LTST-C198KGKT SMD LED 規格書 - 0.2mm 超薄型 - 2.6V 順向電壓 - AlInGaP 綠光 - 78mW 功率 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTST-C198KGKT 是一款專為現代緊湊型電子應用設計的超薄型表面黏著晶片LED。其主要特點是僅有 0.2 毫米的極低厚度，使其非常適合空間與元件高度為關鍵限制的裝置。此元件採用 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料，以產生高亮度的綠光輸出。它採用業界標準的 8mm 載帶包裝於 7 吋捲盤上，確保與高速自動化取放組裝設備及紅外線迴焊製程相容。此 LED 被歸類為綠色產品，並符合 RoHS（有害物質限制）指令。

1.1 核心優勢

此元件的關鍵優勢來自於其微型化與性能的結合。0.2mm 的厚度允許整合至極度輕薄的產品中。相較於傳統材料，AlInGaP 晶片技術提供了更優異的發光效率，使得小尺寸也能實現高亮度。與自動化 SMT（表面黏著技術）組裝線的完全相容性，可簡化製造流程並降低生產成本。其設計亦與積體電路相容，允許由標準邏輯位準輸出直接驅動。

2. 技術參數深入解析

本節針對規格書中詳列的電氣、光學及熱特性，提供詳細且客觀的分析。

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了元件的應力極限，超過此極限可能導致永久性損壞。它們並非用於正常操作。最大連續順向電流為 30 mA。允許較高的峰值順向電流 80 mA，但僅限於脈衝條件下，且工作週期為 1/10、脈衝寬度為 0.1ms，以防止過熱。可施加的最大逆向電壓為 5V。超過此值可能導致接面崩潰。元件最大功耗為 78 mW。操作溫度範圍為 -30°C 至 +85°C，儲存溫度範圍為 -40°C 至 +85°C。對於焊接，它能承受最高 260°C 的紅外線迴焊峰值溫度，最長 10 秒。

2.2 電氣與光學特性

除非另有說明，這些參數均在環境溫度 25°C、順向電流 20 mA 的標準測試條件下量測。發光強度的典型值為 60.0 毫燭光，最小規格值為 36.0 mcd。此強度是使用模擬人眼明視覺反應的感測器與濾光片進行量測。視角定義為強度降至軸上值一半時的全角，為 130 度，表示具有寬廣的視覺模式。主波長定義了感知的顏色，為 570 nm（綠色）。峰值發射波長為 574 nm。譜線半高寬為 15 nm，描述了光譜純度。在 20mA 電流下，順向電壓的典型範圍為 2.1V 至 2.6V。當施加 5V 逆向偏壓時，逆向電流最大值為 10.0 μA。

3. 分級系統說明

為確保生產一致性，LED 會根據性能進行分級。LTST-C198KGKT 採用基於發光強度與主波長的二維分級系統。

3.1 發光強度分級

發光強度分為三個等級：N2 (36.0 - 45.0 mcd)、P (45.0 - 71.0 mcd) 和 Q (71.0 - 112.0 mcd)。每個等級內允許 ±15% 的公差。這讓設計師能根據應用所需的亮度等級選擇 LED，確保使用多顆 LED 的產品具有視覺均勻性。

3.2 主波長分級

決定綠色確切色調的主波長，分為三個等級：C (567.5 - 570.5 nm)、D (570.5 - 573.5 nm) 和 E (573.5 - 576.5 nm)。每個等級的公差為 ±1 nm。對於顏色一致性至關重要的應用（例如狀態指示燈或全彩顯示器），這種嚴格控制至關重要。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中引用了特定圖表（圖1、圖5），但可以討論其含義。順向電流與順向電壓之間的關係通常是指數性的，遵循二極體方程式。設計師在設計限流電路時必須考慮 VF 的範圍。發光強度對順向電流的曲線在操作範圍內通常是線性的，但在較高電流下會因熱效應而飽和。順向電壓的溫度相依性為負值（溫度升高，VF 降低），這是半導體二極體的標準特性。光譜分佈曲線將在 574 nm 處顯示一個峰值，半高寬為 15 nm。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸與極性

此 LED 採用 EIA 標準封裝外型。陰極在載帶與捲盤包裝圖中有明確標示。規格書中提供了精確的尺寸圖，所有尺寸單位為毫米，一般公差為 ±0.10 mm。超薄的 0.2mm 厚度是關鍵的機械規格。

5.2 建議的焊墊設計

提供了建議的焊墊佈局，以確保在迴焊過程中形成可靠的焊點並正確對位。建議包括最大鋼板厚度為 0.08mm，以控制錫膏量並防止極小元件發生橋接或墓碑效應。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊溫度曲線

提供了符合 JEDEC 標準的無鉛焊接製程建議紅外線迴焊溫度曲線。關鍵參數包括預熱區 150-200°C、最大預熱時間 120 秒、峰值溫度不超過 260°C，以及液相線以上時間（在峰值溫度下）限制為最長 10 秒。此曲線旨在最小化 LED 封裝的熱應力，同時確保適當的錫膏迴焊。

6.2 儲存與操作條件

靜電放電可能損壞 LED。必須使用接地腕帶並在適當接地的設備上進行操作。儲存時，未開封的防潮袋（內含乾燥劑）應保持在 ≤30°C 和 ≤90% RH 的環境下，保存期限為一年。開封後，LED 應儲存在 ≤30°C 和 ≤60% RH 的環境中，並在一週內使用。若在原始包裝袋外存放更長時間，在焊接前應以 60°C 烘烤至少 20 小時，以去除吸收的濕氣並防止迴焊過程中發生爆米花效應。

6.3 清潔

若焊接後需要清潔，僅應使用指定的溶劑。建議將 LED 在室溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘。未指定的化學品可能會損壞封裝材料或透鏡。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝為 8mm 載帶包裝於直徑 7 吋的捲盤上。每整捲包含 5000 顆。對於少於整捲的數量，剩餘批次的最小包裝數量為 500 顆。載帶與捲盤規格遵循 ANSI/EIA 481 標準。載帶具有上蓋以保護元件，且載帶中允許連續缺失元件的最大數量為兩個。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

此 LED 適用於普通電子設備。其超薄特性使其成為超薄型消費性電子產品（智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦）背光、可攜式裝置狀態指示燈以及儀器儀表面板照明的理想選擇。其高亮度與寬視角適合需要良好可見度的應用。

8.2 設計考量

電路設計師必須實施適當的限流措施（通常使用串聯電阻），以確保順向電流不超過 30 mA 的最大直流額定值。電源設計必須考慮順向電壓的變化範圍。對於多 LED 陣列的視覺均勻性，指定來自相同強度與波長等級的 LED 至關重要。PCB 佈局必須遵循建議的焊墊尺寸與鋼板指南，以確保可靠的組裝。

9. 技術比較與差異化

LTST-C198KGKT 的主要差異化在於其極致薄型化與 AlInGaP 技術的結合。相較於舊式的 GaP 綠光 LED，AlInGaP 提供了顯著更高的發光效率與更好的溫度穩定性。相較於其他薄型 LED，其規定的 130 度視角明顯更寬，提供了更好的離軸可見度。其與標準紅外線迴焊及載帶捲盤包裝的相容性，使其成為自動化大量生產的即用解決方案，這與某些舊式穿孔或手動放置的 LED 不同。

10. 常見問題解答（基於技術參數）

問：我可以直接從 3.3V 或 5V 微控制器接腳驅動此 LED 嗎？

答：不行。您必須使用限流電阻。順向電壓最高約為 2.6V。直接連接 3.3V 會導致過大電流流過，可能損壞 LED。請使用公式 R = (Vcc - Vf) / If 計算電阻值。

問：峰值順向電流額定值是什麼意思？

答：這表示您可以短暫地以最高 80mA 的電流脈衝驅動 LED，以達到更高的瞬間亮度，但僅限於非常特定的條件下：脈衝寬度 0.1ms 且工作週期為 10% 或更低。這不適用於連續操作。

問：為什麼 LED 若在包裝袋外儲存需要烘烤？

答：塑膠封裝會從空氣中吸收濕氣。在迴焊焊接的快速加熱過程中，這些濕氣可能急劇汽化，導致內部分層或破裂（爆米花效應）。烘烤可以驅除這些吸收的濕氣。

11. 實務設計案例

考慮為一款穿戴式裝置設計狀態指示燈。該裝置使用軟硬結合板，指示燈區域的高度限制在 0.3mm 以下。厚度僅 0.2mm 的 LTST-C198KGKT 完美符合要求。需要一個綠色指示燈來顯示充電完成。設計師選擇強度等級為P、波長等級為D的 LED，以確保所有裝置的顏色與亮度一致。LED 透過一個限流電阻，由裝置的 3.0V 電池電源軌以 15 mA 驅動（遠低於 30 mA 最大值），在低功耗下提供充足的亮度。PCB 佈局採用建議的焊墊幾何形狀，組裝廠使用提供的迴焊溫度曲線，從而實現可靠且高良率的生產。

12. 技術原理介紹

此 LED 基於由 AlInGaP 材料製成的半導體 p-n 接面。當施加順向電壓時，電子與電洞被注入主動區並在此復合。此復合過程以光子（光）的形式釋放能量。AlInGaP 合金的特定成分決定了半導體的能隙能量，這直接定義了發射光的波長（顏色）——在本例中為約 570 nm 的綠光。超薄封裝是透過使用晶片級 LED 晶粒並搭配極少量的封裝材料實現的，這與傳統帶有模塑塑膠透鏡的 LED 不同。

13. 技術趨勢

指示燈與背光 LED 的趨勢持續朝向進一步微型化、更高效率以及更好的顏色一致性發展。封裝高度正從 0.2mm 朝向更薄的型態邁進。越來越多地使用先進的半導體材料，如 InGaN（用於藍/綠/白光）和 AlInGaP（用於紅/橙/黃/綠光），以取代效率較低的材料。整合是另一個趨勢，例如將多 LED 陣列或 LED 與驅動 IC 結合在單一封裝中。此外，對能源效率的追求推動了更高的每瓦流明評級，從而降低終端應用的功耗。自動化測試與更嚴格的分級規格正成為標準，以滿足高解析度顯示器及需要精確色彩匹配應用的需求。