LTST-C191KRKT-5A SMD LED 規格書 - 0.55mm 超薄高度 - 2.0V 典型順向電壓 - 75mW 功率消耗 - 紅色 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTST-C191KRKT-5A 是一款專為現代緊湊型電子應用設計的表面黏著元件（SMD）發光二極體（LED）。其主要特點是極低的封裝高度，僅有 0.55 毫米。這使其成為空間限制嚴苛應用的理想選擇，例如超薄顯示器、行動裝置和背光模組。此元件採用 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料作為發光晶片，以產生高效率紅光而聞名。LED 以業界標準的 8mm 載帶包裝，並捲繞於 7 英吋直徑的捲盤上，便於高速自動化取放組裝製程。它完全符合 RoHS（有害物質限制）指令，歸類為綠色產品。

2. 技術參數詳解

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。在此極限下或超過此極限的操作無法保證。關鍵參數包括在環境溫度（Ta）為 25°C 時，最大功率消耗為 75 毫瓦（mW）。最大連續順向電流（DC）額定值為 30 mA。對於脈衝操作，在特定條件下（1/10 工作週期和 0.1 毫秒脈衝寬度）允許 80 mA 的峰值順向電流。元件可承受高達 5 伏特的反向電壓。工作溫度範圍為 -30°C 至 +85°C，而儲存溫度範圍稍寬，為 -40°C 至 +85°C。組裝的一個關鍵額定值是紅外線焊接條件，規定 LED 可耐受峰值溫度 260°C 最多 5 秒鐘。

2.2 電氣與光學特性

除非另有說明，這些特性均在標準測試條件 Ta=25°C 和順向電流（IF）為 5 mA 下測量。發光強度（Iv）是衡量感知亮度的指標，具有典型值，但會根據最小範圍從 7.1 mcd 到 28.0 mcd 進行分級（見第 3 節）。視角（2θ1/2）定義為強度降至軸向值一半時的全角，為寬廣的 130 度，提供寬廣的發光模式。峰值發射波長（λP）通常為 639 奈米（nm），而決定感知顏色的主波長（λd）為 630 nm。頻譜頻寬（Δλ）約為 20 nm。在 5 mA 下的順向電壓（VF）典型值為 2.0 伏特，範圍從 1.6V 到 2.2V，同樣會進行分級。在 5V 反向偏壓下，反向電流（IR）最大為 10 微安培，而接面電容（C）通常為 40 皮法拉。

3. 分級系統說明

為確保量產的一致性，LED 會根據性能進行分級。LTST-C191KRKT-5A 採用二維分級系統。

3.1 順向電壓分級

順向電壓分為六個代碼（1 至 6）。每個級別代表一個 0.1 伏特的範圍，從第 1 級的 1.6-1.7V 到第 6 級的 2.1-2.2V。每個級別允許 ±0.1V 的公差。這使得設計師可以選擇 VF 匹配度高的 LED，適用於並聯連接中均勻分流很重要的應用。

3.2 發光強度分級

發光強度分為四個代碼：K、L、M 和 N。K 級涵蓋 7.10 至 11.2 毫燭光（mcd）的強度，L 級為 11.2 至 18.0 mcd，M 級為 18.0 至 28.0 mcd，N 級為 28.0 至 45.0 mcd，均在 IF=5mA 下測量。每個強度級別允許 ±15% 的公差。此系統可根據所需的亮度等級進行選擇，有助於在多 LED 陣列中實現均勻的外觀。

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 為頻譜分佈，圖 6 為視角），但其趨勢可以描述。順向電流（IF）與順向電壓（VF）之間的關係是非線性的，遵循典型的二極體指數特性。在工作範圍內，發光強度大致與順向電流成正比。峰值波長（λP）和主波長（λd）可能表現出輕微的負溫度係數，這意味著隨著接面溫度升高，它們可能會向較長波長（紅移）偏移。順向電壓通常隨溫度升高而降低。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

此 LED 採用業界標準的 EIA 封裝尺寸。關鍵尺寸是 0.55 毫米的超低高度。詳細的機械圖紙指定了長度、寬度、引腳間距和其他關鍵尺寸，除非另有說明，所有尺寸均具有 ±0.10 毫米的標準公差。透鏡為水清色，允許 AlInGaP 晶片的原生紅色光直接發出，無需擴散。

5.2 極性識別與焊墊設計

規格書包含建議的 PCB 設計焊接焊墊佈局（焊盤圖案）。此圖案針對回流焊過程中形成可靠的焊點和機械穩定性進行了優化。陰極通常由 LED 封裝上的視覺標記識別，例如凹口、綠點或透鏡的切角。正確的極性對準對於元件操作至關重要。

6. 焊接與組裝指南

6.1 回流焊溫度曲線

此元件兼容紅外線（IR）和氣相回流製程。提供了兩種建議的回流焊溫度曲線：一種用於標準（錫鉛）焊膏，另一種用於無鉛（SnAgCu）焊膏。無鉛曲線要求更嚴格，需要仔細控制預熱、浸泡、回流和冷卻階段，以防止熱衝擊，同時確保形成適當的焊點。LED 本身的絕對最大條件是峰值溫度 260°C 持續 5 秒鐘。

6.2 儲存與處理

LED 應儲存在不超過 30°C 和 70% 相對濕度的環境中。一旦從原始的防潮包裝中取出，建議在 672 小時（28 天）內完成紅外線回流焊接製程。對於在原始包裝袋外更長時間的儲存，LED 應保存在帶有乾燥劑的密封容器中或氮氣環境中。儲存超過 672 小時的元件可能需要進行烘烤程序（例如，60°C 下 24 小時），以去除吸收的水分並防止回流焊過程中發生爆米花效應。

6.3 清潔

如果需要在焊接後進行清潔，應僅使用指定的溶劑。將 LED 在室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘是可接受的。使用未指定或侵蝕性強的化學清潔劑可能會損壞塑膠透鏡和封裝。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝為 8mm 寬的壓紋載帶，捲繞於 7 英吋（178mm）直徑的捲盤上。每捲包含 5000 個 LTST-C191KRKT-5A LED。載帶口袋由保護性頂部覆蓋帶密封。包裝遵循 ANSI/EIA 481-1-A-1994 標準。對於少於整捲的數量，剩餘零件的包裝最小數量為 500 個。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

LED 是電流驅動元件。為了確保並聯驅動多個 LED 時的亮度均勻，強烈建議為每個 LED 串聯一個獨立的限流電阻。一個常見的電路錯誤是將多個 LED 直接並聯到單一電流源（規格書中的電路 B）。由於各個 LED 之間順向電壓（VF）特性的自然差異，這可能導致嚴重的電流不平衡，其中一個 LED 可能吸收大部分電流並過熱，而其他 LED 則保持暗淡。為每個 LED 串聯的電阻有助於穩定電流並促進均勻照明。

8.2 靜電放電（ESD）防護

LED 對靜電放電敏感。在處理和組裝過程中必須採取預防措施：人員應佩戴接地腕帶或防靜電手套；所有工作站、設備和儲存架必須妥善接地；並且可以使用離子發生器來中和可能積聚在塑膠透鏡上的靜電荷。ESD 損壞可能不會立即顯現，但會降低性能或導致過早失效。

9. 技術比較與差異化

LTST-C191KRKT-5A 的主要差異化優勢是其 0.55 毫米的厚度，這比許多標準 SMD LED（例如，0603 或 0805 封裝，高度通常超過 0.8 毫米）要薄得多。與 GaAsP 等舊技術相比，使用 AlInGaP 技術為紅光提供了更高的發光效率，從而在相同的驅動電流下產生更亮的輸出。寬廣的 130 度視角是另一個優勢，適用於需要廣域照明而非聚焦光束的應用。

10. 常見問題（FAQ）

問：我可以在沒有串聯電阻的情況下驅動這個 LED 嗎？

答：不建議這樣做。在沒有電流限制的情況下直接從電壓源驅動 LED，很可能會因電流過大而損壞它。請務必使用串聯電阻或恆流驅動器。

問：峰值波長和主波長有什麼區別？

答：峰值波長（λP）是光譜功率輸出最高的波長。主波長（λd）是從色度座標推導出來的，代表人眼感知為相同顏色的純單色光的單一波長。λd 對於顏色規格更為相關。

問：我該如何解讀零件編號中的分級代碼？

答：零件編號 LTST-C191KRKT-5A 包含分級資訊。"KRKT" 部分通常編碼了強度和電壓分級代碼。請參考規格書中的分級代碼列表，以了解所訂購零件的具體性能範圍。

11. 實務設計案例研究

考慮為便攜式醫療設備設計一個狀態指示燈面板。空間極其有限，且面板必須能從各個角度讀取。LTST-C191KRKT-5A 的 0.55 毫米高度使其能夠安裝在薄前框後面。從相同的強度級別（例如，全部來自 "M" 級）選擇 LED，可確保所有指示燈具有均勻的亮度。為每個 LED 使用一個串聯電阻，根據電源電壓和在所需電流（例如，5-10 mA）下的典型 VF（2.0V）計算，可保證穩定運行和長壽命。寬廣的 130 度視角確保即使從軸外觀看設備，指示燈仍然可見。

12. 工作原理簡介

LED 是一種半導體 p-n 接面二極體。當施加順向電壓時，來自 n 型區域的電子和來自 p 型區域的電洞被注入接面區域。當這些電荷載子重新結合時，能量以光子（光）的形式釋放。特定的半導體材料（此處為 AlInGaP）決定了能隙能量，進而決定了發射光的波長（顏色）。紅色 AlInGaP LED 的能隙能量對應於可見光譜紅色部分的光子（約 630-640 nm）。

13. 技術趨勢

消費性和工業電子產品中 SMD LED 的趨勢持續朝向微型化、更高效率和改善可靠性發展。封裝高度不斷降低，以實現更薄的終端產品。效率的提升（每瓦電能輸入產生更多光輸出）得益於晶片設計、磊晶生長和封裝取光效率的進步。同時也注重在溫度和使用壽命期間增強顏色一致性和穩定性。在封裝中採用無鉛和耐高溫材料已成為標準，以符合環保法規並承受嚴苛的組裝製程。