LTST-C194TGKT SMD LED 規格書 - 0.30mm 超薄高度 - 3.2V - 76mW - 綠色 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTST-C194TGKT 是一款專為現代空間受限的電子應用所設計的表面黏著元件（SMD）晶片 LED。它是一款超薄元件，輪廓高度僅 0.30 毫米，非常適合智慧型手機、平板電腦、超薄顯示器及穿戴式裝置等輕薄產品。此元件採用 InGaN（氮化銦鎵）半導體材料，封裝於水清透鏡中，發出綠光。它符合 RoHS（有害物質限制）指令，並歸類為綠色產品。LED 以業界標準的 8 毫米載帶包裝於 7 英吋直徑捲盤上，相容於高速自動貼片設備與紅外線（IR）迴焊製程，有助於高效量產。

2. 深入技術參數分析

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。在此條件下操作不保證性能。關鍵限制包括最大功耗 76 mW、直流順向電流 20 mA，以及在脈衝條件下（1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度）的峰值順向電流 100 mA。元件可承受 5V 逆向電壓，但禁止在逆向偏壓下持續操作。工作溫度範圍為 -20°C 至 +80°C，儲存溫度範圍更寬，為 -30°C 至 +100°C。元件額定可承受峰值溫度 260°C 的紅外線迴焊，最長 10 秒。

2.2 電氣與光學特性

這些參數是在環境溫度（Ta）25°C 與標準測試電流（IF）20 mA 下指定，提供基準性能數據。發光強度（Iv）典型值為 450 毫燭光（mcd），最小值為 71 mcd，顯示其高亮度輸出。它具有 130 度的寬廣視角（2θ1/2），提供寬廣且均勻的照明。主波長（λd）為 525 nm，定義其綠色視覺感知，而峰值發射波長（λp）為 530 nm。頻譜頻寬（Δλ）為 35 nm。順向電壓（VF）典型值為 3.2V，範圍從 2.8V 至 3.6V。在完整的 5V 逆向偏壓下，逆向電流（IR）最大值為 10 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-C194TGKT 採用三維分級系統，涵蓋順向電壓（Vf）、發光強度（Iv）與主波長（λd）。這讓設計師能選擇符合其特定電路及亮度/顏色需求的元件。

3.1 順向電壓分級

順向電壓以 0.2V 為間隔進行分級。可用的分級代碼為 D7（2.80-3.00V）、D8（3.00-3.20V）、D9（3.20-3.40V）與 D10（3.40-3.60V）。每個分級內適用 ±0.1V 的容差。當多個 LED 並聯時，選用相同 Vf 分級的 LED 有助於維持均勻的電流分配。

3.2 發光強度分級

發光強度分級提供一系列亮度等級。分級為 Q（71.0-112.0 mcd）、R（112.0-180.0 mcd）、S（180.0-280.0 mcd）與 T（280.0-450.0 mcd）。每個分級適用 ±15% 的容差。這允許在最大亮度非關鍵處進行成本效益選擇，或用於分級產品功能。

3.3 主波長分級

主波長分級確保顏色一致性。可用的分級為 AP（520.0-525.0 nm）、AQ（525.0-530.0 nm）與 AR（530.0-535.0 nm），每個分級具有嚴格的 ±1 nm 容差。這對於需要精確顏色匹配的應用至關重要，例如多色指示燈或顯示器背光。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中參考了特定的圖形曲線（例如，圖 1 為頻譜分佈，圖 6 為視角），但所提供的數據允許分析關鍵關係。順向電壓是在單一電流（20mA）下指定的。實際上，Vf 與順向電流（If）呈對數關係，並具有負溫度係數，意味著 Vf 會隨著接面溫度升高而降低。發光強度也與溫度相關，通常隨溫度升高而降低。130 度的寬廣視角暗示其為朗伯或近朗伯輻射模式，其中光強度大致與視角的餘弦值成正比。

5. 機械與包裝資訊

5.1 封裝尺寸

此 LED 符合 EIA（電子工業聯盟）標準封裝外形。其定義性特徵是其 0.30 毫米的超薄輪廓高度。詳細的尺寸圖指定了長度、寬度、引腳間距及其他關鍵機械公差，除非另有說明，否則標準公差通常為 ±0.10 毫米。這些尺寸對於 PCB（印刷電路板）焊墊設計及確保自動化設備正確放置至關重要。

5.2 焊墊設計

規格書包含建議的焊墊圖案尺寸。遵循這些建議對於在迴焊過程中實現可靠的焊點至關重要。一個關鍵注意事項是建議最大鋼網厚度為 0.10mm，以控制錫膏量並防止小型元件的橋接或墓碑效應。

5.3 極性識別

與大多數 LED 一樣，此元件具有極性敏感性。陰極通常有標記，例如凹口、綠點或不同的引腳形狀。必須根據封裝圖確認正確方向，以確保電路正常運作並防止逆向偏壓造成的損壞。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊曲線

提供了適用於無鉛（Pb-free）焊接製程的建議紅外線（IR）迴焊曲線。此曲線符合 JEDEC 標準。它包含關鍵參數：預熱階段（通常為 150-200°C，最長 120 秒）、升溫、峰值溫度區（最高 260°C）以及液相線以上時間（焊料熔化的溫度）。元件暴露於峰值溫度的時間不得超過 10 秒。此曲線確保形成可靠的焊點，同時不讓 LED 封裝承受過度的熱應力。

6.2 處理與儲存

LED 對靜電放電（ESD）敏感。必須採取處理預防措施，例如使用接地腕帶、防靜電墊和導電容器。儲存時，未開封的防潮袋（含乾燥劑）應保持在 ≤30°C 與 ≤90% RH 的環境下，保存期限為一年。開封後，元件應儲存在 ≤30°C 與 ≤60% RH 的環境中。若暴露於環境條件超過 672 小時（28 天），建議在焊接前以約 60°C 烘烤至少 20 小時，以去除吸收的水分並防止迴焊過程中發生爆米花效應。

6.3 清潔

若需進行焊後清潔，僅應使用指定的溶劑。規格書建議在常溫下浸入乙醇或異丙醇中，時間少於一分鐘。未指定的化學清潔劑可能會損壞塑膠透鏡或封裝材料。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝為 8 毫米寬的凸版載帶，纏繞在 7 英吋（178 毫米）直徑的捲盤上。每捲包含 5000 個元件。載帶中的空位以覆蓋帶密封。包裝符合 ANSI/EIA 481-1-A-1994 規範。為確保生產連續性，載帶中允許連續缺失元件的最大數量為兩個。剩餘捲盤的最小訂購量為 500 個。料號 LTST-C194TGKT 遵循特定的編碼系統，其中元素可能表示系列、封裝、顏色和分級代碼。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

此超薄綠色 LED 非常適合用於高度是關鍵限制的消費性電子產品中的狀態指示燈、按鍵或符號背光以及裝飾照明。例如智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、超薄筆電、穿戴式裝置（智慧手錶、健身手環）和薄型控制面板中的指示燈。其與自動貼片和迴焊的相容性使其成為大量生產的理想選擇。

8.2 設計考量

限流：當使用高於其順向電壓的電壓源驅動 LED 時，始終需要外部限流電阻。電阻值使用歐姆定律計算：R = (Vcc - Vf) / If，其中 Vf 為順向電壓（設計最壞情況時使用最大值），If 為期望的順向電流（≤20 mA DC），Vcc 為電源電壓。
熱管理：儘管功耗低，確保足夠的 PCB 銅箔面積或散熱孔有助於散熱，特別是在高環境溫度或最大電流下操作時，從而維持發光輸出與使用壽命。
ESD 保護：在易發生 ESD 的環境中，可考慮在 LED 線路上添加瞬態電壓抑制（TVS）二極體或其他保護電路。

9. 技術比較與差異化

LTST-C194TGKT 的主要差異化因素是其 0.30 毫米的高度，這比許多標準 SMD LED（例如，0603 或 0805 封裝，高度通常為 0.6-0.8 毫米）要薄得多。這使得它能在 Z 軸高度嚴重受限的應用中進行設計。與舊式穿孔 LED 相比，它節省了大量空間並實現了自動化組裝。採用 InGaN 技術提供了高效率與明亮的綠光輸出。其符合無鉛迴焊曲線的特性使其與現代環保法規和製造流程保持一致。

10. 常見問題（FAQ）

問：我可以將此 LED 驅動在 30 mA 以獲得更高亮度嗎？
答：不行。絕對最大直流順向電流為 20 mA。超過此額定值可能因過熱和半導體接面加速劣化而導致不可逆的損壞。
問：主波長與峰值波長有何不同？
答：主波長（λd）是人眼感知到的、與 LED 顏色相匹配的單一波長，源自 CIE 色度圖。峰值波長（λp）是實際發射光功率最高的波長。兩者通常略有不同。
問：我可以使用手工焊接嗎？
答：使用烙鐵進行手工焊接是可能的，但需要極度小心。建議烙鐵頭最高溫度為 300°C，每個引腳焊接時間不超過 3 秒，且僅限一次。迴焊是首選且更可靠的方法。
問：如何解讀料號中的分級代碼？
答：後綴 "TGKT" 可能包含特定順向電壓（T?）、發光強度（G?）和主波長（K?）分級的編碼資訊。必須將完整的分級清單與訂購資訊交叉比對，以選擇所需的確切性能等級。

11. 實務設計與使用案例

情境：為智慧手錶設計狀態指示燈。
設計需要一個綠色充電指示燈。智慧手錶的內部高度極其有限。選擇 LTST-C194TGKT 是因為其 0.30 毫米的輪廓高度。設計師選擇 Vf 分級 D8（3.0-3.2V）和發光強度分級 T（280-450 mcd）以確保可見度。LED 由手錶的 3.3V 電源軌驅動。為保守設計，使用最大 Vf 值 3.6V 計算限流電阻：R = (3.3V - 3.6V) / 0.02A = -15 歐姆。此負值表示在最壞情況下，若 Vf 高於電源電壓，LED 可能無法點亮。因此，設計師使用典型 Vf 值 3.2V：R = (3.3V - 3.2V) / 0.02A = 5 歐姆。選擇一個標準的 5.1Ω 電阻，產生約 19.6 mA 的電流。PCB 佈局使用建議的焊墊尺寸，並包含一個連接到接地層的小型散熱連接。

12. 技術介紹

LTST-C194TGKT 基於 InGaN（氮化銦鎵）半導體技術。InGaN 是一種化合物半導體，其能隙可以通過改變銦與鎵的比例來調整。對於綠色 LED，使用特定的銦含量來創建對應於綠色波長範圍（約 525 nm）光子發射的能隙。當施加順向電壓時，電子和電洞在半導體的主動區複合，以光的形式釋放能量——此過程稱為電致發光。水清透鏡環氧樹脂的配方旨在以最小的吸收有效地將光從半導體晶片中提取出來，同時提供機械和環境保護。

13. 技術趨勢

消費性電子產品中 SMD LED 的趨勢持續朝向微型化、更高效率和更大整合度發展。封裝高度進一步降低，以實現更薄的終端產品。效率提升（每瓦更多流明）降低了功耗，這對於電池供電裝置至關重要。同時，為滿足高品質顯示器和一致的多 LED 陣列需求，更精確的顏色控制和更嚴格的分級也成為趨勢。此外，將控制電子元件（如恆流驅動器）直接整合到 LED 封裝中變得越來越普遍，簡化了終端使用者的電路設計。基礎材料科學持續進步，不斷研究以提高綠色 InGaN LED 的效率，其效率歷史上一直低於藍色 LED。