LTST-C171TGKT SMD LED 規格書 - 尺寸 3.2x1.6x0.8mm - 電壓 3.2V - 綠色 - 功率 76mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTST-C171TGKT 是一款高效能表面黏著元件（SMD）發光二極體（LED），專為需要緊湊尺寸與可靠運作的現代電子應用而設計。此元件採用氮化銦鎵（InGaN）半導體技術來產生綠光。其主要設計目標是提供一個堅固、高效的光源，並能與大量生產中常見的自動化組裝製程相容。

此 LED 的主要優勢包括其極低的剖面高度，僅有 0.8 毫米，使其非常適合空間限制嚴苛的應用。它被歸類為綠色產品，並符合 RoHS（有害物質限制）指令。元件包裝採用業界標準的 8 毫米載帶，並捲繞於 7 吋捲盤上，便於高效的取放組裝。此元件完全相容於紅外線（IR）與氣相迴焊製程，確保在大量生產中形成可靠的焊點。

2. 技術參數深度客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

絕對最大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。對於 LTST-C171TGKT，這些數值是在環境溫度（Ta）為 25°C 下指定的。最大連續直流順向電流為 20 mA。在佔空比為 1/10、脈衝寬度為 0.1ms 的脈衝操作下，允許的峰值順向電流為 100 mA。最大功率消耗為 76 mW。元件可承受高達 5 V 的反向電壓。操作溫度範圍為 -20°C 至 +80°C，而儲存溫度範圍則為 -30°C 至 +100°C。順向電流的降額在超過 50°C 時以每°C 0.25 mA 的速率線性遞減，這在應用設計的熱管理中至關重要。

2.2 電氣與光學特性

典型性能是在 Ta=25°C 下測量的。在順向電流（IF）為 20 mA 時，發光強度（Iv）範圍從最小值 71.0 mcd 到最大值 450.0 mcd。視角（2θ1/2）定義為強度為軸上值一半時的全角，為 130 度，表示具有寬廣的視角模式。峰值發射波長（λP）典型值為 530 nm。主波長（λd）定義了感知的顏色，在 IF=20mA 時為 525 nm。譜線半寬（Δλ）為 35 nm，描述了光譜純度。順向電壓（VF）範圍從 2.80 V 到 3.60 V，在 IF=20mA 時的典型值為 3.20 V。在反向電壓（VR）為 5V 時，反向電流（IR）最大值為 10 μA。

3. 分級代碼系統說明

產品根據關鍵參數進行分級，以確保應用中的一致性。這使得設計師能夠選擇特性緊密分組的 LED，以實現均勻的外觀和性能。

3.1 順向電壓分級

順向電壓以 0.2V 為間隔進行分級。分級代碼為 D7（2.80V - 3.00V）、D8（3.00V - 3.20V）、D9（3.20V - 3.40V）和 D10（3.40V - 3.60V）。每個分級適用 ±0.1V 的公差。

3.2 發光強度分級

發光強度分為四個等級：Q（71.0 - 112.0 mcd）、R（112.0 - 180.0 mcd）、S（180.0 - 280.0 mcd）和 T（280.0 - 450.0 mcd）。每個強度等級適用 ±15% 的公差。

3.3 主波長分級

主波長進行分級以控制顏色一致性。分級為 AP（520.0 - 525.0 nm）、AQ（525.0 - 530.0 nm）和 AR（530.0 - 535.0 nm）。每個分級的公差為 ±1 nm。

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），但其典型行為可以描述如下。順向電流（IF）與順向電壓（VF）之間的關係呈指數型，這是二極體的特性。在指定的工作範圍內，發光強度大致與順向電流成正比。光譜分佈曲線顯示在 530 nm 附近有一個單一峰值，並具有定義的半寬。對於這種廣角元件，視角模式通常是朗伯型或接近朗伯型，這意味著強度隨著與軸線夾角的餘弦值而減小。

5. 機械與封裝資訊

此 LED 符合 EIA 標準封裝尺寸。封裝具有水清透鏡。詳細的尺寸圖指定了長度、寬度、高度和引腳位置。0.8 毫米的超薄剖面是關鍵的機械特徵。極性由陰極標記指示，通常是封裝上的一個凹口或綠點。提供了建議的焊墊尺寸，以確保在迴焊過程中及之後形成適當的焊點並保持機械穩定性。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊曲線

提供了兩種建議的紅外線（IR）迴焊曲線：一種用於常規（錫鉛）製程，另一種用於無鉛製程。對於使用 Sn-Ag-Cu 焊膏的無鉛製程，必須仔細控制曲線。峰值溫度不應超過 260°C，並且必須管理超過焊料液相線溫度的時間，以防止對 LED 封裝造成熱損傷，同時確保焊料適當迴流。

6.2 波焊與手工焊接

對於波焊，規定了最高溫度為 260°C，持續 5 秒。對於使用烙鐵的手工焊接，烙鐵頭溫度不應超過 300°C，每個焊點的接觸時間應限制在 3 秒以內，且僅限一次。

6.3 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。從其原始防潮包裝（MSL 2a）中取出的元件應在 672 小時（28 天）內進行迴焊。如果儲存時間超過此期限，建議在組裝前進行至少 24 小時、60°C 的烘烤，以去除吸收的水分並防止在迴焊過程中發生 "爆米花" 現象。

6.4 清潔

如果焊接後需要清潔，應僅使用指定的溶劑。在常溫下將 LED 浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘是可接受的。未指定的化學品可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝為 8 毫米寬的凸版載帶，捲繞於直徑 7 吋的捲盤上。每捲包含 3000 個元件。載帶上的凹槽由頂部蓋帶密封。包裝遵循 ANSI/EIA 481-1-A-1994 規範。對於訂購數量不是整捲倍數的情況，剩餘部分的最小包裝數量為 500 個。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

此 LED 適用於消費性電子產品（例如，行動裝置、LCD 面板）的背光、狀態指示燈、裝飾照明以及汽車內飾照明，其中薄型剖面至關重要。其寬廣的視角使其非常適合需要廣域照明或多角度可見性的應用。

8.2 設計考量

驅動電路：LED 是電流驅動元件。為了確保多個 LED 並聯連接時的亮度均勻，強烈建議為每個 LED 串聯一個獨立的限流電阻。不建議將 LED 直接並聯而不使用個別電阻（電路模型 B），因為 LED 之間順向電壓（Vf）特性的微小差異可能導致顯著的電流不平衡，從而導致亮度不均，並可能使 Vf 最低的 LED 承受過度應力。

熱管理：儘管功率消耗很低，但適當的 PCB 佈局以散熱仍然很重要，尤其是在接近最大額定值或高環境溫度下操作時。必須遵循降額曲線。

靜電放電（ESD）防護：此元件對靜電放電（ESD）敏感。在處理和組裝過程中必須實施適當的 ESD 控制措施。這包括使用接地腕帶、防靜電墊，並確保所有設備正確接地。可以使用離子產生器來中和工作區域的靜電荷。

9. 技術比較

LTST-C171TGKT 的主要差異化優勢是其超薄的 0.8 毫米高度，這顯著低於許多標準 SMD LED（例如，0805 或 1206 封裝通常高度超過 1.0 毫米）。這使得設計能夠應用於日益輕薄的電子產品中。與窄角 LED 相比，130 度的寬廣視角提供了更為擴散的光線，在某些應用中減少了對二次光學元件的需求。針對強度、電壓和波長定義的分級結構為設計師提供了可預測的性能和跨生產批次的顏色一致性。

10. 常見問題解答（基於技術參數）

問：我可以直接用 5V 電源驅動這個 LED 嗎？

答：不行。典型的順向電壓是 3.2V。在沒有限流電阻的情況下將其直接連接到 5V 電源，會導致過大的電流流過，可能立即損壞 LED。務必使用串聯電阻來設定適當的電流（例如，20 mA）。

問：峰值波長和主波長有什麼區別？

答：峰值波長（λP）是光譜功率輸出達到最大值時的波長（530 nm）。主波長（λd）是產生相同感知顏色的單色光波長（525 nm）。主波長對於顏色規格更為相關。

問：我該如何解讀發光強度分級代碼（例如 "T"）？

答：分級代碼表示該組 LED 保證的最小和最大強度。一個 "T" 級的 LED 在 20 mA 驅動下，其強度將介於 280.0 至 450.0 mcd 之間。選擇較高的分級代碼通常意味著更亮的 LED。

問：這個 LED 適合戶外使用嗎？

答：操作溫度範圍為 -20°C 至 +80°C。雖然它可以在某些戶外環境中運作，但不建議在沒有適當封裝和環境保護的情況下，長時間暴露於直射陽光、濕氣或超出指定範圍的溫度中。規格書指定其預期用途為普通電子設備。

11. 實務設計案例

情境：為一款便攜式醫療設備設計狀態指示燈面板。該面板需要在非常薄的殼體中安裝 10 個亮度均勻的綠色指示燈。

實作：將十個 LTST-C171TGKT LED 放置在 PCB 上。為了確保亮度均勻，每個 LED 都透過其自身的串聯電阻從共用的 5V 電源軌驅動。電阻值使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - LED_Vf) / If。使用典型的 Vf 3.2V 和目標 If 20 mA：R = (5V - 3.2V) / 0.020A = 90 歐姆。選擇一個標準的 91 歐姆電阻。所有 LED 都指定來自相同的發光強度等級（例如 "S" 級），以保證最小的亮度差異。0.8 毫米的高度使整個組件能夠安裝在 1.2 毫米厚的殼體內。

12. 原理介紹

此 LED 的發光基於氮化銦鎵半導體中的電致發光。當順向電壓施加於 p-n 接面時，電子和電洞被注入活性區域。當這些電荷載子復合時，能量以光子（光）的形式釋放。氮化銦鎵合金的特定成分決定了能隙能量，進而決定了發射光的波長（顏色）——在此例中為綠色。水清環氧樹脂透鏡封裝了半導體晶片，提供機械保護，並塑造光輸出模式。

13. 發展趨勢

消費性電子產品中 SMD LED 的趨勢持續朝向更高效率（每單位電功率產生更多光輸出）、更小的佔位面積和更薄的剖面發展。同時，為了滿足高解析度顯示器和均勻照明的需求，也推動了改善顏色一致性和更嚴格的分級公差。此外，由於全球環保法規和先進 PCB 材料的採用，與無鉛和高溫迴焊製程的相容性仍然至關重要。在 LED 封裝本身內部整合板上電流調節或保護功能，是簡化驅動電路設計的一個持續發展領域。