目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心優勢與目標市場
- 2. 技術參數：深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣與光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 順向電壓 (VF) 等級
- 3.2 發光強度 (IV) 等級
- 3.3 色調 (主波長) 等級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)
- 4.2 發光強度 vs. 順向電流
- 4.3 光譜分佈
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸與極性識別
- 5.2 建議的PCB焊接墊設計
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 紅外線迴焊參數
- 6.2 儲存與操作條件
- 6.3 清潔
- 6.4 靜電放電 (ESD) 注意事項
- 7. 包裝與訂購資訊
- 8. 應用建議與設計考量
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 熱管理
- 8.3 光學設計考量
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題 (基於技術參數)
- 10.1 主波長與峰值波長有何不同？
- 10.2 我能否使用3.3V電源而不加電阻來驅動此LED？
- 10.3 訂購時應如何解讀分級代碼？
- 11. 運作原理
- 12. 產業趨勢與背景
1. 產品概述
LTST-C281KSKT-5A 是一款表面黏著元件 (SMD) LED，專為現代空間受限的電子應用而設計。它屬於微型LED系列，專門為自動化印刷電路板 (PCB) 組裝製程所設計。此元件適用於整合到各種需要可靠、緊湊且明亮指示功能的消費性與工業電子產品中。
1.1 核心優勢與目標市場
此LED提供多項關鍵優勢，使其成為設計師的首選。其主要特點是僅0.35mm的超薄高度，使其能應用於超薄型裝置。它採用超高亮度AlInGaP (磷化鋁銦鎵) 晶片，在黃光光譜中提供高發光效率與卓越的色彩純度。此元件完全符合RoHS (有害物質限制) 指令，適用於具有嚴格環保法規的全球市場。其採用標準化 (EIA STD) 的8mm載帶包裝於7吋捲盤上，確保與高速自動化取放設備相容。此外，其設計可承受標準紅外線 (IR) 迴焊製程，這對於現代表面黏著技術 (SMT) 組裝線至關重要。
目標應用領域廣泛，涵蓋通訊設備 (例如無線電話與行動電話)、辦公室自動化裝置 (例如筆記型電腦、網路系統)、家電以及室內標誌。具體功能用途包括鍵盤背光、電源或連線狀態指示燈、整合至微型顯示器，以及一般訊號或符號照明。
2. 技術參數：深入客觀解讀
LTST-C281KSKT-5A 的性能由一套完整的電氣、光學與熱參數所定義。理解這些規格對於正確的電路設計與確保長期可靠性至關重要。
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，並非用於正常操作。對於LTST-C281KSKT-5A，在環境溫度 (Ta) 25°C下：最大連續功率消耗為75mW；最大直流順向電流為30mA；僅在脈衝條件下 (1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度) 允許80mA的峰值順向電流，以防止過熱；可施加的最大逆向電壓為5V；操作溫度範圍為-30°C至+85°C；儲存溫度範圍為-40°C至+85°C。值得注意的是，此元件可承受最高260°C的紅外線焊接條件，最長10秒，這符合常見的無鉛迴焊溫度曲線。
2.2 電氣與光學特性
這些是在標準測試條件下 (Ta=25°C) 測量的典型性能參數。當以5mA順向電流 (IF) 驅動時，發光強度 (Iv) 範圍從最小值7.1毫燭光 (mcd) 到最大值45.0 mcd。此元件具有非常寬的130度視角 (2θ1/2)，意味著它在廣闊區域內發光，適合需要廣角可見度的應用。其光學顏色由介於587.0 nm至594.5 nm之間的主波長 (λd) 定義，使其穩定位於可見光譜的黃色區域。峰值發射波長 (λp) 通常為591.0 nm。在電氣方面，驅動5mA電流通過LED所需的順向電壓 (VF) 介於1.7V至2.3V之間。逆向電流 (IR) 非常低，當施加5V逆向偏壓時，最大值為10微安培。
3. 分級系統說明
為確保量產的一致性，LED會根據關鍵參數被分類到性能組別或分級中。LTST-C281KSKT-5A 採用三維分級系統，針對順向電壓 (VF)、發光強度 (IV) 和主波長 (色調) 進行分類。
3.1 順向電壓 (VF) 等級
LED根據其在5mA測試電流下的順向電壓降進行分級。分級為：E2 (1.70V 至 1.90V)、E3 (1.90V 至 2.10V) 和 E4 (2.10V 至 2.30V)。每個分級有±0.1V的容差。此資訊對於設計恆流驅動器或預測串聯配置中的電壓降至關重要。
3.2 發光強度 (IV) 等級
此分級定義亮度輸出。在5mA下以mcd為單位測量的分級為：K (7.1 至 11.2)、L (11.2 至 18.0)、M (18.0 至 28.0) 和 N (28.0 至 45.0)。每個分級有±15%的容差。設計師可以選擇特定的亮度分級，以滿足其應用的視覺要求，確保多LED陣列的均勻性。
3.3 色調 (主波長) 等級
此分級控制黃色的精確色調。主波長分級為：J (587.0 nm 至 589.5 nm)、K (589.5 nm 至 592.0 nm) 和 L (592.0 nm 至 594.5 nm)。每個分級的容差為±1 nm。對於色彩一致性很重要的應用，例如狀態指示燈或多個LED必須看起來相同的背光，選擇嚴格的色調分級至關重要。
4. 性能曲線分析
LED特性的圖形表示提供了在不同條件下性能的深入見解，這對於穩健的設計至關重要。
4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)
I-V曲線說明了流經LED的電流與其兩端電壓之間的非線性關係。對於此LED使用的AlInGaP材料，曲線將顯示出約1.8-2.0V的特徵膝點電壓，超過此電壓，電流會隨著電壓的微小增加而迅速增加。這強調了使用限流機制 (電阻或恆流驅動器) 而非固定電壓源的重要性，以防止熱失控並損壞元件。
4.2 發光強度 vs. 順向電流
此曲線顯示光輸出如何隨著驅動電流增加。通常，在較低電流下關係相對線性，但在較高電流下，由於接面溫度升高和效率下降，可能會飽和或變為次線性。在指定的直流電流範圍內 (最高30mA) 操作LED，可確保最佳效率與使用壽命。
4.3 光譜分佈
AlInGaP黃光LED的光譜輸出曲線顯示出相對較窄的發射波段，通常如規格所述，光譜半高寬 (Δλ) 約為15 nm。峰值將集中在591 nm附近。與螢光粉轉換白光LED等寬頻譜光源相比，這種窄頻寬產生了飽和、純淨的黃色光。
5. 機械與封裝資訊
物理結構與尺寸對於PCB佈局與組裝至關重要。
5.1 封裝尺寸與極性識別
此LED具有標準的晶片LED封裝尺寸。關鍵尺寸包括總長度、寬度以及關鍵的低高度0.35mm。陰極 (負極) 端子通常透過封裝上的標記來識別，例如綠點、凹口或不同形狀的焊接墊。規格書提供了詳細的尺寸圖，包含所有以毫米為單位的關鍵測量值，包括焊接墊位置、元件外型和透鏡尺寸。設計師必須在其PCB焊墊圖案 (封裝外型) 中遵循這些尺寸，以確保正確的焊接與對齊。
5.2 建議的PCB焊接墊設計
提供了建議的焊墊圖案 (焊接墊佈局)，以確保在迴焊過程中形成可靠的焊點。此圖案考慮了焊錫圓角的形成，並防止墓碑效應 (一端從焊墊上翹起) 等問題。如果焊墊連接到大面積的銅平面，設計通常會包含散熱連接，以管理焊接過程中的熱量。
6. 焊接與組裝指南
正確的操作與組裝對於良率與可靠性至關重要。
6.1 紅外線迴焊參數
對於無鉛製程，建議使用特定的迴焊溫度曲線。峰值溫度不應超過260°C，且高於260°C的時間應限制在最多10秒。預熱階段 (通常150-200°C) 是必要的，以緩慢升溫並活化助焊劑，最大預熱時間為120秒。應針對特定的PCB、錫膏和迴焊爐來設定溫度曲線，以確保所有元件正確焊接且不受損壞。
6.2 儲存與操作條件
此LED對濕氣敏感 (MSL2a)。當儲存在原始的密封防潮袋中並附有乾燥劑時，應保持在≤30°C和≤90%相對濕度 (RH) 的環境下，並在一年內使用。一旦打開袋子，儲存環境不應超過30°C和60% RH。暴露在環境空氣中的元件應在672小時 (28天) 內進行紅外線迴焊。如果超過此時間，則需要在焊接前進行約60°C、至少20小時的烘烤，以去除吸收的水分並防止迴焊過程中發生爆米花損壞。
6.3 清潔
如果需要在焊接後進行清潔，僅應使用指定的溶劑。將LED在常溫下浸入乙醇或異丙醇中少於一分鐘是可接受的。使用刺激性或未指定的化學品可能會損壞塑膠透鏡或封裝。
6.4 靜電放電 (ESD) 注意事項
此LED容易受到靜電和電壓突波的損壞。建議使用接地腕帶或防靜電手套操作元件。所有設備，包括工作站和機器，都必須妥善接地，以防止ESD事件。
7. 包裝與訂購資訊
LTST-C281KSKT-5A 以適合自動化組裝的載帶捲盤形式供應。載帶寬度為8mm，纏繞在標準7吋 (178mm) 直徑的捲盤上。每捲包含5000個元件。對於較小數量，可提供最少500個元件的包裝數量。載帶與捲盤規格符合ANSI/EIA 481標準，確保與標準送料器系統相容。載帶有蓋帶保護元件，且規定連續空置的元件袋不得超過兩個。
8. 應用建議與設計考量
8.1 典型應用電路
最常見的驅動方法是將一個串聯限流電阻連接到電壓源 (Vcc)。電阻值 (R) 使用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中 VF 是LED的順向電壓 (為保守設計，請使用分級或規格書中的最大值)，IF 是所需的順向電流 (例如5mA、10mA，最高至30mA)。對於需要一致亮度或在寬電壓範圍內操作的應用，建議使用恆流驅動器IC。
8.2 熱管理
儘管功率消耗很低 (最大75mW)，有效的熱管理對於維持LED壽命和防止色偏仍然很重要。PCB本身可作為散熱片。將LED的散熱墊 (如果有) 連接到PCB上足夠大的銅箔區域有助於散熱。避免長時間同時在絕對最大電流和溫度下操作LED。
8.3 光學設計考量
寬達130度的視角使此LED適合需要從各種角度看到光線而無需額外擴散片的應用。對於更集中的光線，可以使用外部透鏡或導光板。此特定型號的水晶透明透鏡允許原生晶片顏色 (黃色) 直接發出，無需過濾。
9. 技術比較與差異化
LTST-C281KSKT-5A 主要透過其0.35mm的超薄高度實現差異化，這比許多標準晶片LED (例如0603或0805封裝，高度通常為0.6-0.8mm) 更薄。這使其成為最新一代超薄行動裝置和穿戴式裝置的理想選擇。與GaAsP等舊技術相比，使用AlInGaP技術在紅-琥珀-黃色範圍內提供了更高的效率和更好的色彩飽和度。其與標準紅外線迴焊和載帶捲盤包裝的相容性，使其與高產量、自動化製造流程保持一致，提供了具成本效益且可靠的解決方案。
10. 常見問題 (基於技術參數)
10.1 主波長與峰值波長有何不同？
峰值波長 (λp) 是發射光譜強度達到最大值時的單一波長。主波長 (λd) 是從CIE色度圖計算得出的值，代表光線的感知顏色；它是與LED混合輸出的顏色感覺相匹配的單一波長。對於像這種黃色AlInGaP LED的單色光源，兩者通常非常接近，但λd是顏色規格中更相關的參數。
10.2 我能否使用3.3V電源而不加電阻來驅動此LED？
不，不建議這樣做，這很可能會損壞LED。順向電壓僅為1.7-2.3V。直接施加3.3V會導致非常大且不受控制的電流流過 (遠超過30mA的最大值)，導致立即過熱和故障。始終需要限流電阻或穩壓器。
10.3 訂購時應如何解讀分級代碼？
下訂單時，您可以指定VF、IV和色調分級代碼的組合，以獲得特性緊密匹配的LED。例如，要求E3, M, K將獲得順向電壓為1.9-2.1V、發光強度為18.0-28.0 mcd、主波長為589.5-592.0 nm的LED。如果未指定分級，您將收到來自標準生產分級的元件。
11. 運作原理
LTST-C281KSKT-5A 是一種基於AlInGaP材料系統的半導體光源。當施加超過二極體內建電位的順向電壓時，電子和電洞被注入半導體晶片的主動區域。這些電荷載子重新結合，以光子 (光) 的形式釋放能量。AlInGaP合金的特定能隙決定了發射光子的波長，在此情況下位於黃色區域 (~590 nm)。水晶透明環氧樹脂透鏡封裝晶片，提供機械保護、塑造光輸出光束 (寬130度角)，並提高光提取效率。
12. 產業趨勢與背景
像LTST-C281KSKT-5A這樣的LED發展，是由電子產業的幾個關鍵趨勢所驅動。持續推動微型化，要求元件具有更小的佔位面積和更低的高度，以實現更薄的終端產品。AlInGaP等半導體材料提高的效率和亮度，使得可攜式裝置能夠降低功耗並延長電池壽命。此外，全產業採用無鉛焊接和RoHS合規性，要求元件能夠承受更高的迴焊溫度且不含受限物質。包裝的標準化 (載帶捲盤、EIA標準) 支持了定義現代消費性電子產品生產的高度自動化、高產量製造。
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。 |