表面黏著裝置(SMD)封裝。透鏡顏色為透明無色，光源為發射綠光的AlInGaP晶片。除非另有說明，所有尺寸公差均為±0.1毫米。請參閱原始資料手冊中的尺寸圖，以獲取元件本體、陰極識別標記和焊盤佈局的精確測量值。

3. 額定值與特性

3.1 絕對最大額定值

超出這些限制的應力可能會對元件造成永久性損壞。所有額定值均在環境溫度 (Ta) 為 25°C 時指定。

• Power Dissipation (Pd): 62.5 mW
• 峰值順向電流 (I_F(peak)): 60 mA (於 1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度)
• 連續順向電流 (I_F): 25 mA DC
• 逆向電壓 (V_R): 5 V
• 工作溫度範圍： -30°C 至 +85°C
• 儲存溫度範圍： -40°C 至 +85°C
• 紅外迴焊條件： 峰值溫度 260°C，最長持續時間 10 秒。

3.2 電氣與光學特性

典型性能參數於Ta=25°C及I_F=20mA條件下量測，除非另有註明。

• 發光強度 (I_V): 280 - 1120 mcd (毫坎德拉)。具體數值由分級檔位決定。
• 視角 (2θ_1/2): 25度（離軸角度，此處光強為軸上值的一半）。
• 峰值發射波長 (λ_P): 574.0 nm (典型值)。
• 主波長 (λ_d): 564.5 - 576.5 nm (依分級而定)。
• 譜線半高寬 (Δλ): 15 nm (典型值).
• 順向電壓 (V_F): 1.8 - 2.4 V.
• 逆向電流 (I_R): 在 V =5V 時最大為 10 µA。_R=5V。

量測注意事項： 光強度是使用經過濾波以匹配 CIE 明視覺眼睛響應曲線的感測器進行量測。主波長是從 CIE 色度圖推導得出。

3.3 靜電放電 (ESD) 注意事項

本裝置對靜電放電和電湧敏感。在處理和組裝過程中必須實施適當的靜電放電控制措施。建議包括使用接地腕帶、防靜電手套，並確保所有設備和工作站均已正確接地。

4. Bin Rank System

為確保生產中的色彩與亮度一致性，裝置會根據關鍵參數進行分檔。這讓設計師能選擇符合其特定容差需求的LED。

4.1 Forward Voltage (V_F) Rank

分箱於 I_F=20mA。每個分箱的容差為 ±0.1V。

• D2: 1.8V (最小) - 2.0V (最大)
• D3: 2.0V (Min) - 2.2V (Max)
• D4: 2.2V (最小值) - 2.4V (最大值)

4.2 發光強度 (I_V) Rank

分箱於 I_F=20mA. 每檔容差為 ±15%。

• T: 280.0 mcd (最小值) - 450.0 mcd (最大值)
• U: 450.0 mcd (最小值) - 710.0 mcd (最大值)
• V: 710.0 mcd (最小值) - 1120.0 mcd (最大值)

4.3 色調 (主波長, λ_d) Rank

分箱於 I_F=20mA。每個分檔的容差為 ±1 nm。

• B: 564.5 nm (最小值) - 567.5 nm (最大值)
• C: 567.5 nm (最小值) - 570.5 nm (最大值)
• D: 570.5 nm (最小值) - 573.5 nm (最大值)
• E: 573.5 nm (最小值) - 576.5 nm (最大值)

5. 典型性能曲線

該資料表包含了典型條件下（除非另有說明，均為25°C）關鍵特性的圖形化表示。這些曲線對於理解元件在不同操作條件下的行為至關重要。

• 相對發光強度 vs. 順向電流： 顯示光輸出如何隨驅動電流增加，通常呈現次線性關係，凸顯效率變化。
• 順向電壓 vs. 順向電流： 闡述二極體的電流-電壓特性，此特性對於設計限流電路至關重要。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度： 展示光輸出的熱降額，這對於高溫或高功率應用至關重要。
• Spectral Distribution： 描繪相對輻射功率作為波長的函數，以峰值波長為中心，顯示出AlInGaP LED典型的窄頻寬特性。

6. 使用者指南與組裝資訊

6.1 清潔

未指定的化學清潔劑可能會損壞LED封裝。若焊接後需要清潔，請將LED在室溫下浸入乙醇或異丙醇中，時間不超過一分鐘。

6.2 建議的PCB焊盤佈局

提供建議的印刷電路板焊盤圖案（封裝佔位），以確保迴焊過程中形成適當的焊點、機械穩定性及散熱效果。遵循此佈局有助於實現可靠的組裝。

6.3 捲帶式包裝

LED 以壓紋載帶（寬度 8mm）供應，捲繞於直徑 7 英吋（178mm）的捲盤上。此包裝符合 EIA-481 標準，適用於自動化處理。

• 捲盤容量：每捲2000件。
• 零料最低訂購量：500件。
• 膠帶以覆蓋膠帶密封，以保護元件。
• 最多允許連續兩個空袋。

7. 注意事項與操作說明

7.1 應用範圍

這些LED專為標準商業及工業電子設備設計。未經事先諮詢與特定認證，不得用於故障可能直接危及生命或健康的安全關鍵應用（例如：航空、醫療生命維持系統、交通控制）。

7.2 儲存條件

• Sealed Moisture Barrier Bag (MBB): 儲存於 ≤ 30°C 且 ≤ 90% 相對濕度 (RH) 環境下。在含有乾燥劑的密封袋內，保存期限為一年。
• 開袋後： 儲存環境不得超過30°C / 60% RH。從MBB中取出的元件應在一週內進行IR迴流焊接（濕度敏感等級3，MSL 3）。若需在原始包裝袋外長時間儲存，請存放於帶有乾燥劑的密封容器或氮氣乾燥櫃中。在MBB外儲存超過一週的元件，在焊接前需以約60°C烘烤至少20小時，以防止迴流焊過程中發生「爆米花」分層現象。

7.3 焊接建議

此裝置相容於紅外線迴焊製程。建議採用無鉛製程設定。

• 迴焊：
  • 預熱溫度：150°C – 200°C
  • 預熱時間：最長 120 秒
  • 本體峰值溫度：最高 260°C
  • 溫度高於260°C的時間：最多10秒
  • 最大迴流焊次數：兩次
• 手工焊接（烙鐵）：
  • 烙鐵頭溫度：最高300°C
  • 接觸時間：每個焊點最多3秒
  • 最大手動焊接次數：一次

注意： 最佳迴焊曲線取決於特定的PCB設計、錫膏及迴焊爐。所提供的條件是基於JEDEC標準的指導原則。建議針對特定組裝線進行特性分析。

8. 設計考量與應用說明

8.1 電流驅動

務必使用恆流源或透過串聯限流電阻來驅動LED。為確保使用壽命，必須在最大連續順向電流（25mA）或以下操作。順向電壓會因分檔而異（1.8V至2.4V），因此限流電路必須以最大Vf進行設計。_F 在所選的區間內，以確保在所有條件下電流均適當。

8.2 熱管理

儘管功耗相對較低（62.5mW），PCB上的有效熱管理仍然很重要，特別是在高環境溫度下或多個LED緊密排列時。PCB焊盤佈局可作為散熱器。確保連接到熱焊盤的銅箔面積充足，有助於維持較低的接面溫度，從而保持光輸出和操作壽命。

8.3 光學設計

25度視角提供相對集中的光束。對於需要更廣泛照明的應用，必須考慮二次光學元件（例如擴散片、導光板）。水清透鏡適用於LED熄滅時晶片顏色不成問題的應用。

9. 技術原理：AlInGaP 技術

此LED使用生長在基板上的磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料。通過在主動區調整這些元素的比例，能帶隙能量被調諧以發射綠-黃-橙-紅光譜的光。與GaAsP等舊技術相比，AlInGaP技術以其高內部量子效率及在升高溫度下的優異性能而聞名，從而實現更高的亮度和更好的色彩穩定性。

10. 比較與選擇指南

選擇SMD LED時，關鍵的區分因素包括：

• 晶片技術： AlInGaP（此處所用）與 InGaN（常用於藍/白/綠光）之比較。AlInGaP 通常在琥珀色至紅色光譜範圍內提供更高效率，而特定的綠色 AlInGaP 元件則能呈現獨特的色座標。
• 亮度（發光強度）： 分檔系統（T、U、V）可依據所需亮度進行選擇，這會影響功耗與可見度。
• 色彩一致性（波長分檔）： 嚴格的色調分檔（B至E）對於多顆LED間色彩匹配至關重要的應用極為關鍵。
• 視角： 25度角具有適中的聚焦效果。其他封裝提供更寬或更窄的角度，以滿足不同的光擴散需求。
• 封裝尺寸與散熱性能： 緊湊的SMD封裝節省了電路板空間，但需注意PCB的散熱設計以實現最佳性能。

11. 常見問題 (FAQs)

11.1 Peak Wavelength 與 Dominant Wavelength 有何區別？

峰值波長 (λ_P) 是指發射光功率達到最大值時的單一波長。主波長 (λ_d) 是單色光的單一波長，當與參考白光相比時，它與LED的感知顏色相匹配。λ_d 在以人為本的應用中，這對於顏色規範更為相關。

11.2 我能否使用 3.3V 電源而不加電阻來驅動此 LED？

不行。 順向電壓僅為1.8-2.4V。若直接連接到3.3V電源，將導致過大電流流過，可能超過絕對最大額定值並立即損壞LED。使用電壓源時，必須串聯一個限流電阻。

11.3 我該如何解讀分檔代碼（例如，LTST-C950KGKT）？

完整型號包含內部編碼。在採購時，關鍵的可選參數是順向電壓（D2/D3/D4）、發光強度（T/U/V）和主波長（B/C/D/E）分檔。應根據您設計的電氣和光學要求來指定這些參數。

11.4 如果袋子開封超過一週，為何需要進行烘烤？

SMD封裝元件會吸收大氣中的濕氣。在高溫迴焊過程中，這些被鎖住的濕氣會迅速汽化，產生內部壓力，可能導致封裝破裂或內部層分離（「爆米花效應」）。烘烤可去除這些吸收的濕氣。