SMD LED LTST-E682KGKFWT 规格书 - 封装尺寸 - 正向电压1.8-2.4V - 发光强度最高450mcd - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了一款专为自动化印刷电路板（PCB）组装设计的表面贴装器件（SMD）LED的规格。该元件以其微型尺寸为特点，适用于各类电子设备中空间受限的应用场景。

1.1 核心优势与目标市场

此LED的主要优势包括符合环保法规、兼容标准自动化制造工艺，以及坚固的封装便于处理和存储。它专为集成到通信设备、办公自动化设备、家用电器和工业控制系统中而设计。其主要功能是状态指示、信号与符号照明以及前面板背光。

1.2 主要特性

• 符合《有害物质限制》（RoHS）指令。
• 采用8mm宽编带包装于7英寸直径卷盘，便于高速贴片组装。
• 标准化的EIA封装焊盘确保与行业标准PCB布局兼容。
• 集成电路（IC）兼容的驱动特性。
• 完全兼容自动贴装设备。
• 可承受符合行业标准的红外（IR）回流焊工艺。
• 已按JEDEC湿度敏感等级3级进行预处理，这意味着在包装袋打开后，在<30°C/60% RH条件下，车间寿命为168小时。

2. 技术参数：深入客观解读

以下章节基于提供的数据，对LED的电气、光学和热特性进行详细分析。

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。为确保设计可靠，不建议在接近或达到这些极限的条件下工作。

• 功耗（P_d）：橙色和绿色芯片最大均为72 mW。此参数限制了正向电流和电压的组合。
• 峰值正向电流（I_FP）：80 mA，仅在脉冲条件下允许（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。这适用于多路复用或短暂信号突发。
• 连续正向电流（I_F）：30 mA DC。这是稳态运行时的推荐最大电流。
• 反向电压（V_R）：最大5 V。超过此值可能导致结击穿。
• 工作与存储温度：工作温度：-40°C 至 +85°C；存储温度：-40°C 至 +100°C。这些范围是商业级元件的典型值。

2.2 电气与光学特性

这些是在标准测试条件下（Ta=25°C，I_F=20mA）测得的典型性能参数。

• 发光强度（I_V）：橙色：140-450 mcd（毫坎德拉）。绿色：71-224 mcd。使用近似于人眼明视觉响应的滤光片测量。宽范围表明采用了分档系统（见第3节）。
• 视角（2θ_1/2）：120度（典型值）。这个由散射透镜实现的宽视角提供了广阔、均匀的照明模式，而非狭窄光束。
• 峰值波长（λ_P）：橙色：611 nm。绿色：574 nm。这是发射光功率最大的波长。
• 主波长（λ_d）：橙色：605 nm。绿色：571 nm。这是人眼感知的单色波长，定义了CIE色度图上的色点。
• 光谱带宽（Δλ）：橙色：17 nm。绿色：15 nm。这表示光的谱纯度；带宽越窄，颜色饱和度越高。
• 正向电压（V_F）：两种颜色在20mA下均为1.8 V 至 2.4 V。设计人员在计算串联限流电阻时必须考虑此压降。
• 反向电流（I_R）：在V_R=5V时最大为10 μA。数值低表明结质量良好。

3. 分档系统说明

为确保生产中的亮度一致性，LED根据其发光强度进行分选（分档）。每个档位内的容差为 +/-11%。

3.1 发光强度分档

橙色LED档位：R2（140-180 mcd）、S1（180-224 mcd）、S2（224-280 mcd）、T1（280-355 mcd）、T2（355-450 mcd）。
绿色LED档位：Q1（71-90 mcd）、Q2（90-112 mcd）、R1（112-140 mcd）、R2（140-180 mcd）、S1（180-224 mcd）。
此系统允许设计人员根据应用需求选择合适的亮度等级，平衡成本与性能。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体图表，但其含义对设计至关重要。

4.1 正向电流与正向电压关系（I-V曲线）

I-V特性是非线性的，这是二极管的典型特征。正向电压具有负温度系数，这意味着V_F会随着结温升高而略微下降。这在恒流驱动设计中必须予以考虑。

4.2 发光强度与正向电流关系

在推荐工作范围内，发光强度大致与正向电流成正比。然而，在极高电流下，由于热量增加，效率（每瓦流明数）可能会降低。

4.3 光谱分布

引用的光谱分布曲线将显示AlInGaP技术特有的窄发射峰，中心位于所述峰值波长附近，证实了其色纯度。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与引脚分配

该LED采用标准SMD焊盘。关键尺寸包括本体尺寸和引脚间距。所有尺寸均以毫米为单位，典型公差为±0.2 mm。引脚分配定义明确：引脚1和2用于绿色LED芯片，引脚3和4用于橙色LED芯片。这种双芯片、4引脚配置允许独立控制两种颜色。

5.2 推荐PCB焊盘设计

提供了焊盘布局图，以确保形成良好的焊点并获得机械稳定性。遵循此建议对于在回流焊过程中实现可靠的焊接连接以及防止立碑或错位至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊温度曲线

提供了符合J-STD-020B无铅工艺的建议回流焊温度曲线。关键参数包括预热区（150-200°C，最长120秒）、峰值封装体温度不超过260°C，以及限制液相线以上时间（TAL），以确保形成适当的焊点，同时不对LED封装或环氧树脂透镜造成热损伤。

6.2 存储与操作注意事项

• 存储（密封袋）：≤30°C 且 ≤70% RH。一年内使用。
• 存储（开封后）：≤30°C 且 ≤60% RH。需在168小时（1周）内完成红外回流焊。
• 长期存储（开封后）：应存放在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。
• 烘烤：如果暴露时间超过168小时，在焊接前应在60°C下烘烤至少48小时，以去除吸收的水分，防止回流焊过程中出现“爆米花”现象。

6.3 清洗

应仅使用指定的清洗剂。推荐使用异丙醇或乙醇。浸泡应在常温下进行，时间少于1分钟，以防止损坏封装材料。

7. 包装与订购信息

7.1 编带与卷盘规格

元件以8mm宽的压花载带形式提供，卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。标准卷盘数量为2000片。对于剩余订单，最小包装数量为500片。包装符合ANSI/EIA-481规范。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 状态指示：电源开/关、网络活动、电池充电、系统就绪。
• 背光照明：前面板上按键、图标或符号的照明。
• 信号灯：简单的颜色编码信息（例如，绿色表示正常，橙色表示警告）。

8.2 设计考量

• 限流：始终使用串联电阻或恒流驱动器来设定正向电流。使用公式 R = (V_电源- V_F) / I_F.
• 计算电阻值。 热管理：虽然功耗较低，但如果工作在高环境温度或最大电流下，应确保足够的PCB铜箔面积或散热过孔，以将结温维持在限值内。
• ESD防护：在操作和组装过程中应遵循标准的ESD预防措施。

9. 技术对比与差异化

此LED的关键差异化在于其采用AlInGaP半导体材料和散射透镜。与GaAsP等旧技术相比，AlInGaP技术通常为琥珀色/橙色/红色提供更高的发光效率和更好的温度稳定性。散射透镜提供了非常宽（120°）且均匀的视角，这对于LED可能从不同角度观看的应用非常有利，这与用于定向光的窄角LED不同。

10. 基于技术参数的常见问题解答

10.1 我可以持续以30mA驱动此LED吗？

可以，30mA是额定最大连续直流正向电流。为了获得最佳寿命和稳定性能，通常建议在较低电流下工作，例如20mA（测试条件）。

10.2 为什么发光强度和正向电压有一个范围？

制造差异导致这些参数存在自然分布。分档系统（第3节）根据强度对LED进行分类。正向电压在给定电流下相对于典型值有指定的±0.1V容差。电路设计必须适应这些范围。

10.3 如何独立控制两种颜色？

该LED有两个独立的半导体芯片（一个绿色，一个橙色），具有独立的阳极/阴极连接（引脚1-2为绿色，3-4为橙色）。您需要两个独立的驱动电路（例如，连接到不同微控制器GPIO引脚的两个限流电阻）来分别控制它们。

11. 实际设计与使用案例

案例：网络设备的双状态指示灯。设计人员需要一个单一元件来显示“已连接”（绿色）和“数据传输中”（橙色）状态。此LED是理想选择。当链路建立时，绿色芯片连接到设置为高电平的GPIO引脚。橙色芯片连接到另一个GPIO引脚，该引脚与数据活动同步产生脉冲（例如，利用80mA峰值电流额定值）。宽视角确保从设备前方的任何位置都能看到状态。设计人员为绿色选择R2档位，为橙色选择S1档位，以确保足够且平衡的亮度，并使用20mA驱动电流，并根据2.1V的典型V_F和3.3V的系统电源计算适当的串联电阻。

12. 原理介绍

此LED基于磷化铝铟镓（AlInGaP）半导体技术。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴复合，以光子（光）的形式释放能量。AlInGaP合金的具体成分决定了带隙能量，从而决定了发射光的波长（颜色）——在本例中为绿色和橙色。散射透镜由含有散射颗粒的环氧树脂制成，这些颗粒使发射光的方向随机化，从而产生类似朗伯体的宽发射模式。

13. 发展趋势

SMD指示灯LED的总体趋势继续朝着更高的发光效率（每瓦电能产生更多光输出）、通过更严格的分档提高颜色一致性，以及在更高温度焊接工艺下增强可靠性的方向发展。同时，在保持或提高光学性能的同时，也在推动小型化。在特定颜色范围内使用AlInGaP等先进半导体材料，代表了为指示灯应用优化效率和色纯度的持续努力。