SMD LED LTST-E142TBKRKT 规格书 - 双色蓝/红 - 20-30mA - 75-76mW - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-E142TBKRKT是一款专为自动化印刷电路板（PCB）组装而设计的表面贴装器件（SMD）LED。它采用双色配置，将一颗蓝色和一颗红色LED芯片集成在一个紧凑的封装内。这种设计对于空间受限且需要多种指示功能的应用尤其有利。该元件设计兼容标准的红外（IR）回流焊接工艺，适用于大批量生产环境。

1.1 核心优势

• 微型化封装：SMD封装支持高密度PCB布局，节省宝贵的电路板空间。
• 双色功能：在一个单元内集成了两个独立光源（蓝色和红色），简化了设计并减少了元件数量。
• 自动化兼容性：采用8mm载带、7英寸卷盘包装，完全兼容自动化贴片设备。
• 环保合规：产品符合RoHS（有害物质限制）指令。
• 工艺稳健性：可承受JEDEC Level 3预处理，并兼容无铅焊接温度曲线。

1.2 目标市场与应用

这款LED用途广泛，适用于各类电子设备。其主要应用包括状态指示、信号与符号照明以及前面板背光。目标市场涵盖电信基础设施、办公自动化系统、家用电器以及各种需要可靠、紧凑视觉指示器的工业设备。

2. 技术参数：深度客观解读

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极限。对于蓝色LED，最大连续正向电流为20mA，功耗为76mW。红色LED可承受略高的30mA连续电流，功耗为75mW。两者在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）的峰值正向电流额定值均为80mA。工作与存储温度范围指定为-40°C至+100°C，表明其适用于恶劣环境。

2.2 热特性

热管理对于LED寿命至关重要。两颗芯片的最高结温（Tj）均为140°C。从结到环境空气的典型热阻（Rθja）为145°C/W。此参数对于计算必要的PCB热设计（例如，铜焊盘面积）以在工作期间（尤其是在较高驱动电流下）将结温保持在安全范围内至关重要。

2.3 电气与光学特性

这些是在标准测试条件下（Ta=25°C，IF=20mA）测量的关键性能参数。

• 发光强度（Iv）：蓝色LED的最小强度为140mcd，最大为420mcd。红色LED的范围为90mcd至280mcd。此宽范围通过分档系统进行管理。
• 视角（2θ1/2）：典型视角为120度，提供适合指示器应用的宽泛、漫射光发射模式。
• 波长：蓝色LED的主波长（λd）范围为465nm至475nm，典型峰值发射波长（λp）为468nm。红色LED的主波长范围为623nm至638nm，典型峰值为639nm。光谱半宽分别为25nm（蓝色）和15nm（红色），表明了色纯度。
• 正向电压（Vf）：在20mA电流下，蓝色LED的Vf介于2.8V至3.8V之间，而红色LED的Vf介于1.7V至2.5V之间。这种差异对于电路设计至关重要，尤其是在从同一电压源驱动两种颜色时。
• 反向电流（Ir）：在VR=5V时，两者的最大反向电流均为10µA。规格书明确指出该器件并非为反向工作而设计；此测试仅用于红外鉴定。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED被分类到不同的档位中。

3.1 发光强度（Iv）分档

蓝色LED被分入P、Q、R、S档，强度范围从140-185mcd到315-420mcd。红色LED使用Q2、R1、R2、S1、S2档，覆盖范围从90-112mcd到224-280mcd。每个档位内适用±11%的容差。

3.2 主波长（Wd）分档

仅针对蓝色LED，定义了主波长档位：代码AC（465-470nm）和代码AD（470-475nm），每个档位具有±1nm的严格容差。这种精确控制对于需要特定蓝色色调的应用至关重要。

4. 性能曲线分析

规格书引用了电气和光学特性的典型曲线。虽然提供的文本中没有复制具体的图表，但它们通常包括：

• IV曲线：显示每种颜色的正向电流（If）与正向电压（Vf）之间的关系。用于确定工作点和所需的串联电阻。
• 相对发光强度 vs. 正向电流：说明光输出如何随电流增加，直至达到最大额定值。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：展示随着结温升高，光输出下降的情况，突显了热设计的重要性。
• 光谱分布：描绘相对辐射功率与波长的关系，显示每种颜色的发射光谱峰值和形状。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用标准EIA封装。所有关键尺寸（长、宽、高、引脚间距）均以毫米为单位提供，通用公差为±0.2mm。引脚定义明确：引脚2和3用于蓝色芯片，引脚1和4用于红色芯片。此信息对于PCB焊盘设计至关重要。

5.2 推荐的PCB焊接焊盘

提供了焊盘图案建议，以确保正确的焊接、机械稳定性和最佳的热性能。遵循此指南有助于防止立碑现象并确保可靠的电气连接。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊接温度曲线

包含符合J-STD-020B无铅工艺的建议回流曲线。关键参数包括150-200°C的预热温度、不超过260°C的峰值温度，以及定制的液相线以上总时间，以确保形成良好的焊点，同时避免LED承受过高的热应力。

6.2 存储条件

由于封装具有湿敏性（Level 3），规定了严格的存储条件。未开封的卷盘应在≤30°C和≤70% RH条件下存储，并在一年内使用。一旦防潮袋打开，元件应在≤30°C和≤60% RH条件下存储，并在168小时内进行回流焊接。如果超过此窗口，则需要在组装前进行60°C、48小时的烘烤。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗，只能在室温下使用指定的醇基溶剂（如乙醇或异丙醇），时间不超过一分钟。未指定的化学品可能会损坏LED封装。

7. 包装与订购信息

7.1 载带与卷盘规格

元件以8mm宽的载带形式提供，卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。每卷包含4000个元件。提供了载带凹槽和卷盘的详细尺寸，以确保与自动化组装设备的兼容性。包装遵循ANSI/EIA 481规范。

8. 应用建议

8.1 典型应用电路

设计驱动电路时，必须考虑蓝色和红色芯片不同的正向电压。常见设计是使用恒流源或电压源，并在每个LED阳极串联一个限流电阻。两个LED的阴极可以连接到地。通过切换施加到各自阳极的电压，可以实现对每种颜色的独立控制。

8.2 设计注意事项

• 电流限制：务必使用串联电阻或有源电流控制，以防止超过最大直流正向电流（蓝色20mA，红色30mA）。
• 热设计：使用推荐的PCB焊盘布局，并确保足够的铜面积以散热，尤其是在接近最大额定值或高环境温度下工作时。
• ESD防护：虽然未明确说明，但在操作过程中应遵循标准的ESD预防措施。

9. 技术对比与差异化

该元件的主要差异化在于其双色、单封装设计。与使用两个独立的SMD LED相比，它减少了约50%的PCB占用面积，简化了物料清单（BOM），并且在组装过程中只需一次贴片操作，提高了生产效率。120度的宽视角是指示器型LED的标准特性，提供了良好的离轴可见性。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以用同一个电流源同时驱动蓝色和红色LED吗？

答：由于它们具有不同的正向电压特性，在简单的串联电路中不能直接这样做。它们需要独立的限流路径（例如，单独的电阻器）以确保每个LED获得正确的电流。

问：料号中的分档代码是什么意思？

答：料号LTST-E142TBKRKT可能包含了固定的强度和波长分档代码。对于需要严格颜色或亮度匹配的特定项目，工程师应查阅完整的分档表（第4.1和4.2节），并可能需要在订购时指定确切的分档代码。

问：这款LED适合户外应用吗？

答：其工作温度范围（-40°C至+100°C）表明它可以应对较大的环境温度变化。然而，规格书未指定防护等级（IP）。对于户外使用，需要额外的环境密封（如三防漆、外壳）来防潮防尘。

11. 实际用例

场景：网络路由器上的双状态状态指示器。单个LTST-E142TBKRKT可以指示多种系统状态：关闭（无电源）、常亮蓝色（系统通电且正常运行）、常亮红色（系统错误或启动中）以及闪烁红色（网络活动或特定故障）。这将原本可能需要两个独立LED的功能整合到一个器件中，实现了更简洁的前面板设计。驱动电路将涉及微控制器的两个GPIO引脚，每个引脚通过一个适当的限流电阻连接到一种颜色LED的阳极，公共阴极接地。

12. 原理介绍

LED的发光基于半导体材料中的电致发光现象。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带隙能量决定。蓝色LED使用氮化铟镓（InGaN）芯片，其带隙较宽，产生更高能量（更短波长）的蓝光。红色LED使用磷化铝铟镓（AlInGaP）芯片，其带隙较窄，产生较低能量（更长波长）的红光。封装包含一个透明透镜，将光输出塑造成指定的视角。

13. 发展趋势

用于指示器和背光的SMD LED的总体趋势继续朝着更高效率（每瓦电输入产生更多光输出）、进一步微型化和更高集成度发展。多芯片封装（如此双色单元）甚至RGB（红绿蓝）封装正变得越来越普遍，使得在微小空间内实现全彩可编程性成为可能。此外，封装材料和荧光粉技术的进步不断提高着可靠性、颜色一致性以及对热应力和环境应力的抵抗能力。所有电子设备对更低功耗的追求也推动着LED制造商开发能在更低电流下提供所需亮度的元件。