双色贴片LED LTST-C235TBJRKT规格书 - 封装尺寸 - 蓝光3.3V / 红光2.0V - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款双色表面贴装器件（SMD）LED的完整技术规格。该元件在单个封装内集成了两个不同的半导体芯片：一个采用InGaN（氮化铟镓）技术发射蓝光，另一个采用AlInGaP（铝铟镓磷）技术发射红光。这种设计使得在标准的EIA兼容封装尺寸内，能够实现紧凑的多色指示或照明解决方案。

该LED采用8mm载带包装，卷绕在直径为7英寸的卷盘上，完全兼容现代电子制造中使用的高速自动化贴片组装设备。它被归类为绿色产品，并符合RoHS（有害物质限制）指令。该器件还设计为兼容红外（IR）回流焊工艺，这是将表面贴装元件组装到印刷电路板（PCB）上的标准工艺。

2. 绝对最大额定值

绝对最大额定值定义了可能导致器件永久性损坏的极限值。这些值在环境温度（Ta）为25°C时指定，在任何工作条件下均不得超过。

• 功耗：蓝光芯片：76 mW，红光芯片：75 mW。
• 峰值正向电流：在1/10占空比、0.1ms脉冲宽度下测量。蓝光芯片：100 mA，红光芯片：80 mA。
• 直流正向电流：最大连续正向电流。蓝光芯片：20 mA，红光芯片：30 mA。
• 工作温度范围：-20°C 至 +80°C。
• 存储温度范围：-30°C 至 +100°C。
• 红外焊接条件：在回流焊过程中，器件可承受最高260°C的峰值温度，最长10秒。

在接近或超过这些极限值的情况下操作LED，会显著缩短其使用寿命并降低可靠性。设计人员必须确保驱动电路将工作条件维持在这些指定范围内。

3. 电气与光学特性

这些特性是在Ta=25°C的标准测试条件下测量的，代表了器件的典型性能。

3.1 发光强度与视角

发光强度（Iv）是衡量在特定方向上感知到的光功率的指标，单位为毫坎德拉（mcd）。

• 蓝光芯片（InGaN）：在正向电流（IF）为20 mA时，典型发光强度为45.0 mcd，规定最小值为28.0 mcd。
• 红光芯片（AlInGaP）：在IF=20 mA时，典型发光强度为45.0 mcd，规定最小值为18.0 mcd。

两种颜色的视角（2θ1/2）均为130度。这是发光强度下降到中心轴（0度）值一半时的全角。130度的角度表示宽广的视角模式，适用于需要宽范围可见性的应用。

3.2 光谱特性

光谱特性定义了发射光的颜色质量。

• 峰值波长（λP）：发射光谱最强的波长。蓝光：468 nm（典型值），红光：639 nm（典型值）。
• 主波长（λd）：人眼感知到的、最能代表该颜色的单一波长。这是从CIE色度图推导出来的。蓝光：470 nm（典型值），红光：631 nm（典型值）。
• 光谱线半宽（Δλ）：发射光谱在其最大强度一半处的宽度。蓝光：25 nm（典型值），红光：20 nm（典型值）。半宽越窄，表示颜色越饱和、越纯净。

3.3 电气参数

• 正向电压（VF）：LED在指定电流下工作时两端的电压降。
  • 蓝光芯片：在IF=20 mA时，典型值3.3V，最大值3.8V。
  • 红光芯片：在IF=20 mA时，典型值2.0V，最大值2.4V。
• 反向电流（IR）：施加5V反向电压（VR）时的最大漏电流。两个芯片的最大反向电流均为10 μA。重要说明：此参数仅用于测试目的；LED并非设计用于反向偏压工作。

ESD注意事项：LED对静电放电（ESD）敏感。在组装和操作过程中，必须采取适当的ESD预防措施，例如使用接地腕带、防静电垫和防静电操作设备，以防止损坏。

4. 分档系统

为了应对制造过程中的自然差异，LED会根据性能进行分档。这确保了同一生产批次内的一致性。

4.1 发光强度分档

每种颜色的发光强度根据以下代码进行分档。每个档位内的容差为 +/-15%。

蓝光芯片分档（mcd @20mA）：

• 代码 N：28.0 – 45.0 mcd
• 代码 P：45.0 – 71.0 mcd
• 代码 Q：71.0 – 112.0 mcd
• 代码 R：112.0 – 180.0 mcd

红光芯片分档（mcd @20mA）：

• 代码 M：18.0 – 28.0 mcd
• 代码 N：28.0 – 45.0 mcd
• 代码 P：45.0 – 71.0 mcd
• 代码 Q：71.0 – 112.0 mcd

在订购时指定分档代码，允许设计人员为其应用选择具有所需亮度级别的LED，从而确保多个器件之间的视觉一致性。

5. 焊接与组装指南

5.1 回流焊温度曲线

该器件设计用于无铅（Pb-free）焊接工艺。提供了一个符合JEDEC标准的建议红外（IR）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。
• 峰值温度：最高 260°C。
• 液相线以上时间：最长 10 秒（建议最多进行两次回流焊循环）。

具体的温度曲线必须根据所使用的特定PCB设计、焊膏和回流焊炉进行特性化。规格书第3页上的曲线图可作为通用目标参考。

5.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，必须格外小心：

• 烙铁温度：最高 300°C。
• 焊接时间：每个焊点最长 3 秒。
• 手工焊接应仅限于一次性维修，不应用于批量生产。

5.3 清洗

应仅使用指定的清洗剂。未指定的化学品可能会损坏LED封装。

• 推荐溶剂：乙醇或异丙醇。
• 步骤：如果需要清洗，请在常温下将LED浸泡不超过一分钟。

6. 机械与包装信息

6.1 封装尺寸与引脚定义

该LED采用标准SMD封装。透镜为水白色透明。引脚定义如下：

• 引脚 1, 2：蓝光（InGaN）芯片的阳极和阴极。
• 引脚 3, 4：红光（AlInGaP）芯片的阳极和阴极。

规格书中提供了详细的机械图纸，以毫米为单位显示了所有关键尺寸。除非另有说明，大多数尺寸的公差为±0.10 mm。还包括了PCB的建议焊盘布局，以确保在回流焊过程中形成可靠的焊点并正确对齐。

6.2 编带与卷盘包装

LED以行业标准的凸起式载带形式提供。

• 卷盘尺寸：直径 7 英寸。
• 每卷数量：3000 个。
• 最小包装数量：剩余数量为 500 个起。
• 盖带：空的元件口袋用顶部盖带密封。
• 缺件：载带中连续缺件的最大数量为两个。

此包装符合ANSI/EIA 481-1-A-1994规范，确保与自动化组装设备的兼容性。

7. 存储与操作

7.1 存储条件

• 密封包装（带干燥剂）：在≤30°C和≤90%相对湿度（RH）下存储。一年内使用。
• 已开封包装：存储环境不得超过30°C和60% RH。若需在原包装袋外长期存储，应将其存放在带有干燥剂的密封容器或氮气干燥器中。

7.2 烘烤要求

如果LED已从其原始防潮包装中取出存储超过一周，则在焊接前必须进行烘烤，以去除吸收的湿气，防止在回流焊过程中发生“爆米花”现象。

• 烘烤条件：约60°C，至少20小时。
• 开封后回流焊：建议在打开原始包装后一周内完成红外回流焊。

8. 应用说明与注意事项

8.1 预期用途

此LED设计用于普通电子设备应用，包括办公设备、通信设备和家用电器。未经事先咨询和特定认证，不适用于故障可能危及生命或健康的安全关键应用（例如，航空、医疗生命支持、交通安全系统）。

8.2 设计考量

• 限流：务必使用串联限流电阻或恒流驱动器，以确保正向电流（IF）不超过最大直流额定值（蓝光20mA，红光30mA）。
• 热管理：虽然功耗较低，但确保足够的PCB铜箔面积或散热过孔有助于维持较低的结温，尤其是在高环境温度下，从而保持发光输出和寿命。
• 反向电压保护：由于该器件并非设计用于反向工作，电路设计应防止在LED端子上施加任何反向偏压。
• 驱动双色：两个芯片在电气上是独立的。它们可以使用适当的电路分别或同时驱动。当同时驱动两者时，需要考虑封装的总功耗。

9. 典型应用场景

该LED的双色功能使其适用于各种指示和状态显示功能。

• 状态指示灯：用于消费电子产品、网络设备和工业控制中，以显示不同的操作状态（例如，电源开/待机、网络活动、故障状态）。
• 双色显示：可用于简单的分段显示器或需要两种颜色的按钮背光。
• 汽车内饰照明：用于非关键的内饰氛围照明，但需要特定的汽车级认证。
• 家电用户界面：在洗衣机、烤箱或音频设备上提供清晰的多状态反馈。

10. 性能分析与曲线

规格书包含典型的性能曲线，这对于深入的设计分析至关重要。虽然具体的图表未在文本中重现，但它们通常说明了以下关系：

• 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）：显示了非线性关系，对于计算所需的驱动电压和串联电阻值至关重要。
• 发光强度 vs. 正向电流：展示了光输出如何随电流增加，有助于在亮度与功耗之间进行优化。
• 发光强度 vs. 环境温度：显示了光输出随温度升高而降低的情况，这对于在高温环境下运行的设计至关重要。
• 光谱分布：描绘了各波长相对强度的图表，确认了峰值波长和主波长值以及光谱纯度。

设计人员应参考这些曲线，以预测器件在非标准条件（不同电流或温度）下的行为，并确保在整个预期工作范围内的稳健性能。