目錄
1. 產品概述
LTST-C194KGKT 是一款專為現代緊湊型電子應用設計的表面黏著元件 (SMD) 晶片 LED。其主要定位為高亮度、超薄型指示燈或背光元件。此產品的核心優勢在於其僅 0.30 毫米的超薄封裝高度，使其能夠應用於空間受限的設計中，例如超薄行動裝置、穿戴式裝置和側光式面板。它是一款採用 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術的綠色 LED，該技術以高效率和良好的色彩純度而聞名。目標市場包括消費性電子產品、工業控制面板、汽車內飾照明以及需要可靠性能和符合 RoHS 規範的通用指示燈應用。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
此元件在環境溫度 (Ta) 25°C 下的最大功耗額定值為 75 mW。絕對最大直流順向電流為 30 mA，而在脈衝條件下（1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度）則允許較高的峰值順向電流 80 mA。此區別對設計至關重要：30mA 限制適用於連續操作，而 80mA 額定值則允許在多工驅動方案中進行短暫的高強度脈衝。最大逆向電壓為 5V，這是一個標準的保護等級。操作和儲存溫度範圍分別為 -30°C 至 +85°C 和 -40°C 至 +85°C，表明其在廣泛的環境範圍內具有穩健的性能。紅外線焊接條件規定為 260°C 持續 10 秒，這是無鉛 (Pb-free) 迴流焊製程的標準曲線。
2.2 電氣與光學特性
在 Ta=25°C 和標準測試電流 (IF) 20mA 下測量，關鍵參數定義了 LED 的性能。發光強度 (Iv) 的典型範圍為 18.0 至 112.0 毫燭光 (mcd)。此寬範圍透過分級系統進行管理。視角 (2θ1/2) 為 130 度，提供非常寬廣的漫射發光模式，適用於區域照明而非聚焦光束。峰值發射波長 (λP) 典型值為 574 nm。定義感知顏色的主波長 (λd) 在 20mA 下範圍為 567.5 nm 至 576.5 nm，對應純綠色調。譜線半寬 (Δλ) 為 15 nm，表示相對較窄的光譜頻寬和良好的色彩飽和度。順向電壓 (VF) 在 20mA 下範圍為 1.80V 至 2.40V，這對於計算串聯電阻值和電源設計非常重要。在逆向電壓 (VR) 5V 下，逆向電流 (IR) 最大值為 10 μA，表明具有良好的接面特性。
3. 分級系統說明
本產品採用二維分級系統，以確保應用內的色彩和亮度一致性。這對於使用多個 LED 且需要視覺均勻性的應用至關重要。
3.1 發光強度分級
發光強度分為四個等級 (M, N, P, Q)，以 20mA 下的 mcd 為單位測量。每個等級都有最小和最大值：M (18.0-28.0)、N (28.0-45.0)、P (45.0-71.0)、Q (71.0-112.0)。每個強度等級的容差為 +/-15%。設計師必須指定所需的分級代碼，以保證其應用所需的亮度等級。
3.2 主波長分級
顏色（主波長）也分為三個代碼：C (567.5-570.5 nm)、D (570.5-573.5 nm) 和 E (573.5-576.5 nm)。每個波長等級保持嚴格的 +/- 1 nm 容差。通過組合強度分級代碼和波長分級代碼，可以選擇 LTST-C194KGKT 產品中特定且性能一致的子集。
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），但可以根據技術描述其典型行為。順向電流 (IF) 與發光強度 (Iv) 之間的關係在操作範圍內通常是線性的，這意味著亮度隨著電流增加而按比例增加，直至達到最大額定值。順向電壓 (VF) 具有負溫度係數；隨著接面溫度升高，它會略微下降。主波長 (λd) 也可能隨著接面溫度升高而發生輕微偏移（通常向較長波長方向），這是半導體 LED 的常見特性。寬廣的 130 度視角曲線意味著接近朗伯分佈的發光模式，其中中心強度最高，並向邊緣逐漸減弱。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
此 LED 採用 EIA 標準封裝尺寸。關鍵尺寸包括典型的長度和寬度，其定義特徵是 0.30 毫米的超薄高度。除非另有說明，所有尺寸公差通常為 ±0.10 mm。透鏡材料為水清色，允許 AlInGaP 晶片的原生綠色光直接發出，無需色彩濾波或擴散，從而最大化光輸出。
5.2 焊接墊設計與極性
規格書包含建議的焊接墊尺寸，以確保在迴流焊過程中形成適當的焊點和機械穩定性。提供了建議的最大鋼網厚度 0.10mm 用於錫膏塗佈。元件具有陽極和陰極標記；在放置時必須觀察正確的極性以確保正常運作。焊接墊設計有助於良好的焊料潤濕，並在迴流焊過程中幫助元件自對位。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴流焊溫度曲線
提供了建議的紅外線 (IR) 迴流焊溫度曲線，符合 JEDEC 無鉛製程標準。關鍵參數包括預熱區 (150-200°C)、預熱時間（最大 120 秒）、峰值溫度（最大 260°C）和液相線以上時間（峰值溫度的特定時間，最大 10 秒）。此曲線對於防止熱衝擊、確保適當的焊料迴流以及避免損壞 LED 封裝或半導體晶粒至關重要。
6.2 儲存與操作條件
此 LED 對濕氣敏感。當存放在帶有乾燥劑的密封原廠包裝中時，應儲存在 ≤30°C 和 ≤90% RH 的環境下，並在一年內使用。一旦防潮袋被打開，儲存環境不得超過 30°C 和 60% RH。暴露在環境條件下超過 672 小時（28 天）的元件，建議在焊接前以約 60°C 烘烤至少 20 小時，以去除吸收的濕氣並防止迴流焊過程中發生爆米花現象。
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。建議將 LED 在常溫下浸入乙醇或異丙醇中不超過一分鐘。未指定的化學清潔劑可能會損壞環氧樹脂封裝材料或透鏡。
7. 包裝與訂購資訊
本產品以適合自動貼片設備的捲帶包裝供應。捲帶寬度為 8mm，纏繞在直徑 7 英吋 (178mm) 的捲盤上。每捲包含 5000 個元件。對於較小數量，剩餘批次的最小包裝數量為 500 個。捲帶和捲盤規格遵循 ANSI/EIA 481-1-A-1994 標準。包裝包括頂部蓋帶以密封空位，捲帶中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 非常適合用於超薄筆記型電腦、平板電腦和智慧型手機上的狀態指示燈。它也非常適合作為工業控制或醫療設備中薄膜開關、鍵盤和小型圖形顯示器的背光。其寬廣的視角使其適用於需要均勻、漫射光線的一般面板照明。
8.2 驅動電路設計考量
LED 是電流驅動元件。為了確保亮度均勻，特別是當多個 LED 並聯連接時，強烈建議為每個 LED 串聯一個獨立的限流電阻。不建議直接從電壓源驅動 LED 而不進行電流限制，因為順向電壓的微小變化可能導致電流顯著差異，從而影響亮度。串聯電阻值 (R) 可以使用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中 Vcc 是電源電壓，VF 是 LED 順向電壓（使用最大值進行最壞情況電流計算），IF 是所需的順向電流（≤30mA DC）。
9. 技術比較與差異化
LTST-C194KGKT 的主要差異化因素是其 0.30mm 的高度，這比許多標準晶片 LED（通常為 0.6mm 或更高）要薄得多。這使其能夠整合到下一代纖薄裝置中。使用 AlInGaP 技術產生綠光，與傳統的 GaP 等舊技術相比，提供了更高的效率和更好的溫度穩定性。結合寬廣的 130 度視角和水清色透鏡，可提供明亮、純淨的綠色光點，並具有良好的離軸角度可見性，這與散射光線更多但降低峰值強度的擴散透鏡不同。
10. 常見問題 (FAQ)
問：峰值波長和主波長有什麼區別？
答：峰值波長 (λP) 是光輸出功率最大的波長。主波長 (λd) 是人眼感知的單一波長，從 CIE 色度圖計算得出。λd 對於顏色規格更為相關。
問：我可以連續以 30mA 驅動此 LED 嗎？
答：可以，30mA 是最大額定連續直流順向電流。為了獲得最佳壽命和可靠性，通常建議在較低電流下操作，例如 20mA（測試條件）。
問：為什麼分級很重要？
答：製造差異會導致亮度和顏色的細微差異。分級將 LED 分類到具有嚴格控制特性的組別中。指定分級代碼可確保在單一產品中使用多個 LED 時的視覺一致性。
問：如何解讀發光強度的 "Q" 級？
答："Q" 級包含亮度最高的 LED，在 20mA 下範圍為 71.0 至 112.0 mcd。您可以保證任何來自 Q 級的 LED 都將落在這個範圍內（單個元件的容差為 +/-15%）。
11. 實務設計與使用案例
考慮為需要十個綠色 LED 的網路路由器設計一個狀態指示燈面板。為了確保所有十個指示燈的亮度和顏色看起來相同，設計師將指定 LTST-C194KGKT 的特定分級組合，例如強度級 "P" 和波長級 "D"。每個 LED 將通過一個獨立的串聯電阻由 5V 電源驅動。使用最大 VF (2.4V) 和目標 IF 20mA 計算電阻值：R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 歐姆。可以使用標準的 130Ω 或 150Ω 電阻。超薄的外形允許 PCB 非常靠近路由器的薄塑膠外殼放置。寬廣的視角確保指示燈可以從房間的各個角度看到。
12. 技術原理介紹
此 LED 基於生長在基板上的 AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料。當施加順向電壓時，電子和電洞在半導體的主動區域中復合，以光子（光）的形式釋放能量。AlInGaP 合金的特定成分決定了能隙能量，這直接對應於發射光的波長（顏色）——在本例中為綠色。水清色環氧樹脂封裝充當透鏡，塑造光輸出，並為精密的半導體晶片和焊線提供環境保護。
13. 產業趨勢與發展
SMD LED 的趨勢持續朝向微型化、更高效率和更高可靠性發展。封裝高度不斷降低，以實現更薄的終端產品。效率的提升（每瓦更多流明）減少了功耗和熱量產生。同時，重點也在於更嚴格的分級容差和改善生產批次間的色彩一致性。此外，與自動化組裝製程以及高溫、無鉛焊接溫度曲線的兼容性，仍然是全球電子製造市場廣泛採用的基本要求。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需的最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED晶片內部的實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落在極小範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 在恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |