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1. 产品概述
LTW-326ZDSKR-5A是一款双色、侧发光表面贴装器件（SMD）LED。其主要设计用途是LCD背光应用，这类应用需要紧凑的直角光源。该器件在一个封装内集成了两个不同的半导体芯片：一个用于发白光的InGaN（氮化铟镓）芯片和一个用于发红光的AlInGaP（铝铟镓磷）芯片。这种双芯片配置允许从一个元件进行混色或独立控制两种颜色，在空间受限的设计（如超薄显示器）中节省电路板空间并简化组装。
这款LED的核心优势包括：两颗芯片均具有超高亮度输出、兼容标准自动化贴片设备，以及适用于无铅红外（IR）回流焊工艺。它采用8mm载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，便于大批量生产。该产品还明确符合RoHS（有害物质限制）指令，属于环保产品。
2. 技术规格详解
2.1 绝对最大额定值
超出这些限制操作器件可能导致永久性损坏。环境温度（Ta）为25°C时的关键额定值如下：
- 功耗：白光芯片：35 mW，红光芯片：48 mW。这定义了LED在连续工作下能作为热量耗散的最大功率。
- 正向电流：直流正向电流：白光：10 mA，红光：20 mA。峰值正向电流（1/10占空比，0.1ms脉冲）：白光：50 mA，红光：40 mA。超过直流电流会过度应力半导体结。
- 反向电压：两颗芯片均为5 V。施加高于此值的反向偏压可能导致结击穿。
- 温度范围：工作温度：-20°C 至 +80°C。储存温度：-40°C 至 +85°C。
- ESD敏感度：人体模型（HBM）阈值为2000V。操作时需采取防静电放电措施。
- 焊接：可承受峰值温度为260°C、持续10秒的红外回流焊接。
2.2 光电特性
测量条件为Ta=25°C，正向电流（IF）=5mA，除非另有说明。
- 发光强度（Iv）：一项关键性能指标。白光：最小值28.0 mcd，典型值 -，最大值112.0 mcd。红光：最小值7.1 mcd，典型值 -，最大值45.0 mcd。每个单元的实际Iv被分档归类（见第3节）。
- 视角（2θ1/2）：两种颜色均为130度，表明其具有背光导光板所用侧发光透镜典型的宽视角锥形。
- 正向电压（VF）：白光：最小值2.7V，典型值3.0V，最大值3.7V。红光：最小值1.70V，典型值2.00V，最大值2.40V。VF的差异源于InGaN和AlInGaP材料的不同带隙能量。在设计驱动电路，特别是共阳极或共阴极配置时，必须考虑这一点。
- 峰值发射波长（λP）：红光芯片：639 nm（典型值）。
- 主波长（λd）：红光芯片：630 nm（典型值）。这是人眼感知的、定义颜色的单一波长。
- 色度坐标（x, y）：白光芯片：x=0.3，y=0.3（典型值）。这些CIE 1931坐标定义了白点颜色。适用公差为±0.01。
- 反向电流（IR）：在VR=5V时，最大100 µA。
3. 分档系统说明
LED根据性能分档，以确保应用中的一致性。分档代码标记在包装上。
3.1 发光强度（Iv）分档
白光芯片：分档 N（28.0-45.0 mcd）、P（45.0-71.0 mcd）、Q（71.0-112.0 mcd）。
红光芯片：分档 K（7.1-11.2 mcd）、L（11.2-18.0 mcd）、M（18.0-28.0 mcd）、N（28.0-45.0 mcd）。
每个分档内适用±15%的公差。
3.2 红光芯片色调（颜色）分档
红光LED根据其在CIE 1931图上的色度坐标（x, y）进行分档。定义了六个分档（S1至S6），每个分档代表色度图上的一个小四边形区域。规格书中提供了这些分档各顶点的坐标。每个分档内的（x, y）坐标适用±0.01的公差。这确保了不同生产批次间红光发射的严格颜色一致性。
4. 性能曲线分析
规格书引用了对设计至关重要的典型特性曲线。
- IV曲线（电流 vs. 电压）：显示了白光和红光芯片的正向电压与电流之间的指数关系。不同的开启电压清晰可见。
- 发光强度 vs. 正向电流：说明了光输出如何随电流增加而增加。在推荐工作范围内通常是线性的，但在更高电流下会饱和。
- 发光强度 vs. 环境温度：显示了随着结温升高，光输出的降额情况。这对于最终应用中的热管理至关重要。
- 光谱分布：对于红光芯片，曲线将在639nm附近显示一个窄峰，这是AlInGaP技术的特征。对于白光芯片（通常是带荧光粉的蓝光芯片），光谱会很宽，覆盖可见光范围。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
该LED符合侧发光LED的EIA标准封装外形。关键尺寸包括总高度、宽度和深度，以及焊盘的位置和尺寸。所有尺寸均以毫米为单位，除非另有说明，标准公差为±0.10mm。透镜设计用于侧向发光。
5.2 引脚分配与极性
该器件有两个独立的芯片，各有其阳极/阴极。引脚分配如下：白光InGaN芯片的阴极连接到引脚C2。红光AlInGaP芯片的阴极连接到引脚C1。阳极可能是共用的，或根据封装图纸分配到其他引脚。在PCB布局和组装时必须注意正确的极性。
5.3 建议焊盘布局
规格书提供了PCB设计的推荐焊盘图形（封装）。遵循此图形可确保回流焊过程中形成良好的焊点、机械稳定性和热性能。还标明了建议的焊接方向，以尽量减少立碑现象。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊温度曲线
该LED兼容红外回流焊工艺。提供了建议的温度曲线，其中一个关键参数是峰值温度260°C，最长持续10秒。必须遵循此曲线，以防止对塑料封装和内部键合线造成热损伤。
6.2 清洗
如果焊接后需要清洗，应仅使用指定的化学品。规格书建议在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。未指定的化学品可能会损坏封装树脂或透镜。
6.3 储存与操作
- ESD预防措施：该器件对静电放电敏感（2000V HBM）。请使用防静电腕带、接地工作台和导电容器。
- 湿度敏感性：作为塑料SMD封装，它具有湿度敏感性。如果带有干燥剂的原始密封防潮袋未开封，储存条件应为≤30°C/≤90%RH，保质期为一年。一旦开封，LED应储存在≤30°C/≤60%RH条件下，并在一周内使用。对于开封后需长期储存的情况，请使用带干燥剂的密封容器或氮气干燥箱。在袋外储存超过1周的元件，在回流焊前需要进行烘烤（约60°C，超过20小时），以防止“爆米花”效应。
7. 包装与订购
标准包装为8mm压纹载带，用盖带密封，卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。每满盘包含3000片。对于剩余数量，最小包装量为500片。包装符合ANSI/EIA 481-1规范。提供了载带和卷盘尺寸，以便自动送料器设置。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
主要应用是消费电子产品、工业显示器和汽车内饰显示器的LCD背光，这些应用对超薄外形至关重要。双色功能允许实现动态背光（例如，正常操作用白光，夜间模式或警告用红光）或通过混色创造其他颜色。
8.2 设计考量
- 电流驱动：使用恒流驱动器，而非恒压，以确保稳定的光输出和寿命。遵守绝对最大直流电流额定值（白光10mA，红光20mA）。
- 热管理：尽管功耗较低，但仍会产生热量。确保焊盘下方有足够的PCB铜箔面积或散热过孔以传导热量，特别是在较高电流或高环境温度下驱动时。这有助于维持发光效率和使用寿命。
- 光学设计：130度侧发光设计旨在耦合到导光板（LGP）中。导光板的入光点和网点设计对于实现均匀的背光照明至关重要。
- 电路设计：设计驱动电路时，需考虑两颗芯片不同的正向电压，特别是如果为两者使用一个共用的限流电阻。
9. 技术对比与差异化
与单色侧发光LED相比，其主要优势在于为双色应用节省空间并简化组装。使用AlInGaP制造红光，相比GaAsP等旧技术，效率更高，颜色更饱和。基于InGaN的白光芯片提供高亮度。将两者组合在一个封装内，是对成本敏感、大批量背光单元的系统级优化。
10. 常见问题解答（FAQ）
问：我能否同时以最大直流电流驱动白光和红光芯片？
答：您必须考虑封装上的总功耗和热负载。以最大电流（10mA + 20mA = 总30mA）和典型VF（3.0V + 2.0V = 5.0V）同时驱动两者，将产生150mW的电输入。这超过了各自的功耗额定值（35mW和48mW），很可能导致器件过热。需要进行降额或脉冲操作。
问：如何解读包装袋上的Iv分档代码？
答：包装袋上会有一个代码，标明内部LED的特定Iv分档（例如，白光为"Q"，红光为"L"）。您必须将此字母与规格书中的Iv规格表进行交叉参考，以了解该批次保证的最小/最大发光强度范围。
问：红光芯片的峰值波长为639nm，但主波长为630nm。为什么会有差异？
答：峰值波长（λP）是光谱功率分布曲线上的最高点。主波长（λd）是通过在CIE图上从白点（光源）出发，穿过LED的实测（x,y）坐标，画一条线与光谱轨迹相交来确定的。λd是人眼感知的单波长颜色，可能与λP不同，特别是当光谱不完全对称时。
11. 实际设计案例研究
场景：为便携式医疗设备显示器设计状态指示灯/背光。指示灯需要显示白色表示"电源开启/工作中"，显示红色表示"电量低/警告"。空间极其有限。
实施方案：将一颗LTW-326ZDSKR-5A LED放置在小尺寸LCD的边缘。使用一个带有两个GPIO引脚的简单微控制器来控制两个独立的限流电路（例如，使用晶体管）。一个电路驱动白光芯片，另一个驱动红光芯片。130度的侧发光有效地耦合到显示器的导光板中。与使用两颗独立LED相比，该设计节省了空间，并简化了组装过程中的光学对准流程。
12. 技术原理介绍
InGaN白光LED：通常，一个发蓝光的InGaN半导体芯片涂覆有黄色荧光粉（例如，YAG:Ce）。部分蓝光被荧光粉转换为黄光。剩余的蓝光与转换后的黄光混合，被人眼感知为白光。确切的色温（冷白、暖白）通过荧光粉成分进行调节。
AlInGaP红光LED：这种材料体系具有直接带隙，可以通过改变铝和铟的比例，在红、橙、黄光谱区域进行调节。AlInGaP LED以其在红到琥珀色范围内的高效率和优异的色纯度（窄光谱宽度）而闻名，优于旧的GaAsP技术。
13. 行业趋势与发展
背光LED的趋势继续朝着更高效率（每瓦更多流明）和更高显色指数（CRI）发展，以获得更好的图像质量，特别是在专业显示器和电视中。对于侧发光类型，驱动因素是更薄的封装，以实现更纤薄的显示器设计。芯片级封装（CSP）和迷你/微型LED技术也在持续发展中，这些技术有望为先进的背光单元带来更小的外形尺寸、更高的密度和局部调光能力。在中端应用中，双色方案对于经济高效的分段颜色控制仍然具有现实意义。
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。 |