LTW-S225DSKS-PH SMD LED 规格书 - 侧发光双色（白/黄）LED - 封装尺寸 - 电压 2.5-3.7V/1.6-2.4V - 功率 72/62.5mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了LTW-S225DSKS-PH的完整技术规格，这是一款侧发光双色表面贴装器件（SMD）LED。该元件将两个不同的发光芯片集成在一个专为自动化组装工艺设计的紧凑封装内。其主要应用方向是需要可靠状态指示或背光功能的、空间受限的电子设备。

1.1 核心特性与目标市场

LTW-S225DSKS-PH设计具备多项关键特性，使其适用于现代电子制造。它符合RoHS（有害物质限制）指令，确保遵守环保法规。该器件采用镀锡引线框架以提高可焊性。它集成了超高亮度的半导体芯片：一个基于InGaN技术用于发射白光，另一个基于AlInGaP技术用于发射黄光。

该封装以标准8mm载带形式提供，卷绕在7英寸直径的卷盘上，符合EIA（电子工业联盟）标准，这有助于与大批量生产中常用的高速自动化贴片设备兼容。该器件还设计为兼容红外（IR）回流焊接工艺，这是无铅（Pb-free）PCB组装的标准工艺。

其主要目标应用涵盖电信设备（如蜂窝电话和无绳电话）、办公自动化设备（如笔记本电脑）、网络系统、各种家用电器以及室内标识或显示应用。具体用途包括键盘背光、电源、连接或系统状态指示灯、微型显示器以及一般信号或符号照明。

2. 技术参数：深度客观解读

LTW-S225DSKS-PH的性能由一套在标准条件下（除非另有说明，Ta=25°C）测量的全面电气、光学和热学参数定义。理解这些参数对于正确的电路设计和可靠运行至关重要。

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。在此极限下或超过此极限的运行不保证可靠性，应避免以确保长期性能。

• 功耗 (Pd)：白光芯片为72 mW，黄光芯片为62.5 mW。这是LED能以热量形式耗散的最大功率。
• 峰值正向电流 (I_FP)：白光为100 mA，黄光为60 mA。这是在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）允许的最大瞬时电流。
• 直流正向电流 (I_F)：白光为20 mA，黄光为25 mA。这是建议用于正常操作的最大连续正向电流。
• 工作温度范围：-20°C 至 +80°C。这是LED设计工作的环境温度范围。
• 存储温度范围：-30°C 至 +85°C。这是器件未通电时的存储温度范围。
• 红外焊接条件：可承受260°C持续10秒，这是典型的无铅回流焊接温度曲线。

2.2 电气与光学特性

这些是在标准测试电流 I_F= 20mA 下测量的典型性能参数。

• 发光强度 (I_V)：对于白光LED，强度范围从最小112.0 mcd到最大450.0 mcd。对于黄光LED，范围从45.0 mcd到180.0 mcd。具体单元的实测值取决于其分档等级（见第4节）。测量使用经过滤光片校正以近似CIE明视觉响应曲线的传感器。
• 视角 (2θ_1/2)：两种颜色通常均为130度。这是发光强度为中心轴（0°）测量值一半时的全角。如此宽的视角是侧发光LED的特征。
• 主波长 (λ_d)：仅适用于黄光LED，范围从584.0 nm到596.0 nm。这是人眼感知的、定义颜色的单一波长。
• 峰值发射波长 (λ_P)：黄光LED通常为591.0 nm，代表其光谱功率分布的峰值。
• 色度坐标 (x, y)：对于白光LED，典型坐标为x=0.31，y=0.31，将其置于CIE 1931色度图的"冷白"区域。黄光LED的颜色由其主波长分档定义。
• 光谱线半宽 (Δλ)：黄光LED通常为15 nm，表示发射光的光谱纯度或带宽。
• 正向电压 (V_F)：白光LED：最小2.5V，最大3.7V。黄光LED：最小1.6V，最大2.4V。这是在20mA驱动下LED两端的电压降。两种颜色之间V_F的差异显著，必须在电路设计中予以考虑，特别是如果它们要由同一电流源驱动时。
• 反向电流 (I_R)：在反向电压 (V_R) 为5V时，两种颜色的最大反向电流均为10.0 μA。重要提示：规格书明确指出，反向电压条件仅用于红外（IR）测试，该器件并非为反向工作而设计。不建议在应用电路中施加反向偏压。

2.3 热学考量

功耗额定值（72mW/62.5mW）与热管理直接相关。超过这些限制会增加结温，从而导致光通量加速衰减（光输出随时间下降）、色度坐标漂移，并最终导致器件失效。-20°C至+80°C的工作温度范围定义了环境条件。设计人员必须确保环境温度和功耗自发热的综合影响使LED的结温保持在安全限度内。

3. 分档系统说明

为确保批量生产的一致性，LED根据关键性能参数被分类到不同的"档位"中。LTW-S225DSKS-PH采用多维分档系统。

3.1 发光强度 (I_V) 分档

LED根据其在20mA下测量的光输出进行分类。

白光LED分档：

• R档：112.0 – 180.0 mcd
• S档：180.0 – 280.0 mcd
• T档：280.0 – 450.0 mcd

黄光LED分档：

• P档：45.0 – 71.0 mcd
• Q档：71.0 – 112.0 mcd
• R档：112.0 – 180.0 mcd

3.2 色调 / 色度分档

对于白光LED，颜色一致性通过CIE 1931图上特定四边形定义的色度坐标 (x, y) 分档（例如S1-1, S1-2, S2-1等）进行管理。每个色调分档在x和y坐标上的容差均为 +/- 0.01。对于黄光LED，则采用更简单的主波长分档：

• H档：584.0 – 590.0 nm
• J档：590.0 – 596.0 nm

这种分档系统允许设计人员选择满足其应用特定亮度和颜色一致性要求的器件，这对于多LED背光或状态指示灯阵列等均匀性很重要的应用至关重要。

4. 性能曲线分析

虽然提供的文本未完全详述具体图表，但此类LED的典型曲线将包括以下内容，除非注明，均在25°C环境温度下测量：

4.1 电流-电压 (I-V) 曲线

此图显示了正向电流 (I_F) 与正向电压 (V_F) 之间的关系。它是非线性的，具有二极管的特性。AlInGaP（黄光）芯片的曲线通常具有比InGaN（白光）芯片（约3.0V）更低的拐点电压（约1.8V）。此曲线对于设计限流电路至关重要，无论是使用简单的电阻还是恒流驱动器。

4.2 相对发光强度与正向电流关系

此图说明了光输出如何随驱动电流增加而增加。在一定范围内通常是线性的，但在较高电流下会因效率下降和热效应而饱和。不建议在接近或超过绝对最大直流电流（20/25mA）下工作，因为这会降低效率和寿命。

4.3 相对发光强度与环境温度关系

LED光输出随结温升高而降低。此曲线量化了该关系。对于AlInGaP LED（黄光），降低通常比InGaN LED（白光）更明显。这对于环境温度高或PCB热管理差的应用是一个关键考量。

4.4 光谱分布

对于黄色AlInGaP LED，这将显示一个以591 nm为中心的相对较窄的峰值。对于白色InGaN LED，光谱则要宽得多，由蓝色InGaN芯片发射光与荧光粉层发出的光组合而成，从而在可见光波长范围内形成连续光谱。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与引脚定义

LTW-S225DSKS-PH是一款侧发光SMD封装。关键尺寸说明：所有尺寸均以毫米为单位，除非另有规定，标准公差为±0.1 mm。引脚定义对于正确方向至关重要：

• 引脚1和2分配给AlInGaP黄光芯片。
• 引脚3和4分配给InGaN白光芯片。

5.2 推荐PCB焊盘设计与极性

规格书包含印刷电路板上推荐焊盘布局的示意图。遵循此设计有助于实现可靠的焊接、正确的对齐和良好的机械强度。焊盘图案还提供了必要的散热和焊料量。极性由引脚编号指示；正确连接阳极和阴极至关重要。施加反向电压可能损坏LED。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊接工艺

该器件兼容红外（IR）回流焊接，这是无铅组装的标准工艺。最大额定条件为260°C持续10秒。实际上，应使用峰值温度在240°C至260°C之间、液相线以上时间（TAL）适合所用焊膏的标准无铅回流温度曲线。应遵循规格书中的建议曲线，以避免热冲击或损坏LED封装或内部键合线。

6.2 清洗

焊后清洗必须小心进行。只能使用指定的化学品。规格书建议，如需清洗，可在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。使用未指定或腐蚀性化学液体可能会损坏LED的环氧树脂透镜或封装材料，导致光输出降低或过早失效。

6.3 存储与操作

静电放电（ESD）注意事项：LED对静电和电压浪涌敏感。建议操作时使用腕带或防静电手套。所有设备和工作台必须妥善接地。

湿度敏感性：LED封装在带有干燥剂的防潮袋中。密封状态下，应在30°C或以下、相对湿度（RH）90%或以下的条件下存储，建议保质期为一年。一旦打开原始包装，存储环境不应超过30°C或60% RH。从干燥包装中取出的元件应在一周内进行红外回流焊接（湿度敏感等级3，MSL-3）。如需在原始袋外长时间存储，应将其保存在带有干燥剂的密封容器中。如果开封存储超过一周，在焊接前需要在约60°C下烘烤至少20小时，以防止回流过程中出现"爆米花"现象。

7. 包装与订购信息

7.1 载带与卷盘规格

LTW-S225DSKS-PH以行业标准的8mm宽压纹载带形式提供，卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。每卷包含4000片。载带凹槽用顶封带密封，以在运输和操作过程中保护元件。包装符合ANSI/EIA-481规范。对于少于整卷的数量，规定剩余部分的最小包装数量为500片。载带设计允许最多连续两个缺失元件（空凹槽）。

8. 应用建议与设计考量

8.1 典型应用电路

由于正向电压特性不同，LTW-S225DSKS-PH内的每个颜色芯片必须独立驱动。最简单的驱动方法是为每个芯片使用一个串联限流电阻。电阻值计算公式为 R = (V_电源- V_F) / I_F，其中 I_F是所需的驱动电流（例如20mA），V_F是规格书中的典型或最大正向电压，具体取决于设计余量。为了获得更好的一致性和稳定性，尤其是在温度或电源电压变化时，推荐使用恒流驱动电路。

8.2 设计中的热管理

尽管SMD LED体积小，但有效的热管理对于性能和寿命至关重要。PCB充当主要散热器。使用推荐的焊盘设计，并将足够的铜面积连接到LED的散热焊盘，有助于散热。对于高功率或高环境温度应用，可能需要在封装下方增加散热过孔或更大的铜箔区域，以将热量从LED结转移出去。

8.3 光学设计考量

作为侧发光LED，其主要光发射方向平行于PCB表面。这非常适合边缘照明导光板、照亮侧向发射指示灯或从侧面为按键提供背光。设计人员在设计光导管、透镜或扩散器时，应考虑130度的视角，以确保均匀照明和所需的视觉效果。

9. 技术对比与差异化

LTW-S225DSKS-PH的关键差异化因素在于其单颗SMD封装内的双色、侧发光配置。与使用两颗独立的侧发光LED相比，这节省了PCB空间。使用AlInGaP材料实现黄光提供了高效率和良好的色纯度，而基于InGaN的白光则提供了现代的冷白光源。130度宽视角与自动化组装和回流工艺兼容性的结合，使其成为经济高效、大批量制造的通用选择。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以用同一个限流电阻驱动白光和黄光芯片吗？
答：不可以。由于正向电压差异显著（在20mA下，白光约3.2V，黄光约2.0V），将它们并联到同一个电阻上会导致严重的电流不平衡，可能使一个芯片过驱动，另一个欠驱动。每个芯片都需要独立的电流控制。_F问：发光强度分档代码（例如R, S, T）的含义是什么？

答：分档代码表示该特定LED在标准测试电流（20mA）驱动下保证的光输出范围。例如，来自T档的白光LED（280-450 mcd）比来自R档的（112-180 mcd）更亮。设计人员指定所需的分档以确保其产品亮度的一致性。
问：这款LED适合户外应用吗？

答：规格书规定工作温度范围为-20°C至+80°C，并列举了典型的室内应用。对于户外使用，必须评估更宽的温度极限、紫外线照射导致环氧树脂老化以及湿气侵入等因素。该器件未专门针对恶劣环境进行评级。
问：打开防潮袋后一周内必须完成回流焊接的期限有多重要？

答：这对可靠性非常重要。如果MSL-3等级的元件从空气中吸收了过多水分，然后经受回流焊接的高温，水分的快速汽化可能导致内部分层或开裂（"爆米花"现象），从而导致立即或潜在的失效。如果超过期限，请遵守烘烤指南。
11. 实际应用示例

示例1：移动设备状态指示灯：

单颗LTW-S225DSKS-PH可提供多种状态指示。白光LED可指示"电源开启"或"已充满电"，而黄光LED可指示"正在充电"或"电量低"。侧发光特性允许光线耦合到延伸至设备外壳边缘的导光条中，形成简洁的指示灯。示例2：工业控制面板背光：

可以将一系列此类LED沿薄膜开关面板边缘放置。白光LED在弱光条件下为所有按键提供通用背光。黄光LED可以连接到特定功能键（例如紧急停止、警告），在激活时提供醒目的、引人注意的颜色，所有这些都使用相同的紧凑元件占位面积。12. 工作原理简介

发光二极管（LED）是通过电致发光发射光线的半导体器件。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴复合，以光子的形式释放能量。光的颜色由半导体材料的能带隙决定。

AlInGaP（铝铟镓磷）：

• 该材料体系用于黄光LED。其能带隙对应于光谱中红、橙、琥珀和黄光区域的发射。以其在这些颜色中的高效率而闻名。InGaN（铟镓氮）：
• 该材料体系用于白光LED。通常，一个发蓝光的InGaN芯片与荧光粉涂层结合使用。芯片发出的蓝光激发荧光粉，然后荧光粉在更宽的光谱范围内重新发射光线，从而产生白光的感知。荧光粉的具体混合决定了白点（例如冷白、暖白）。侧发光封装结构使用反射腔和模压环氧树脂透镜，将主要光输出引导至元件本体的侧面。

13. 技术趋势

光电子行业在与LTW-S225DSKS-PH等元件相关的几个关键领域持续进步。行业不断追求

更高的发光效率（每瓦电输入产生更多的光输出），这提高了能源效率，并允许使用更低的驱动电流或获得更亮的输出。改进的显色性和更广泛的可选白点（CCT - 相关色温）是趋势，尤其是对于白光LED。小型化持续发展，允许在相同或更好性能下实现更小的封装尺寸。此外，在更高温度和湿度条件下增强的可靠性和寿命是持续的发展目标，这扩展了SMD LED的潜在应用环境。将多种功能（如多种颜色甚至集成驱动器）集成到单个封装中也代表了元件设计的一个重要趋势。under higher temperature and humidity conditions are ongoing development goals, expanding the potential application environments for SMD LEDs. The integration of multiple functions (like multiple colors or even integrated drivers) into single packages also represents a significant trend in component design.