LTST-S270KGKT 侧发光贴片LED规格书 - 绿色(574nm) - 2.4V - 75mW - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-S270KGKT是一款采用铝铟镓磷芯片技术的高亮度侧发光贴片LED。该元件专为需要宽视角且在自动化组装过程中性能可靠的应用而设计。其主要功能是作为紧凑、高效的指示灯光源。

核心优势：该LED的主要优势包括：铝铟镓磷材料系统带来的超高亮度输出、兼容标准红外回流焊工艺、以及采用8mm载带包装以适应大批量自动化贴片组装。同时，它被归类为绿色产品，符合RoHS有害物质限制标准。

目标市场：此LED适用于广泛的电子设备，包括办公自动化设备、通信设备以及各种需要可靠状态指示的家用电器。

2. 技术参数详解

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性损坏的极限。在此条件下工作不保证性能。

• 功耗 (Pd)：75 mW。这是LED封装在不超出其热限值的情况下，能够以热量形式耗散的最大功率。
• 直流正向电流 (IF)：30 mA。可施加的最大连续正向电流。
• 峰值正向电流：80 mA（脉冲条件下：1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。这允许在诸如多路复用等应用中使用短暂的高电流脉冲。
• 反向电压 (VR)：5 V。在反向偏置下超过此电压可能导致击穿。
• 工作温度范围：-30°C 至 +85°C。保证可靠工作的环境温度范围。
• 储存温度范围：-40°C 至 +85°C。
• 红外焊接条件：可承受260°C持续10秒，这符合典型的无铅回流焊工艺要求。

2.2 光电特性

除非另有说明，这些参数均在标准测试条件Ta=25°C、IF=20mA下测量。

• 发光强度 (Iv)：范围从18.0 mcd（最小值）到71.0 mcd（最大值），并提供典型值。此参数衡量人眼感知的亮度。
• 视角 (2θ1/2)：130度。这个宽角度表明LED在广阔区域内发光，使其适用于侧视应用。
• 峰值发射波长 (λP)：574 nm。这是光功率输出达到最大值时的波长。
• 主波长 (λd)：571 nm。这是最能代表LED感知颜色的单一波长，源自CIE色度图。
• 光谱线半宽 (Δλ)：15 nm。这表示光谱纯度或峰值周围发射波长的展宽。
• 正向电压 (VF)：典型值2.4V，在20mA下范围为2.0V至2.8V。这是LED导通时两端的电压降。
• 反向电流 (IR)：在VR=5V时最大为10 μA。这是LED反向偏置时的小漏电流。

3. 分档代码系统说明

LED根据关键参数被分档，以确保生产批次的一致性。设计师在下单时必须指定所需的分档代码，以实现颜色和亮度的匹配。

3.1 正向电压分档

在20mA下分档。每个档位的容差为±0.1V。
分档代码：4 (1.90-2.00V), 5 (2.00-2.10V), 6 (2.10-2.20V), 7 (2.20-2.30V), 8 (2.30-2.40V)。

3.2 发光强度分档

在20mA下分档。每个档位的容差为±15%。
分档代码：M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd)。

3.3 主波长分档

在20mA下分档。每个档位的容差为±1 nm。
分档代码：C (567.5-570.5 nm), D (570.5-573.5 nm), E (573.5-576.5 nm)。

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），但数据暗示了标准的LED行为。

• IV曲线：正向电压 (VF) 随正向电流 (IF) 增加而增加，遵循典型的二极管指数关系。指定的VF @ 20mA是关键设计点。
• 温度特性：发光强度通常随着结温升高而降低。宽广的工作温度范围（-30°C至+85°C）表明在各种环境下性能稳定，但在高温下可能需要降额使用。
• 光谱分布：574nm处的峰值和15nm的半宽定义了绿色光。主波长（571nm）是设计中颜色规格的关键参数。

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。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，一般公差为±0.10 mm。规格书中提供了详细的尺寸图，用于PCB焊盘设计。

5.2 焊盘设计与极性

规格书包含建议的焊接焊盘尺寸和方向。正确的极性至关重要；LED具有阳极和阴极，必须与PCB焊盘布局对齐。该封装设计兼容自动贴装设备。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊参数

提供了一个符合JEDEC标准的无铅工艺建议红外回流焊温度曲线。

• 预热：150-200°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）。

注意：最佳曲线取决于具体的PCB设计、焊膏和炉子。提供的曲线作为通用目标参考。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接：

• 烙铁温度：最高300°C。
• 焊接时间：每个焊盘最长3秒（仅限一次）。

6.3 储存条件

• 密封包装：储存在≤30°C和≤90%相对湿度下。如果带有干燥剂的防潮袋完好，请在一年内使用。
• 已开封包装：储存在≤30°C和≤60%相对湿度下。用于回流焊时需在一周内使用。如需更长时间储存，请使用带干燥剂的密封容器或氮气干燥柜。在包装外储存超过1周的LED，在焊接前应在约60°C下烘烤≥20小时。

6.4 清洗

仅使用指定的清洗剂。如需清洗，请在室温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。请勿使用未指定的化学品。

7. 包装与订购信息

7.1 载带与卷盘规格

• 包装在8mm宽的凸起载带中。
• 供应在7英寸（178mm）直径的卷盘上。
• 每卷数量：4000片。
• 最小起订量 (MOQ)：剩余数量500片起订。
• 包装符合ANSI/EIA-481规范。
• 空位用盖带密封。
• 每卷最多允许连续缺失两个元件。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

这款侧发光LED非常适合需要从设备侧面看到光线的应用，例如：

• 轻薄消费电子产品（手机、平板电脑、笔记本电脑）上的状态指示灯。
• 侧发光面板或符号的背光。
• 音频设备或仪器仪表上的电平指示器。
• 家电和办公设备中的通用指示灯。

8.2 设计注意事项

• 限流：务必使用串联限流电阻。根据电源电压 (Vs)、LED正向电压（从所选分档获得的VF）和所需正向电流（IF，不得超过30mA直流）计算。公式：R = (Vs - VF) / IF。
• ESD防护：LED对静电放电 (ESD) 敏感。操作时需采取适当的ESD防护措施（如佩戴防静电腕带、使用接地工作台）。
• 热管理：确保PCB布局有利于散热，尤其是在接近最大电流或高环境温度下工作时。
• 光学设计：130度的视角提供了宽广的可见性。在设计光导管或光阑的机械结构时需考虑这一点。

9. 技术对比与差异化

LTST-S270KGKT通过其材料和封装实现差异化：

• 铝铟镓磷与其他技术对比：与传统的磷化镓绿色LED相比，铝铟镓磷提供了显著更高的发光效率和亮度。
• 侧发光封装：与顶部发光LED不同，此封装专门设计为从侧面发光，节省了PCB上的垂直空间，并实现了独特的美学和功能设计。
• 回流焊兼容性：其能够承受标准SMT回流焊温度曲线的能力，使其适合与其他元件一起在现代大批量生产线上使用。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：使用5V电源时，我应该用多大的电阻？
答：使用典型VF=2.4V和目标IF=20mA：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130欧姆。使用最接近的标准值（例如，130Ω或120Ω）。始终考虑分档代码中的最小和最大VF值，以进行最坏情况下的电流计算。

问：我可以用PWM信号驱动此LED进行调光吗？
答：可以。80mA（脉冲）的峰值正向电流额定值允许进行PWM调光。确保时间平均电流不超过30mA的直流正向电流额定值。

问：为什么有不同的分档代码，我应该选择哪个？
答：制造差异导致VF、强度和波长的不同。分档确保了批次内的一致性。对于颜色关键的应用（例如，多LED显示屏），指定严格的波长分档（例如，D）。对于亮度一致性，指定严格的强度分档（例如，P）。对于一般指示，标准分档即可接受。

问：需要散热片吗？
答：在75mW的绝对最大功耗和典型工作条件（20mA * ~2.4V = 48mW）下，单个LED通常不需要专用的散热片。然而，适当的PCB铺铜有助于散热，尤其是在高温环境或多个LED密集排列时。

11. 实际设计与使用案例

案例：为便携式设备设计状态指示灯
一位设计师正在设计一款带有侧面安装电源/充电指示灯的轻薄平板电脑。LTST-S270KGKT因其侧发光特性和低剖面而被选中。

1. PCB布局：LED放置在PCB边缘。使用规格书中建议的焊盘布局，以确保正确的焊接和对齐。
2. 电路设计：设备使用3.3V系统电源。选择47Ω电阻（(3.3V - 2.4V)/0.02A ≈ 45Ω）以大约20mA驱动LED，提供充足的亮度。
3. 机械集成：一个小型导光柱将光线从LED侧面引导至平板电脑边框上的一个小窗口。130度的视角确保从各个角度都能轻松看到光线。
4. 制造：供应在8mm载带卷盘上的LED在SMT组装过程中自动贴装。电路板经过峰值温度为250°C的标准无铅回流焊工艺，完全在LED的260°C极限范围内。
5. 分档：设计师指定VF分档代码6（2.1-2.2V）和强度分档代码N（28-45 mcd），以确保所有生产单元具有一致的亮度和颜色，而无需选择最高（可能成本更高）的分档。

12. 原理介绍

此LED的光发射基于铝铟镓磷材料制成的半导体p-n结中的电致发光。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（结区）。当这些载流子复合时，它们以光子（光）的形式释放能量。铝铟镓磷合金的具体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）。在本例中，成分被调整以产生峰值波长约为574纳米的绿光。侧发光封装包含一个模压环氧树脂透镜，该透镜通过折射和反射芯片发出的光来塑造光输出，从而形成特有的130度视角。

13. 发展趋势

此类指示灯LED的总体趋势朝着以下几个关键方向发展：

• 效率提升：材料科学的持续改进旨在产生更高的每瓦流明数（lm/W），在相同光输出下降低功耗。
• 小型化：在保持或改善光学性能的同时，不断推动封装尺寸的缩小，从而实现更密集的PCB布局和更纤薄的终端产品。
• 增强可靠性与鲁棒性：封装材料和芯片贴装技术的改进带来了更长的使用寿命和在恶劣环境条件（温度、湿度）下更好的性能。
• 集成化：发展趋势包括在LED封装内集成限流电阻甚至简单的驱动IC，以简化终端用户的电路设计。
• 颜色一致性与分档：制造工艺不断优化以减少差异，从而实现更严格的分档规格，并在颜色关键的应用中减少选择性分拣的需求。