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1. 产品概述
LTLMR4TCY2DA是一款专为严苛照明应用设计的高亮度青色表面贴装LED。它采用先进的InGaN技术，可产生峰值波长为505nm的光线，并封装在漫射型外壳中，提供均匀的辐射模式。该器件的一个关键特性是其固有的窄视角，典型值为25度，这是通过封装透镜设计实现的，无需额外的二次光学元件。这使得它特别适用于需要精确光线定向和控制的应用。该器件采用无铅无卤材料制造，完全符合RoHS标准，并具有湿度敏感等级3（MSL3）的额定处理等级。
1.1 核心优势与目标市场
这款LED的主要优势包括：在标准20mA驱动电流下，其发光强度输出范围高达12,000至27,000 mcd，同时功耗低、效率高。得益于先进的环氧树脂技术，其封装具有优异的防潮和抗紫外线性能。其设计兼容标准的表面贴装技术（SMT）生产线和工业回流焊接工艺。主要目标应用领域是标牌行业，尤其是在需要高可见度和受控光分布的场合，例如视频信息标志、交通标志以及各种其他信息显示板。
2. 深入技术参数分析
本节详细介绍了在标准测试条件（TA=25°C）下，LED的工作极限和性能特征。
2.1 绝对最大额定值
不得超出这些极限值操作器件，以防永久性损坏。最大连续直流正向电流为30 mA。对于脉冲操作，在特定条件下（占空比≤1/10，脉冲宽度≤10ms），允许的峰值正向电流为100 mA。最大功耗为105 mW。当环境温度超过45°C时，正向电流额定值以每摄氏度0.5 mA的速率线性降额。工作温度范围为-40°C至+85°C，而存储温度范围可扩展至+100°C。器件可承受峰值温度为260°C、最长10秒的回流焊接。
2.2 光电特性
在测试条件IF=20mA下，发光强度（Iv）的典型范围为12,000至27,000毫坎德拉（mcd）。视角（2θ1/2）定义为强度降至轴向值一半时的全角，典型值为25度，最小为20度。峰值发射波长（λP）为505 nm。主波长（λd）定义了感知颜色，范围为498 nm至507 nm。光谱线半宽（Δλ）典型值为28 nm，表明了青色发射的光谱纯度。在20mA电流下，正向电压（VF）范围从最小2.7V到最大3.6V。在反向电压（VR）为5V时，反向电流（IR）限制在最大10 μA；请注意，该器件并非设计用于反向偏压工作。
3. 分档系统规格
为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED根据关键参数被分档。
3.1 发光强度分档
LED根据其在20mA电流下的光输出被分为三个强度档位（Z, 1, 2）。Z档覆盖12,000至16,000 mcd，1档覆盖16,000至21,000 mcd，2档覆盖21,000至27,000 mcd。在测试和保证中，每个档位限值应用±15%的容差。
3.2 主波长分档
为确保颜色一致性，主波长被分为两个代码：C1（498 nm至503 nm）和C2（503 nm至507 nm）。每个档位限值的容差为±1 nm。这种分档允许设计人员根据其应用的具体色点要求选择合适的LED。
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），但可以描述其典型行为。正向电流与正向电压（I-V）曲线将呈现标准的二极管指数特性。在推荐的工作范围内，发光强度通常与正向电流成正比。峰值发射波长（λP）和主波长（λd）可能会随着结温和驱动电流的变化而发生微小偏移，这对于半导体光源来说是典型现象。25度的窄视角轮廓表明光束具有高度方向性，在中心锥形区域外迅速衰减，这对于需要高轴向亮度和最小光溢出的应用非常有利。
5. 机械与封装信息
5.1 外形尺寸与公差
该LED采用表面贴装封装。所有尺寸均以毫米为单位提供，除非另有说明，一般公差为±0.25mm。关键注意事项包括：凸缘下方树脂的最大突出量为1.0mm，引脚间距在引脚从封装本体伸出的点处测量。设计人员必须参考详细的尺寸图以进行准确的焊盘布局规划。
5.2 推荐焊盘图案
PCB设计推荐使用特定的焊盘布局（P1, P2, P3）。一个关键的设计要点是，其中一个焊盘（P3）旨在连接到散热器或其他冷却机构。该焊盘设计用于有效散发工作过程中产生的热量，这对于维持性能和寿命至关重要，尤其是在接近或达到最大额定值运行时。该器件专为回流焊接设计，不适用于浸焊工艺。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊接曲线
推荐使用无铅回流曲线。关键参数包括：预热/保温阶段，温度在150°C至200°C之间，最长120秒；液相线以上时间（TL=217°C）在60至150秒之间；峰值温度（TP）为260°C。在指定分级温度（TC=255°C）±5°C范围内的时间不应超过30秒。从25°C到峰值温度的总时间应控制在5分钟以内。对于使用烙铁的手动返修，最高温度为315°C，时间不超过3秒，且此操作只能进行一次。
6.2 存储与湿度敏感性
这是一款MSL3器件。未开封的防潮袋中的LED可在低于30°C和90%相对湿度（RH）的条件下存储长达12个月。打开袋子后，元件必须保存在低于30°C和60% RH的环境中，并且所有焊接必须在168小时（7天）内完成。如果出现以下情况，则需要在60°C ±5°C下烘烤20小时：湿度指示卡显示>10% RH、车间寿命超过168小时、或器件暴露在>30°C和60% RH的环境中。烘烤只能进行一次。长时间暴露会使镀银引脚氧化，影响可焊性。未使用的LED应重新用干燥剂密封。
6.3 清洁
如果焊接后需要清洁，只能使用酒精类溶剂，如异丙醇（IPA）。应避免使用刺激性或腐蚀性的化学清洁剂，因为它们可能会损坏环氧树脂透镜或封装标记。
7. 包装与订购信息
7.1 包装规格
LED以载带和卷盘形式提供。载带尺寸有明确规定，其凹槽设计用于牢固固定元件。每个标准卷盘包含1,000片。对于批量包装，1个卷盘与干燥剂和湿度指示卡一起放入一个防潮袋中。三个这样的袋子包装成一个内盒（总计3,000片）。然后，十个内盒包装成一个外运输箱，每个外箱总计30,000片。包装上明确标记为包含静电敏感器件（ESD），需要安全的处理程序。
8. 应用建议与设计考量
8.1 典型应用场景
这款LED的主要应用是各种室内外标牌。其高亮度使其适用于视频信息标志和大尺寸信息显示屏，在这些应用中，日光下的可读性可能是一个因素。其窄而受控的视角非常适合交通标志和方向信息标志，确保光线高效地指向观察者，浪费最少。它也可用于需要明亮青色指示灯或背光的普通电子设备。
8.2 设计考量
电流驱动：强烈建议使用恒流驱动器而非恒压源，以确保稳定的光输出并防止热失控。设计应使LED在推荐值20mA或以下工作以获得最佳寿命，仅在绝对必要且具备充分热管理的情况下才使用最大30mA。
热管理：尽管功耗低，但有效的散热对于维持性能和可靠性至关重要，尤其是在高环境温度或密集排列的阵列中。应实施推荐的将焊盘P3连接到散热平面的方案。
光学设计：固有的25度视角在许多标牌应用中通常无需额外的透镜，从而简化了机械设计。然而，对于需要更窄光束或特定分布模式的应用，可以使用二次光学元件。
ESD防护：作为ESD敏感器件，在组装过程中应遵循适当的处理程序，包括使用接地工作站和腕带。
9. 技术对比与差异化
与标准SMD LED（如3528或5050封装）或PLCC（塑料引线芯片载体）封装相比，LTLMR4TCY2DA提供了显著更窄的固有视角。标准SMD LED的视角通常在120度或以上，需要外部透镜或反射器来实现窄光束。这种集成的窄角设计简化了最终产品组装，减少了元件数量，并通过最小化二次光学元件中的光损失来提高光学效率。其在紧凑封装中的高发光强度也为空间受限的高亮度应用提供了竞争优势。
10. 常见问题解答（基于技术参数）
问：峰值波长（505nm）和主波长（498-507nm）有什么区别？
答：峰值波长是发射光功率最高的单一波长。主波长是从CIE图上的色坐标推导出来的，代表感知颜色；如果LED是纯单色光源，主波长就是与之匹配的单一波长。对于具有光谱宽度的LED，它们通常接近但不完全相同。
问：我可以用3.3V电源驱动这款LED吗？
答：可能可以，但不能直接驱动。正向电压范围为2.7V至3.6V。有些LED在3.3V下可能微亮，而其他具有较高Vf的LED可能根本不亮。需要恒流驱动电路才能实现可靠且一致的工作。
问：为什么MSL3等级和烘烤过程很重要？
答：塑料封装吸收的湿气在高温回流焊接过程中会迅速汽化，导致内部分层、开裂或“爆米花”现象，从而损坏器件。MSL等级及相关处理程序对于确保高组装良率和长期可靠性至关重要。
问：如何解读分档代码（例如，2，C1）？
答：分档代码指定了性能组别。例如，“2，C1”表示一个来自发光强度档位2（21,000-27,000 mcd）和主波长档位C1（498-503 nm）的LED。指定分档允许设计人员在其产品中保持亮度和颜色的一致性。
11. 设计与使用案例研究
场景：设计一个高可见度行人交通信号灯。
一位设计工程师正在创建一个“通行/禁止通行”信号灯，该信号灯必须在直射阳光下清晰可见。他们选择LTLMR4TCY2DA LED作为青色“通行”指示灯。由于25度的窄视角，LED可以紧凑地排列在漫射器后面，确保在行人预期的观察区域内提供明亮、均匀的照明，同时在该区域外的光污染最小。高发光强度（选择档位2的LED）保证了日光下的可读性。设计人员实施了一个设置为18mA的恒流驱动器以最大化寿命，并使用推荐的PCB焊盘布局，将散热焊盘连接到电路板上的大面积铜层以散热。他们确保组装厂遵循MSL3处理和指定的回流曲线，以防止与湿气相关的故障。
12. 工作原理
LTLMR4TCY2DA是一款基于氮化铟镓（InGaN）技术的半导体光源。当施加超过二极管阈值的前向电压时，电子和空穴被注入半导体芯片的有源区。这些载流子复合，以光子（光）的形式释放能量。InGaN材料的特定成分决定了带隙能量，进而定义了发射光的波长——在本例中，位于光谱中约505 nm的青色区域。环氧树脂封装保护芯片，提供机械保护，包含无荧光粉漫射器以塑造光束，并具有抗紫外线和防潮特性。
13. 技术趋势
表面贴装LED市场持续向更高效率（每瓦更多流明）、更高功率密度和更高可靠性发展。与此类器件相关的趋势包括：不断改进InGaN材料以提高在温度和寿命周期内的效能和颜色稳定性；封装技术不断进步，以提供从芯片到PCB更好的热管理，从而允许在更小的占位面积上实现更高的驱动电流和亮度；同时，业界也专注于增强防潮性以实现更高的MSL等级，简化供应链物流。此外，针对颜色和光通量的更严格分档容差正成为标准，以满足需要精确显色和均匀性的应用需求，例如全彩视频显示屏。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |