LTST-C193KGKT-5A 貼片LED規格書 - 尺寸1.6x0.8x0.35mm - 電壓1.7-2.3V - 綠色AlInGaP - 中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳細說明一款專為自動化印刷電路板（PCB）組裝而設計的微型表面黏著LED燈的技術規格。該元件以其極低的剖面高度為特點，適用於空間受限的應用。它採用AlInGaP（鋁銦鎵磷）半導體材料來產生綠光，在緊湊的外形尺寸下提供高亮度。

1.1 特性

• 符合RoHS（有害物質限制）指令。
• 極薄的封裝剖面，高度僅為0.35毫米。
• 採用AlInGaP晶片技術，實現高亮度輸出。
• 採用8毫米載帶包裝，捲繞在7英吋直徑的捲盤上，適用於自動化貼片機。
• 標準EIA（電子工業聯盟）封裝外形。
• 相容標準積體電路（IC）驅動位準。
• 設計用於相容自動貼裝設備。
• 適用於紅外線（IR）迴流焊製程。

1.2 應用領域

此LED適用於廣泛的電子設備，這些設備需要小巧尺寸與可靠的指示功能。典型的應用領域包括：

• 通信設備、辦公自動化設備、家用電器和工業控制系統。
• 鍵盤和按鍵的背光照明。
• 狀態和電源指示燈。
• 微型顯示器和面板指示燈。
• 信號和符號照明。

2. 封裝尺寸與機械數據

該LED採用標準表面貼裝封裝。透鏡顏色為水清透明，光源發出綠光。關鍵尺寸包括本體長度1.6毫米、寬度0.8毫米、高度0.35毫米。除非另有說明，所有尺寸公差通常為±0.1毫米。精確的焊盤佈局和貼裝位置應參考詳細的機械圖紙。

3. 額定值與特性

3.1 絕對最大額定值

超出這些限值的應力可能導致器件永久性損壞。所有額定值均在環境溫度（Ta）為25°C時指定。

• 功耗（Pd）：50 mW
• 峰值正向電流（IFP）：40 mA（佔空比1/10，脈衝寬度0.1ms）
• 連續正向電流（IF）：20 mA DC
• 反向電壓（VR）：5 V
• 工作溫度範圍（Topr）：-30°C 至 +85°C
• 儲存溫度範圍（Tstg）：-40°C 至 +85°C
• 紅外迴流焊條件：峰值溫度260°C，最長10秒。

3.2 建議的紅外迴流焊溫度曲線

對於無鉛焊接製程，建議採用特定的溫度曲線，以確保形成可靠的焊點而不損壞LED封裝。該曲線通常包括預熱階段、升溫階段、峰值溫度區（不超過260°C）以及受控的冷卻階段。高於217°C（典型無鉛焊料的液相線溫度）的總時間應根據焊膏規格進行管理。

3.3 電氣與光學特性

這些參數定義了LED在Ta=25°C的正常工作條件下的典型性能。

• 發光強度（Iv）：在正向電流（IF）為5 mA時，範圍為4.5至28毫坎德拉（mcd）。使用經過CIE明視覺響應曲線濾波的感測器測量。
• 視角（2θ½）：130度。這是發光強度降至其軸向值一半時的全角。
• 峰值發射波長（λP）：典型值為574.0奈米（nm）。
• 主波長（λd）：在IF=5mA時，範圍為567.5 nm至576.5 nm。這定義了光線的感知顏色。
• 光譜線半寬（Δλ）：約15 nm，表示綠光發射的光譜純度。
• 正向電壓（VF）：在IF=5mA時，範圍為1.7V至2.3V。
• 反向電流（IR）：在反向電壓（VR）為5V時，最大為10微安（µA）。

4. 分檔系統

為確保應用中的一致性，LED根據關鍵參數被分選到不同的檔位中。這使得設計人員能夠選擇滿足特定電壓、亮度和顏色要求的器件。

4.1 正向電壓（VF）分檔

檔位根據5mA下的正向壓降定義。
E2：1.7V - 1.9V
E3：1.9V - 2.1V
E4：2.1V - 2.3V
每檔公差：±0.1V

4.2 發光強度（Iv）分檔

檔位根據5mA下的發光強度定義。
J：4.5 mcd - 7.1 mcd
K：7.1 mcd - 11.2 mcd
L：11.2 mcd - 18.0 mcd
M：18.0 mcd - 28.0 mcd
每檔公差：±15%

4.3 色調（主波長，λd）分檔

檔位根據5mA下的主波長定義，決定了綠色的精確色調。
C：567.5 nm - 570.5 nm
D：570.5 nm - 573.5 nm
E：573.5 nm - 576.5 nm
每檔公差：±1 nm

5. 典型性能曲線

圖形數據提供了在不同條件下器件行為的更深入洞察。典型曲線包括：

• 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）：顯示指數關係，對於限流電阻計算至關重要。
• 發光強度 vs. 正向電流：展示光輸出如何隨電流增加而增加，直至達到最大額定值。
• 發光強度 vs. 環境溫度：顯示隨著接面溫度升高，光輸出會下降，這對於熱管理很重要。
• 光譜分佈圖：相對強度與波長的關係圖，中心位於574nm的峰值波長附近。

6. 使用者指南與組裝資訊

6.1 清洗

若焊接後需要清洗，請僅使用指定的溶劑。將LED在室溫下浸入乙醇或異丙醇中不超過一分鐘。避免使用強效或未指定的化學清潔劑，以免損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

6.2 推薦的PCB焊盤佈局

提供了建議的PCB焊盤圖形（封裝外形），以確保形成正確的焊角並保證機械穩定性。此圖形考慮了封裝尺寸和推薦的阻焊層間隙。

6.3 載帶與捲盤包裝規格

LED以帶有保護蓋帶的壓紋載帶形式提供。關鍵規格包括8毫米載帶寬度、口袋間距和捲盤尺寸（7英吋直徑）。標準捲盤數量為5000片。包裝遵循ANSI/EIA-481標準。

6.4 儲存與操作

• ESD預防措施：該器件對靜電放電（ESD）敏感。操作時請使用腕帶、防靜電墊和正確接地的設備。
• 濕度敏感性：该封装等级为MSL 2a。一旦打开原装的防潮袋，元件应在672小时（28天）内，在受控湿度（<60% RH）条件下进行红外回流焊。若需在此期限后或在非受控环境中储存，建议在焊接前进行约60°C、20小时的烘烤。
• 未開封包裝：儲存在≤30°C且相對濕度≤90%的環境中。請在日期代碼所示的一年內使用。

7. 應用說明與設計考量

7.1 限流

為確保可靠運行，必須使用外部限流電阻。電阻值（R）可使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - VF) / IF，其中VF是來自分檔或典型值的正向電壓，IF是所需的驅動電流（不得超過20mA DC）。計算時務必考慮電源容差和LED VF的差異。

7.2 熱管理

儘管功耗較低，但保持較低的接面溫度對於長期可靠性和穩定的光輸出至關重要。確保LED焊墊周圍有足夠的PCB銅箔區域作為散熱片，尤其是在額定範圍內以較高電流驅動時。

7.3 光學設計

130度的寬視角使該LED適用於需要廣角照明或多角度可見性的應用。對於聚焦光，可能需要外部透鏡或導光件。水清透明透鏡對光的吸收最小。

7.4 焊接工藝控制

嚴格遵守建議的回流焊溫度曲線至關重要。超過液相線溫度的時間過長或峰值溫度超過260°C可能導致內部鍵合線失效或封裝開裂。使用烙鐵進行手工焊接時，溫度應限制在300°C，最長3秒，且僅能操作一次。

8. 技術對比與優勢

該元件的主要區別在於其0.35毫米的剖面高度，比許多標準貼片LED要薄得多。這使得它可以整合到超薄消費性電子產品中。與一些較舊的綠色LED技術相比，採用AlInGaP技術提供了更高的效率和更好的溫度穩定性，從而在工作溫度範圍內實現更一致的亮度和顏色。全面的分檔系統為設計人員提供了對其最終產品視覺和電氣特性的精確控制。

9. 常見問題解答（FAQ）

問：我可以直接用3.3V或5V邏輯輸出來驅動這個LED嗎？
答：不可以。您必須始終串聯一個限流電阻。第7.1節中的計算適用。直接驅動很可能會超過最大電流並損壞LED。

問：峰值波長和主波長有什麼區別？
答：峰值波長（λP）是發射光譜強度最高的波長。主波長（λd）是能產生與LED光線相同顏色感知的單一波長。λd對於顏色規格更為相關。

問：如何解讀型號中的分檔代碼？
答：型號LTST-C193KGKT-5A包含嵌入式代碼。'K'通常對應特定的發光強度檔位（例如，7.1-11.2 mcd的K檔），'G'表示綠色。確切的對應關係應參考製造商詳細的分檔代碼列表進行確認。

問：這個LED適合戶外使用嗎？
答：其工作溫度範圍為-30°C至+85°C，涵蓋了許多環境。然而，規格書中指定的應用主要為室內（例如，標誌）。對於戶外使用，需要考慮本文件未涵蓋的紫外線輻射和濕氣侵入的額外防護。

10. 運作原理

該LED基於半導體p-n結中的電致發光原理工作。當施加超過二極體開啟電壓（VF）的正向電壓時，來自n型AlInGaP材料的電子與來自p型材料的電洞在有源區複合。這種複合事件以光子（光）的形式釋放能量。AlInGaP合金的具體成分決定了帶隙能量，從而直接定義了發射光的波長（顏色），在本例中為綠色。環氧樹脂透鏡用於保護半導體晶片、塑形光輸出光束並增強材料的光提取效率。