LTST-C191TBKT-2A 藍光 SMD LED 規格書 - 尺寸 3.2x1.6x0.55mm - 電壓 2.45-2.95V - 功率 76mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTST-C191TBKT-2A 是一款表面黏著元件（SMD）發光二極體（LED），專為現代空間受限的電子應用而設計。其核心技術基於氮化銦鎵（InGaN）半導體晶片，負責發出藍光。此元件的主要市場包括消費性電子產品、指示燈、小型顯示器的背光，以及各種需要可靠、明亮且緊湊光源的可攜式裝置。

此 LED 的定義性特徵是其極低的剖面高度，僅有 0.55 毫米。這種超薄外形使其能夠整合到垂直空間限制嚴格的產品中，實現更時尚、更薄的終端產品設計。封裝採用水清透鏡材料，不會擴散光線，從而產生更集中、更強烈的光束，適用於需要從微小光源獲得高發光強度的應用。

1.1 核心優勢

• 微型化：0.55mm 高度對於超薄產品設計是一大優勢。
• 高亮度：採用超高亮度 InGaN 晶片，在小型封裝中提供高發光強度。
• 相容性：設計與自動貼片設備和標準紅外線（IR）迴焊製程相容，便於大量、自動化組裝。
• 標準化：符合 EIA（電子工業聯盟）標準封裝外形，確保 PCB（印刷電路板）佈局和組裝的可預測性。
• 環保合規：產品符合 RoHS（有害物質限制指令）並歸類為綠色產品，符合國際環保法規。

2. 技術參數深入解析

本節客觀分析規格書中指定的關鍵電氣、光學和熱參數。理解這些數值對於正確的電路設計和可靠運作至關重要。

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能對元件造成永久損壞的極限。它們不是正常運作的條件。

• 功率耗散（Pd）：76 mW。這是 LED 封裝在不降低性能或壽命的情況下，能以熱量形式耗散的最大功率。超過此限制有熱損壞的風險。
• 峰值順向電流（I_FP）：100 mA。此電流僅在脈衝條件下允許（1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度）。用於需要短暫、高強度閃光的應用。
• 連續順向電流（I_F）：20 mA。這是連續直流運作的最大建議電流。將驅動電路設計為在此電流或以下運作，可確保長期可靠性。
• 工作溫度範圍（T_opr）：-20°C 至 +80°C。保證 LED 在此環境溫度範圍內，在其指定參數內正常運作。
• 儲存溫度範圍（T_stg）：-30°C 至 +100°C。元件可在這些限制內儲存而不運作，不會造成損壞。
• IR 迴焊條件：峰值溫度 260°C，最長 10 秒。這定義了元件在 PCB 組裝過程中能承受的熱曲線。

2.2 電氣與光學特性

這些參數是在標準測試條件下測量：環境溫度 25°C，順向電流（I_F）為 2 mA，除非另有說明。

• 發光強度（I_V）：4.5 - 18.0 mcd（毫燭光）。這測量人眼感知的 LED 亮度。寬範圍表示使用了分級系統（見第 3 節）。
• 視角（2θ_1/2）：130 度。這是光強度降至其最大值（軸上）一半時的全角。130 度角表示相對較寬的視角模式。
• 峰值波長（λ_P）：468 nm（典型值）。這是光功率輸出最高的特定波長。這是 InGaN 半導體材料的特性。
• 主波長（λ_d）：465.0 - 475.0 nm。這源自人眼感知的顏色（CIE 色度），是能最佳代表 LED 顏色的單一波長。它也受分級影響。
• 頻譜帶寬（Δλ）：25 nm（典型值）。這表示圍繞峰值發射的波長範圍。25nm 是藍光 InGaN LED 的典型值。
• 順向電壓（V_F）：2.45 - 2.95 V。這是在測試電流 2mA 驅動下，LED 兩端的電壓降。由於半導體製造公差而變化，並進行分級。
• 逆向電流（I_R）：在逆向電壓（V_R）為 5V 時，最大 100 µA。LED 並非為逆向偏壓運作而設計。此參數僅用於漏電流特性描述。施加逆向電壓可能損壞元件。

3. 分級系統說明

為管理半導體製造中的自然變異，LED 被分類到性能組或分級中。這確保了生產批次內的一致性。LTST-C191TBKT-2A 使用三維分級系統。

3.1 順向電壓分級

在 I_F= 2mA 下分級。五個分級（1 至 5）涵蓋 2.45V 至 2.95V 的範圍，每級間隔 0.1V，每級公差為 +/-0.1V。這使設計師能選擇具有一致電壓降的 LED，這對於限流電路設計（特別是在並聯陣列中）可能很重要。

3.2 發光強度分級

在 I_F= 2mA 下分級。三個分級（J, K, L）定義最小亮度等級：4.50-7.10 mcd（J）、7.10-11.2 mcd（K）和 11.2-18.0 mcd（L）。每個分級內適用 +/-15% 的公差。這對於需要多個 LED 亮度均勻的應用至關重要。

3.3 主波長分級

在 I_F= 2mA 下分級。兩個分級定義色調：AC（465.0 - 470.0 nm）和 AD（470.0 - 475.0 nm），公差為 +/-1 nm。AC 分級產生略深的藍色，而 AD 分級是略淺的藍色。這確保了多 LED 安裝中的顏色一致性。

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、圖 6），但此處分析其典型含義。

4.1 發光強度 vs. 順向電流（I-V 曲線）

LED 的光輸出（發光強度）與電流並非線性比例。它在低電流時快速增加，但在較高電流時，由於效率下降和熱效應，增加率通常會減小。運作電流顯著高於建議的 20mA 連續電流，將導致亮度收益遞減，同時急劇增加熱量並縮短壽命。

4.2 頻譜分佈

引用的頻譜圖（圖 1）將顯示一個單一的主峰，中心約在 468 nm（藍光），典型的頻譜半寬為 25 nm。在可見光譜的其他部分應有可忽略的發射，證實了純藍色的輸出。

4.3 視角模式

極座標圖（圖 6）說明了 130 度的視角。當直接看向 LED（軸上）時強度最高，並隨著視角增加而對稱下降，在偏離軸線 +/-65 度時降至峰值的 50%。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED 符合 EIA 標準晶片 LED 佔位面積。關鍵尺寸包括典型長度 3.2mm、寬度 1.6mm 以及關鍵高度 0.55mm。詳細的機械圖紙指定了焊墊位置、透鏡形狀和公差（通常為 ±0.10mm）。

5.2 極性識別

SMD LED 具有陽極（+）和陰極（-）。規格書包含顯示元件本體上極性標記的圖示，這對於 PCB 組裝期間的正確方向至關重要。極性錯誤將導致 LED 無法點亮，如果施加逆向電壓，可能會損壞它。

5.3 建議 PCB 焊墊圖案

提供了建議的焊墊佈局，以確保可靠的焊點、迴焊期間的正確對齊以及足夠的散熱。遵循此圖案有助於防止墓碑效應（一端從焊墊上翹起）並確保一致的焊接結果。

6. 焊接與組裝指南

6.1 IR 迴焊曲線

元件與無鉛（Pb-free）焊接製程相容。提供了詳細的建議迴焊曲線，通常包括：預熱斜坡以活化助焊劑、均熱區使電路板均勻加熱、快速升溫至峰值（最高 260°C，持續 ≤10 秒）以及受控冷卻階段。遵守此曲線，特別是液相線以上時間和峰值溫度，對於防止 LED 塑料封裝和內部金線接合點的熱損壞至關重要。

6.2 手動焊接注意事項

如果需要手動焊接，必須極度小心。建議使用最高溫度 300°C 的烙鐵，時間不超過 3 秒，且僅施加一次。過多的熱量或時間可能熔化透鏡或損壞半導體晶粒。

6.3 清潔

應僅使用指定的清潔劑。規格書建議，如果需要清潔，可在室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。使用刺激性或未指定的化學品可能損壞塑料封裝，導致透鏡破裂或霧化。

6.4 儲存與處理

• 靜電放電（ESD）敏感性：LED 易受 ESD 損壞。應在 ESD 防護工作站使用腕帶和接地設備進行處理。
• 濕度敏感性：雖然捲帶是密封的，但一旦打開，LED 就會暴露在環境濕度中。建議在打開包裝後 672 小時（28 天）內完成 IR 迴焊。對於長時間儲存在原始包裝袋外，應將其保存在乾燥櫃或帶有乾燥劑的密封容器中。儲存超過 672 小時的元件在迴焊前可能需要烘烤循環（例如，60°C 下 20 小時）以去除吸收的水分，防止爆米花效應（因蒸氣壓導致封裝破裂）。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 捲帶規格

LED 以 8mm 寬的凸版載帶供應，捲繞在直徑 7 英寸（178mm）的捲盤上。標準捲盤數量為 5,000 件。載帶使用頂蓋密封元件口袋。包裝符合 ANSI/EIA 481-1-A-1994 標準。

7.2 型號解讀

零件編號 LTST-C191TBKT-2A 編碼了特定屬性：LTST 表示產品系列，C191 可能參考封裝尺寸，TB 表示顏色（藍色），KT 可能指捲帶包裝，2A 可能是修訂版或性能代碼。確切的細分應與製造商的零件編號指南確認。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 狀態指示燈：智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦和穿戴式裝置中的電源、連線或功能狀態燈。
• 背光：用於超薄鍵盤、圖示或小型 LCD 顯示器的側光式或直下式背光。
• 消費性電子產品：音訊設備、遊戲控制器和智慧家居裝置中的裝飾性照明或通知 LED。
• 面板指示燈：空間有限的工業控制面板上的群集指示燈。

8.2 設計考量

• 限流：始終使用串聯電阻或恆流驅動器將順向電流限制在 20mA 或以下以進行連續運作。電阻值使用 R = (V_supply- V_F) / I_F.
• 計算。熱管理：
• 雖然功率耗散很低，但確保焊墊周圍有足夠的 PCB 銅面積有助於導熱，特別是在高環境溫度環境中或接近最大額定值驅動時。光學設計：

水清透鏡產生集中的光束。如果需要更寬、更擴散的光型，必須在產品設計中納入外部擴散器或導光板。

9. 技術比較與差異化與較舊的 LED 技術或較大的封裝相比，LTST-C191TBKT-2A 的主要差異化因素是其0.55mm 高度和來自 InGaN 晶片的高亮度

。相較於其他超薄 LED，其優勢可能包括標準化的 EIA 佔位面積以實現設計相容性、用於顏色/亮度一致性的特定分級選項，以及清晰的無鉛迴焊組裝文件。130 度視角在寬視角和合理的軸上強度之間提供了良好的平衡。

10. 常見問題解答（FAQ）

10.1 我可以連續以 20mA 驅動此 LED 嗎？

可以，20mA 是最大建議連續順向電流（DC）。為了獲得最佳壽命和可靠性，通常建議在略低的電流下運作，例如 15-18mA。

10.2 為什麼順向電壓和發光強度有範圍？

這些是半導體製造中固有的變異。分級系統將 LED 分類到具有相似特性的組中。設計師在訂購時應指定所需的分級代碼，以確保其應用中的一致性。

10.3 如果我以更高的溫度或超過規定的時間焊接會發生什麼？

超過 260°C 持續 10 秒的迴焊限制可能導致多種故障：塑料封裝可能變形或變色、內部金線接合點可能斷裂或金屬間化合物生長可能削弱它們，以及環氧樹脂透鏡可能變得霧化。務必遵循建議的曲線。

No.10.4 我可以使用此 LED 進行逆向電壓保護或作為齊納二極體嗎？_R該元件並非為逆向運作而設計。最大逆向電壓額定值（I

測試為 5V）僅用於特性描述。施加逆向偏壓可能立即且災難性地損壞 LED 接面。

11. 實務設計案例研究情境：

為超薄藍牙耳機充電盒設計狀態指示燈。指示燈必須是藍色、在日光下可見，並能安裝在總腔體高度 0.8mm 內。元件選擇：

選擇 LTST-C191TBKT-2A 主要是因為其 0.55mm 高度，為導光板/擴散器留下 0.25mm 空間。藍色符合品牌要求。電路設計：_F充電盒使用 3.3V 穩壓器。目標順向電流為 15mA，以平衡亮度和電池壽命。使用典型的 V

為 2.7V（來自分級 3），計算串聯電阻：R = (3.3V - 2.7V) / 0.015A = 40 歐姆。選擇標準的 39 歐姆電阻。PCB 佈局：

使用規格書中建議的焊墊圖案。由於裝置將被封閉，因此在陰極焊墊下放置了額外的散熱通孔，以將熱量散發到內部接地層。訂購：

為確保所有生產單位的顏色和亮度一致，訂單指定了分級：發光強度分級L（最亮）和主波長分級AD（首選藍色調）。

12. 技術原理介紹

LTST-C191TBKT-2A 基於 InGaN（氮化銦鎵）半導體技術。當順向電壓施加在 LED 的 p-n 接面時，電子和電洞被注入到主動區。它們重新結合，以光子（光）的形式釋放能量。發射光的特定波長（顏色）由 InGaN 材料的能隙能量決定，這是在晶體生長期間通過調整銦與鎵的比例來設計的。較高的銦含量將發射移向較長的波長（綠色），而此處使用的成分產生藍光。水清環氧樹脂封裝充當透鏡，塑造光輸出並提供環境保護。

13. 產業趨勢與發展