LTST-C281KSKT 黄色超薄贴片LED规格书 - 0.35毫米厚度 - 典型电压2.4V - 75毫瓦 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-C281KSKT是一款超薄表面贴装芯片LED，专为对垂直空间要求极低的现代电子应用而设计。该器件采用铝铟镓磷半导体材料，可发出明亮的黄光。其主要设计目标是兼容自动化组装工艺、符合环保法规，并在紧凑的外形尺寸下提供可靠的性能。

此LED的核心优势在于其极低的0.35毫米厚度，使其非常适合空间受限的关键应用，例如超薄显示器、纤薄消费电子产品的背光以及高密度PCB中的指示灯。它采用8毫米编带包装，供应于7英寸直径的卷盘，便于高速贴片制造。

2. 技术参数详解

2.1 绝对最大额定值

器件的操作极限定义在环境温度为25°C的条件下。超出这些额定值可能导致永久性损坏。

• 功耗（Pd）：75毫瓦。这是LED在不发生性能退化的情况下，能够以热量形式耗散的最大功率。
• 峰值正向电流（I_F(PEAK)）：80毫安。此电流仅在脉冲条件下（占空比1/10，脉冲宽度0.1毫秒）允许，以防止过热。
• 连续正向电流（I_F）：30毫安直流。这是连续操作时的最大推荐电流。
• 反向电压（V_R）：5伏。施加超过此限制的反向电压可能击穿LED的PN结。
• 工作温度范围：-30°C 至 +85°C。保证器件在此环境温度范围内正常工作。
• 存储温度范围：-40°C 至 +85°C。
• 红外回流焊条件：可承受最高260°C的峰值温度，最长10秒，兼容标准无铅焊接工艺。

2.2 光电特性

关键性能参数在Ta=25°C和标准测试电流I_F= 20mA下测量。

• 发光强度（I_V）：范围从最小28.0毫坎德拉到最大180.0毫坎德拉。典型值在此宽泛的分档范围内（见第3节）。测量使用经过滤光片匹配CIE明视觉响应曲线的传感器进行。
• 视角（2θ_1/2）：130度。这是发光强度降至轴向测量值一半时的全角。这表明其具有宽泛、漫射的光发射模式，适用于区域照明或广角指示灯。
• 峰值发射波长（λ_P）：588纳米。这是光谱功率分布达到最大值时的波长。
• 主波长（λ_d）：587纳米至597纳米。这是人眼感知到的、定义LED颜色（黄色）的单色光波长，源自CIE色度图。
• 光谱线半宽（Δλ）：15纳米。此参数描述了发射光的光谱纯度或带宽，在最大强度一半处测量。
• 正向电压（V_F）：典型值为2.4伏，范围从2.0伏到规定的最大值。这是LED在导通20毫安电流时的压降。
• 反向电流（I_R）：施加5伏反向偏压时，最大为10微安。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED根据关键参数被分类到不同的分档中。LTST-C281KSKT采用三码分档系统（例如，D4-P-K）。

3.1 正向电压分档

分档确保电路中LED具有相似的压降，防止并联配置中的电流不平衡。

• 分档D2： V_F= 1.80伏 - 2.00伏 @20毫安
• 分档D3： V_F= 2.00伏 - 2.20伏 @20毫安
• 分档D4： V_F= 2.20伏 - 2.40伏 @20毫安
• 每档容差：±0.1伏

3.2 发光强度分档

此分档根据LED的光输出亮度进行分组。

• 分档N： I_V= 28.0毫坎德拉 - 45.0毫坎德拉 @20毫安
• 分档P： I_V= 45.0毫坎德拉 - 71.0毫坎德拉 @20毫安
• 分档Q： I_V= 71.0毫坎德拉 - 112.0毫坎德拉 @20毫安
• 分档R： I_V= 112.0毫坎德拉 - 180.0毫坎德拉 @20毫安
• 每档容差：±15%

3.3 主波长分档

对于颜色匹配应用至关重要，它定义了精确的黄色色调。

• 分档J： λ_d= 587.00纳米 - 589.50纳米 @20毫安
• 分档K： λ_d= 589.50纳米 - 592.00纳米 @20毫安
• 分档L： λ_d= 592.00纳米 - 594.50纳米 @20毫安
• 分档M： λ_d= 594.50纳米 - 597.00纳米 @20毫安
• 每档容差：±1纳米

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体的图形曲线（图1，图6），但其含义对于铝铟镓磷LED来说是标准的。

• I-V（电流-电压）曲线：呈现典型的二极管指数关系。正向电压具有正温度系数，这意味着对于给定电流，V_F会随着结温升高而略微下降。
• 发光强度 vs. 正向电流：在正常工作范围内（最高至30毫安），强度与正向电流大致成正比。超过此点驱动会导致由于效率下降和热效应增加而产生的次线性增长。
• 发光强度 vs. 环境温度：铝铟镓磷LED的光输出通常随着环境（和结）温度的升高而降低。在高温环境中必须考虑这种热降额。
• 光谱分布：发射光谱以588纳米（黄色）为中心，半宽相对较窄，为15纳米，表明具有良好的色彩饱和度。
• 视角分布图：130度的视角表明其具有接近朗伯体的发射模式，其中强度大致与离轴视角的余弦相关。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与极性

该器件符合EIA标准封装外形。关键尺寸特征包括总高度0.35毫米。封装包含一个水清透镜。极性由阴极标记指示，通常是封装或编带上的凹口、绿点或其他视觉标记。具体标记应从封装图纸中核实。

5.2 推荐焊盘布局

提供了焊盘布局（焊盘尺寸图），以确保回流焊期间形成可靠的焊点。此布局旨在促进适当的焊料润湿、回流期间元件的自对准以及长期的机械可靠性。遵循此推荐布局对于防止立碑或不良焊接连接至关重要。

5.3 编带与卷盘规格

LED以带有保护盖带的凸起载带形式供应，卷绕在7英寸（178毫米）直径的卷盘上。

• 料袋间距：8毫米（许多小型SMD元件的标准间距）。
• 每卷数量：5000片。
• 最小起订量（MOQ，针对尾料）：500片。
• 缺件：最多允许连续两个空料袋。
• 标准：包装符合ANSI/EIA-481规范。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

为无铅焊接工艺提供了建议的红外回流焊温度曲线。关键参数包括：

• 预热：150°C 至 200°C。
• 预热时间：最长120秒，以实现均匀加热和焊膏中溶剂的蒸发。
• 峰值温度：最高260°C。
• 液相线以上时间（TAL）：在峰值温度±5°C范围内的持续时间应限制在最长10秒。该元件最多可承受此峰值温度两次回流焊循环。

该曲线基于JEDEC标准。工程师必须针对其特定的PCB设计、焊膏和炉子进行曲线表征，以创建可靠的焊点。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，必须极其小心：

• 烙铁温度：最高300°C。
• 焊接时间：每个引脚最长3秒。
• 限制：仅允许进行一次手工焊接循环，以避免对塑料封装和半导体芯片造成热损伤。

6.3 清洗

使用免清洗焊膏进行回流焊后，通常无需清洗。如果需要清洗（例如，使用助焊剂手工焊接后）：

• 推荐溶剂：仅使用酒精类清洁剂，如乙醇或异丙醇。
• 工艺：在常温下将LED浸入不超过一分钟。可轻轻搅动。
• 避免：请勿使用未指定的化学液体、超声波清洗（可能导致机械应力）或可能损坏环氧树脂透镜或封装标记的刺激性溶剂。

7. 存储与操作

7.1 湿敏等级

LED封装对湿气敏感。遵守存储条件至关重要，以防止因吸收的湿气快速汽化而在回流焊期间发生“爆米花”现象（封装开裂）。

• 密封袋（原始包装）：在≤30°C和≤90%相对湿度下存储。当存储在带有干燥剂的防潮袋中时，保质期为一年。
• 开袋后：暴露在袋外的时间有限。在≤30°C和≤60%相对湿度下存储时，建议的回流焊前“车间寿命”为672小时（28天）。
• 延长存储（已开封）：对于超过672小时的存储，请将元件放入带有干燥剂的密封容器或氮气干燥器中。
• 重新烘烤：暴露超过672小时的元件在焊接前必须在约60°C下烘烤至少20小时，以去除吸收的湿气。

7.2 静电放电（ESD）防护

LED易受静电放电损坏。在所有操作和组装阶段必须采取预防措施。

• 操作人员应佩戴接地腕带或防静电手套。
• 所有工作站、工具和设备必须正确接地。
• 在工作台面上使用导电或耗散垫。
• 使用ESD防护包装运输和存储元件。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 状态指示灯：消费电子产品（路由器、机顶盒、智能家居设备）、办公设备和工业控制面板中的电源、连接和功能状态灯。
• 背光：用于纤薄设备中LCD显示器的侧入式或直下式背光、键盘照明以及高度受限的图标背光。
• 汽车内饰照明：仪表盘指示灯、开关照明和环境照明（需验证具体的汽车级要求）。
• 便携与可穿戴设备：受益于超薄厚度的智能手机、平板电脑和健身追踪器中的电池电量指示器、通知灯。

8.2 设计考量

• 限流：始终使用串联限流电阻或恒流驱动器。使用公式 R = (V_电源- V_F) / I_F 计算电阻值。请勿直接连接到电压源。
• 热管理：尽管功耗较低，但需确保PCB上有足够的铜面积或焊盘下的散热过孔以传导热量，尤其是在接近最大电流或高环境温度下工作时。这有助于维持光输出和寿命。
• 并联连接：避免将多个LED直接从单一电压源并联。V_F的微小差异会导致显著的电流不平衡，使一个LED占用大部分电流。为每个LED使用单独的限流电阻或使用多通道恒流驱动器。
• 光学设计：130度的宽视角提供了良好的离轴可见性。对于聚焦光，可能需要外部透镜或导光件。

9. 技术对比与差异

LTST-C281KSKT在其类别中具有特定优势：

• 对比标准厚度LED（0.6毫米+）：主要区别在于0.35毫米的高度，使其能够应用于传统LED无法安装的空间关键型设计。
• 对比其他黄色LED技术：与GaAsP等旧技术相比，采用铝铟镓磷半导体材料提供了更高的发光效率（每单位电功率产生更多光输出）、更好的温度稳定性和更优的色彩纯度（光谱更窄）。
• 对比非卷盘包装LED：8毫米编带卷盘包装对于大规模生产是一个显著优势，确保与高速自动化贴片机兼容，减少组装时间和成本。
• 合规性：它符合RoHS（有害物质限制）指令，并被归类为绿色产品，这是许多全球市场销售的电子产品的强制性要求。

10. 常见问题解答（FAQ）

10.1 峰值波长与主波长有何区别？

峰值波长（λ_P）：LED发射最多光功率的实际物理波长。直接从光谱测量得出。

主波长（λ_d）：基于人眼色觉感知（CIE图表）的计算值。它是单色光的波长，其颜色看起来与LED的宽光谱输出相同。对于颜色定义和匹配，主波长是更相关的参数。

10.2 我能否以30mA电流持续驱动此LED？

可以，30毫安是最大额定直流正向电流。然而，为了获得最佳寿命并考虑到实际条件（如升高的环境温度），对此值进行降额是良好的工程实践。在20毫安（标准测试条件）或更低的电流下工作将显著延长LED的工作寿命并保持更稳定的光输出。

10.3 分档为何重要？我应选择哪个分档？

分档对于应用中外观和性能的一致性至关重要。例如，在一个包含多个状态LED的面板中，使用来自不同强度或波长分档的LED会导致明显不同的亮度和色调。

根据您的应用需求选择分档：对于严格的颜色匹配（例如，品牌特定的黄色），指定一个窄的主波长分档（J、K、L或M）。对于多个单元间一致的亮度，指定一个发光强度分档（N、P、Q或R）。对于并联串中的电流平衡，指定一个正向电压分档（D2、D3、D4）。

10.4 是否需要散热片？

对于单个在30毫安或以下工作的LED，由于其75毫瓦的低功耗，通常不需要专用的散热片。然而，PCB级别的有效热管理至关重要。这意味着提供足够的铜面积（散热焊盘）连接到LED的焊盘，以将热量传导到PCB基板中，PCB基板充当散热器。这对于LED阵列或在高温环境下工作尤为重要。

11. 实际设计案例研究

场景：为手持医疗设备设计低电量指示器。设备外壳在指示器区域的PCB和所有元件有0.5毫米的内部高度限制。

挑战：高度为0.6毫米的标准LED无法安装。

解决方案：选择高度为0.35毫米的LTST-C281KSKT。为3.3伏电源计算限流电阻：R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45Ω。选择47Ω标准值电阻，得到I_F≈ 19毫安。130度的宽视角确保指示器可从各个角度看到。选择黄色作为通用的注意/警告指示。编带卷盘包装支持自动化组装，确保制造效率和可靠性。

12. 技术原理简介

LTST-C281KSKT基于铝铟镓磷半导体技术。这种材料是来自III-V族的化合物半导体。当施加正向电压时，来自n型区域的电子和来自p型区域的空穴被注入到有源区。当这些载流子复合时，它们以光子（光）的形式释放能量。有源层中铝、铟、镓和磷的特定成分决定了半导体的带隙能量，这直接决定了发射光的波长（颜色）。对于黄光（约590纳米），需要设计特定的带隙能量。水清环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护，并塑造光输出模式。

13. 技术发展趋势

用于指示灯和背光应用的SMD LED的总体趋势继续朝着以下方向发展：

• 效率提升：开发能产生更高每瓦流明数（lm/W）的材料和结构，在相同光输出下降低功耗。
• 微型化：进一步减小封装尺寸（占地面积和高度），以实现更纤薄的电子设备。此器件0.35毫米的高度正是这一趋势的体现。
• 色彩还原与色域改善：对于显示器背光，正朝着具有更窄光谱峰值和特定波长的LED发展，以实现更宽的色域（例如，Rec. 2020）。
• 更高可靠性与寿命：封装材料（环氧树脂、硅胶）和芯片贴装技术的进步，以承受更高的结温和更恶劣的环境条件，延长工作寿命。
• 集成化：将多个LED芯片（RGB、RGBW）集成到单个封装中，或将驱动电子器件（IC）与LED集成，以简化设计（“智能LED”）。