LTST-C191TBKT 蓝色贴片LED规格书 - 尺寸3.2x1.6x0.55mm - 电压2.8-3.8V - 功耗76mW - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-C191TBKT是一款专为现代空间受限的电子应用而设计的表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）。它属于超薄芯片LED类别，其显著特点是仅0.55毫米的超薄厚度。这使其成为纤薄消费电子产品背光、便携设备指示灯以及垂直空间宝贵的状态显示应用的理想选择。该器件采用InGaN（氮化铟镓）半导体芯片，这是业界生产高效蓝光的标准技术。它采用8毫米载带包装，并供应在标准的7英寸直径卷盘上，完全兼容大批量制造中使用的高速自动化贴片组装设备。

1.1 核心特性与优势

这款LED的主要优势源于其物理和电气设计。最显著的特点是0.55毫米的超薄高度，直接顺应了终端产品日益纤薄化的趋势。它被归类为绿色产品，符合RoHS（有害物质限制）指令，确保满足国际环保标准。InGaN芯片技术可在小尺寸光源上提供高发光强度。其EIA（电子工业联盟）标准封装尺寸确保了与广泛的现有PCB（印刷电路板）布局和设计库的兼容性。此外，它设计用于兼容标准的红外（IR）回流焊接工艺，这是贴片元件焊接的主流方法，从而简化了制造流程。

2. 技术规格：深入分析

本节详细解析了器件的绝对极限和工作特性，这些对于可靠的电路设计至关重要。

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限，不适用于正常工作条件。最大连续直流正向电流（I_F）为20 mA。在占空比为1/10、脉冲宽度为0.1 ms的脉冲条件下，允许更高的100 mA峰值正向电流。总功耗不得超过76 mW，这是由封装向PCB散热的能力决定的极限。器件的工作温度范围为-20°C至+80°C，可在-30°C至+100°C的环境下存储。对于组装，它能承受最高260°C的红外回流焊峰值温度，最长不超过10秒。

2.2 光电特性

这些参数是在标准环境温度（T_a）为25°C、正向电流为20 mA的条件下测量的（除非另有说明）。它们定义了器件在正常工作条件下的性能。

• 发光强度（I_V）：范围从最小28.0 mcd到最大180.0 mcd。具体单元的实测值取决于其分档代码（见第3节）。强度测量使用经过滤光片匹配明视觉（人眼）响应曲线的传感器进行。
• 视角（2θ_1/2）：宽广的130度角，定义为发光强度降至其轴向（0°）值一半时的离轴点。这表明其具有朗伯或近朗伯发射模式，适用于需要大面积照明而非聚焦光束的应用。
• 峰值波长（λ_P）：典型值为468 nm。这是光谱功率分布达到最大值时的波长。
• 主波长（λ_d）：范围从465.0 nm到475.0 nm。这是人眼感知到的、与LED颜色相匹配的单色波长，源自CIE色度图。它是颜色一致性的关键参数。
• 光谱线半宽（Δλ）：约为25 nm。这衡量了发射光的带宽，指示光谱纯度。这是蓝色InGaN LED的典型值。
• 正向电压（V_F）：在20 mA电流下，范围从2.80 V到3.80 V。具体值已分档（见第3节）。此参数对于设计限流电路至关重要。
• 反向电流（I_R）：当施加5V反向电压（V_R）时，最大为10 μA。必须注意，此LED并非设计用于反向工作；此测试条件仅用于表征。在电路中施加反向偏压可能会损坏器件。

3. 分档系统说明

为确保批量生产的一致性，LED会根据性能参数进行分档。LTST-C191TBKT对关键参数采用三维分档系统。

3.1 正向电压分档

根据其在20 mA下的正向电压（V_F），单元被分入D7至D11档。例如，D7档包含V_F在2.80V至3.00V之间的LED，而D11档则包含3.60V至3.80V的LED。每档内的容差为±0.1V。在同一电压档内选择LED有助于在阵列中保持均匀的亮度和功耗。

3.2 发光强度分档

强度被分为N、P、Q和R档。N档覆盖28.0-45.0 mcd，R档覆盖最高的112.0-180.0 mcd范围。每个强度档的容差为±15%。这使得设计人员可以根据应用需求选择合适的亮度等级，在可见度与能效之间取得平衡。

3.3 主波长分档

颜色（主波长）分为两个代码：AC（465.0-470.0 nm）和AD（470.0-475.0 nm），每档容差为±1 nm。这种严格控制确保了最小的颜色差异，这对于多LED背光或颜色匹配很重要的状态指示灯等应用至关重要。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体的图形曲线（例如，图1为光谱分布，图6为视角），但其含义对于InGaN LED来说是标准的。正向电流与正向电压（I-V）曲线将显示典型的指数关系，拐点电压大约在2.8-3.0V。发光强度与正向电流曲线在额定电流以下通常是线性的，超过后效率可能因发热而下降。主波长通常具有轻微的负温度系数，这意味着随着结温升高，它可能会向更长波长（略微偏绿）偏移。宽广的130度视角曲线证实了其近朗伯发射轮廓。

5. 机械与封装信息

5.1 物理尺寸

封装遵循EIA标准尺寸。关键尺寸包括典型长度3.2 mm、宽度1.6 mm以及标志性的0.55 mm高度。规格书中提供了详细的尺寸图，用于PCB焊盘图案设计。除非另有说明，所有尺寸的标准公差为±0.10 mm。

5.2 极性识别与焊盘设计

LED具有阳极和阴极。极性通常通过封装上的标记或焊盘图案中的不对称特征来指示。规格书包含建议的焊接焊盘尺寸，以确保在回流焊过程中形成可靠的焊点，这对于电气连接和机械强度都至关重要。正确的焊盘设计也有助于散热。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接曲线

该器件适用于无铅焊接工艺。提供了符合JEDEC标准的建议红外回流焊接曲线。关键参数包括预热区（通常150-200°C）、受控升温至不超过260°C的峰值温度，以及适合焊膏的液相线以上时间（TAL）。峰值温度260°C不得超过10秒。必须强调，具体的焊接曲线必须根据所使用的特定PCB设计、元件和焊膏进行特性化。

6.2 手工焊接

如果必须使用烙铁进行手工焊接，建议烙铁头温度不超过300°C，并且单次操作接触时间限制在最多3秒。烙铁产生的过多热量很容易损坏小型封装。

6.3 存储与处理条件

LED对湿气敏感。当存储在带有干燥剂的原始密封防潮袋中时，应保持在≤30°C和≤90% RH的条件下，并在一年内使用。一旦打开袋子，存储环境不应超过30°C和60% RH。暴露在环境湿度中超过672小时（28天）的元件，在回流焊接前应在约60°C下烘烤至少20小时，以防止“爆米花”现象（因蒸汽压力导致封装开裂）。对于长时间脱离原始袋子的存储，应使用带有干燥剂的密封容器。

6.4 清洗

如果焊接后需要清洗，应仅使用指定的溶剂。建议在常温下将LED浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。未指定的化学清洁剂可能会损坏塑料封装材料。

7. 包装与订购信息

标准包装为8毫米宽压纹载带，卷绕在7英寸（178毫米）直径的卷盘上。每卷包含5000片LTST-C191TBKT LED。载带使用顶盖密封空腔。包装遵循ANSI/EIA 481-1-A-1994规范。对于生产剩余物料，最小包装数量为500片。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

超薄外形使这款LED成为以下应用的理想选择：纤薄键盘或遥控器按键背光、智能手机、平板电脑和超薄笔记本电脑的状态指示灯、汽车仪表板或消费电器中的面板照明，以及作为高密度PCB中的通用蓝色指示灯。

8.2 设计考虑与注意事项

• 电流驱动：LED是电流驱动器件。务必使用串联限流电阻或恒流驱动电路。电阻值计算公式为：R = (V_电源- V_F) / I_F。使用分档或规格书中的最大V_F值，以确保在最坏情况下电流不超过20 mA。
• ESD防护：InGaN芯片对静电放电（ESD）敏感。在处理和组装过程中必须采取适当的ESD控制措施（如防静电手环、接地工作站、导电地板）。
• 热管理：虽然功耗较低，但确保从LED焊盘到PCB铜箔的良好热通路有助于维持性能和寿命，尤其是在以最大电流或接近最大电流驱动时。
• 反向电压保护：由于该器件并非设计用于反向偏压，如果LED在电路中可能承受反向电压，可考虑并联一个保护二极管（阴极对阳极）。

9. 技术对比与差异化

LTST-C191TBKT的主要差异化优势在于其0.55毫米的高度，这比许多标准贴片LED（例如0603或0402封装，高度通常>0.8毫米）更薄。与侧发光LED相比，它提供了具有宽视角的顶发光形式。其InGaN技术相比旧的蓝光LED技术提供了更高的效率和更好的色彩饱和度。全面的分档系统相比未分档或分档宽松的替代品，提供了更好的颜色和亮度一致性，这对于多LED应用至关重要。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：对于5V电源，我需要多大的电阻？

答：使用最大V_F值3.8V和目标I_F值20mA：R = (5V - 3.8V) / 0.02A = 60 Ω。标准的62 Ω或68 Ω电阻是合适的。务必根据您所用LED的实际V_F分档进行验证。

问：我可以用3.3V电源驱动它吗？

答：有可能，但需谨慎。如果LED的V_F处于其范围的高端（例如3.8V），3.3V电源可能无法完全点亮或根本无法点亮。您需要检查最小V_F（2.8V），并且可能需要使用恒流驱动器而非简单的电阻，以确保可靠工作。

问：如何解读发光强度值？

答：发光强度（mcd）测量的是特定方向（轴向）的亮度。宽视角意味着这种亮度分布在一个很大的区域内，因此表面上的感知亮度取决于距离和角度。作为比较，典型的5mm直插式LED可能为1000-5000 mcd，但光束要窄得多。

问：它适合户外使用吗？

答：其工作温度范围（-20°C至+80°C）涵盖了许多户外条件。然而，长时间暴露在直射阳光（紫外线）和恶劣天气下可能会使塑料封装老化。对于严苛环境，请向制造商确认适用性，并考虑使用保护涂层。

11. 实用设计与使用示例

示例1：多LED状态条：设计一个包含10个蓝色LED的条形图。为确保外观均匀，指定来自相同主波长档（例如，全部AD档）和相同发光强度档（例如，全部P档）的LED。通过晶体管或LED驱动IC共享一个恒流源来驱动它们，以保证电流相同，从而实现相同的亮度和颜色。

示例2：薄膜开关背光：0.55毫米的高度允许LED安装在薄膜层和扩散片后面，总厚度小于2毫米。130度的宽视角确保了开关图标的均匀照明。10-15 mA的电流（而非20 mA）可能就足够了，从而降低功耗和发热。

12. 技术原理简介

LTST-C191TBKT基于InGaN半导体技术。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴被注入有源区。它们的复合以光子（光）的形式释放能量。量子阱结构中氮化铟镓合金的具体成分决定了带隙能量，从而决定了发射光的波长（颜色）。对于蓝光，需要大约2.6-2.7电子伏特（eV）的带隙。塑料封装用于保护脆弱的半导体芯片，提供机械结构，并包含一个透镜来塑形光输出，从而形成宽视角。

13. 行业趋势与发展

消费电子用贴片LED的趋势继续朝着小型化（更小的占位面积和更低的厚度）和更高效率（每瓦电输入产生更多光输出）发展。制造商也在努力提高颜色一致性和更严格的分档。采用无铅和无卤材料以满足环保要求已成为标准。在应用方面，集成是关键，LED越来越多地与驱动器或传感器共同封装，或直接嵌入PCB中。底层的InGaN技术已经成熟，但在内部量子效率和寿命方面仍在持续改进。