LTST-S320TBKT 侧发光SMD蓝色LED规格书 - 3.2x1.6x1.2mm - 2.8-3.8V - 76mW - 氮化铟镓蓝光芯片 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款微型侧发光表面贴装器件 (SMD) 发光二极管 (LED) 的完整技术规格。该器件专为自动化印刷电路板 (PCB) 组装而设计，适用于空间受限的关键应用场景。其紧凑的外形尺寸和可靠的性能使其成为现代电子设备的理想元件。

1.1 核心优势与目标市场

这款LED的主要优势包括：采用氮化铟镓 (InGaN) 半导体芯片实现超高亮度输出、拥有130度的宽广视角，并且完全兼容大批量制造中使用的标准红外 (IR) 回流焊工艺。封装采用镀锡处理以提升可焊性，并以行业标准的8毫米编带和7英寸卷盘形式供货，便于高效的拾放自动化生产。

其目标应用涵盖广泛的消费电子和工业电子领域。它常用于状态指示、键盘背光、控制面板上的符号照明以及集成到微型显示器中。其可靠性和性能使其适用于电信设备、办公自动化设备、家用电器和各种工业控制系统。

2. 深入技术参数分析

透彻理解电气和光学参数对于正确的电路设计和实现预期性能至关重要。

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能对器件造成永久性损坏的极限条件。它们是在环境温度 (Ta) 为25°C时指定的。

• 功耗 (Pd)：76 mW。这是器件能够安全耗散为热量的最大功率。
• 连续正向电流 (IF)：20 mA DC。这是建议的长期可靠运行最大电流。
• 峰值正向电流：100 mA，仅在脉冲条件下允许（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）。即使短暂超过直流电流额定值，也可能导致LED性能下降。
• 工作温度范围：-20°C 至 +80°C。保证器件在此环境温度范围内正常工作。
• 存储温度范围：-30°C 至 +100°C。
• 焊接温度：可承受峰值温度为260°C、最长10秒的红外回流焊，这符合无铅 (Pb-free) 组装工艺标准。

2.2 光电特性

这些是典型性能参数，测量条件为Ta=25°C，正向电流 (IF) 为20 mA，除非另有说明。

• 发光强度 (Iv)：范围从最小28.0毫坎德拉 (mcd) 到最大180.0 mcd。实际值由器件的分档等级决定（参见第3节）。
• 视角 (2θ1/2)：130度。这是发光强度下降到中心轴测量值一半时的全角。侧发光封装设计为垂直于安装平面发光，这使得该参数对于侧向照明应用至关重要。
• 峰值发射波长 (λP)：典型值为468纳米 (nm)，位于可见光谱的蓝色区域。
• 主波长 (λd)：范围从465.0 nm到475.0 nm。这是人眼感知到的、定义颜色的单一波长。
• 光谱线半宽 (Δλ)：约25 nm。这表示所发射蓝光的光谱纯度或带宽。
• 正向电压 (VF)：在20 mA电流下，范围从2.8伏特到3.8伏特。这是LED工作时两端的电压降，对于驱动器设计至关重要。
• 反向电流 (IR)：当施加5V反向电压 (VR) 时，最大为10微安 (μA)。LED并非为反向偏压工作而设计；此参数仅用于测试目的。

3. 分档系统说明

由于制造差异，LED会根据性能进行分档。该系统允许设计人员选择特性严格受控的器件，以确保应用性能的一致性。

3.1 正向电压 (VF) 分档

LED根据其在20 mA下的正向压降进行分组。分档范围从D7 (2.80V - 3.00V) 到D11 (3.60V - 3.80V)，每档容差为±0.1V。从相同VF档位中选择LED可以确保多个器件并联时亮度和电流分布均匀。

3.2 发光强度 (Iv) 分档

这是主要的亮度分档。分档定义为N (28.0-45.0 mcd)、P (45.0-71.0 mcd)、Q (71.0-112.0 mcd) 和R (112.0-180.0 mcd)，每档容差为±15%。这允许在最终应用中精确控制光输出水平。

3.3 主波长 (λd) 分档

LED根据色点进行分选。对于这款蓝色LED，分档为AC (465.0-470.0 nm) 和AD (470.0-475.0 nm)，具有±1 nm的严格容差。这确保了阵列或显示器中不同LED之间的颜色差异最小。

4. 性能曲线分析

图形数据提供了在不同条件下器件行为的更深入洞察。

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。曲线显示，电压超过开启阈值（约2.8V）后的小幅增加会导致电流急剧上升。因此，必须使用限流源而非恒压源来驱动LED，以防止热失控和损坏。

4.2 发光强度与正向电流关系

该曲线表明，在额定工作范围内，光输出大致与正向电流成正比。然而，在极高电流下，由于发热增加，效率（每瓦流明数）可能会降低。

4.3 光谱分布

光谱输出图显示了一个以约468 nm为中心的单峰，这是基于氮化铟镓的蓝色LED的特征。相对较窄的半宽表明其具有良好的色彩饱和度。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该器件符合行业标准的SMD封装尺寸。关键尺寸包括本体长度约3.2 mm，宽度1.6 mm，高度1.2 mm。所有公差通常为±0.1 mm。侧发光设计意味着主要的发光面位于封装较小的侧面。

5.2 PCB焊盘布局与极性

提供了用于PCB设计的推荐焊盘图形（封装）。阴极（负极）端子通常通过LED封装上的视觉标记来识别，例如凹口、绿点或切角。PCB丝印应清晰指示极性，以防止组装错误。正确的焊盘尺寸和间距对于实现可靠的焊点以及防止回流焊过程中的立碑现象至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊温度曲线

该器件适用于无铅 (Pb-free) 焊接工艺。推荐的温度曲线包括预热区 (150-200°C)、受控的升温过程、峰值温度不超过260°C，以及在峰值温度下的时间最长10秒。回流焊循环总次数应限制在两次以内。此曲线基于JEDEC标准，以确保封装完整性和可靠的电气连接。

6.2 存储与操作

LED具有湿敏性 (MSL 3)。当储存在带有干燥剂的原始密封防潮袋中时，在≤30°C和≤90% RH条件下，其保质期为一年。一旦开袋，元件应在≤30°C和≤60% RH的环境条件下在一周内使用。如果暴露时间更长，则需要在焊接前进行至少20小时、60°C的烘烤，以去除吸收的水分并防止“爆米花”现象（回流焊过程中封装开裂）。

6.3 清洁

如果需要进行焊后清洁，只能使用酒精类溶剂，如异丙醇 (IPA) 或乙醇。LED应在室温下浸泡少于一分钟。使用刺激性或未指定的化学品可能会损坏环氧树脂透镜或封装。

6.4 静电放电 (ESD) 防护措施

此LED易受静电放电损坏。在操作和组装过程中必须采取适当的ESD控制措施。这包括使用接地工作站、腕带、导电地垫和防静电包装。

7. 包装与订购信息

7.1 编带与卷盘规格

元件以8毫米宽的压纹载带形式供货。载带缠绕在标准的7英寸 (178 mm) 直径卷盘上。每卷包含3000片。载带用保护性盖带密封。包装符合ANSI/EIA-481标准。

7.2 最小订购量

标准包装数量为一卷 (3000片)。对于少于整卷的数量，可提供最小包装为500片的零散库存。

8. 应用说明与设计考量

8.1 驱动电路设计

当使用电压源供电时，务必使用恒流驱动器或与LED串联的限流电阻。电阻值可使用欧姆定律计算：R = (电源电压 - LED正向电压) / 期望电流。考虑到正向电压范围 (2.8-3.8V)，设计时应考虑最坏情况，以确保即使使用低正向电压的器件，电流也永远不会超过绝对最大额定值。

8.2 热管理

虽然功耗较低 (76 mW)，但有效的热管理对于延长寿命和维持光输出仍然很重要。确保PCB有足够的铜面积连接到LED的散热焊盘（如果适用）或焊接焊盘，以传导热量。在高环境温度或最大电流下工作会缩短器件的使用寿命。

8.3 光学集成

侧发光特性非常适合用于导光板的边缘照明、垂直表面上的符号照明，或为PCB相邻的按键提供背光。在设计光导管或扩散器时，应考虑130度的视角，以确保目标区域的均匀照明。

9. 技术对比与差异化

与顶发光SMD LED相比，这款侧发光型号在空间受限、需要光线平行于PCB平面发射的设计中提供了独特的机械优势。与旧技术相比，使用氮化铟镓芯片提供了更高的效率和更亮的蓝色输出。其对标准红外回流焊和编带卷盘包装的兼容性，使其在自动化、大批量生产中具有成本效益，区别于需要手工焊接的LED。

10. 常见问题解答 (FAQ)

10.1 我能否直接用5V电源驱动这颗LED？

不能。直接连接到5V会导致过大电流流过，立即损坏LED。您必须始终使用串联限流电阻或专用的恒流LED驱动器。

10.2 峰值波长与主波长有何区别？

峰值波长 (λP) 是光谱功率输出达到最大值时的波长。主波长 (λd) 源自CIE色度图上的色坐标，代表感知到的颜色。对于像这款蓝色LED这样的单色光源，两者非常接近，但λd在颜色规格方面更具相关性。

10.3 为何开袋后的存储条件如此严格？

环氧树脂封装材料会从空气中吸收水分。在高温回流焊过程中，这些被吸收的水分会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装开裂（“爆米花”现象）。MSL 3等级和烘烤程序就是为了防止这种失效模式。

11. 实际应用示例

场景：为网络路由器设计状态指示灯面板。该面板有用于状态图标（电源、互联网、Wi-Fi）的小型垂直槽。一个侧发光LED安装在每个槽正后方的主PCB上。其130度的视角确保图标从槽内被均匀照亮。设计人员选择来自相同发光强度档位（例如，Q档）和正向电压档位（例如，D9档）的LED，以保证所有状态指示灯在由公共电流源驱动时具有相同的亮度和颜色。PCB布局遵循推荐的焊盘几何形状，组装厂使用指定的符合JEDEC标准的回流焊温度曲线。

12. 工作原理

这是一种半导体光子器件。它基于氮化铟镓异质结构。当施加正向偏压时，电子和空穴分别从n型和p型半导体层注入到有源区。这些载流子发生辐射复合，以光子的形式释放能量。氮化铟镓材料的特定带隙能量决定了发射光的波长，在本例中位于蓝色光谱（约468 nm）。环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护，并塑造光输出光束。

13. 技术趋势

蓝色LED的基础技术——氮化铟镓，是固态照明领域的一项突破性发展，它使得白光LED（通过荧光粉转换）和全彩显示器成为可能。当前SMD LED技术的趋势集中在提高发光效率（每瓦更多光输出）、改善白光LED的显色指数 (CRI)、实现更高的可靠性和更长的寿命，以及为超微型应用实现更小的封装尺寸。封装材料的进步也旨在更好地管理热量，并提供更宽的视角或更受控的光束模式。