SMD LED LTST-M670KGKT 数据手册 - AlInGaP 绿色 - 2.4V - 72mW - 英文技术文档

1. 产品概述

LTST-M670KGKT是一款专为现代电子应用设计的高亮度表面贴装LED。它采用铝铟镓磷（AlInGaP）半导体材料产生绿光输出。该器件封装于标准的EIA兼容封装内，并配有透明透镜，有助于最大限度地提高光提取效率并提供宽广的视角。此LED专为兼容自动化贴装设备和红外（IR）回流焊接工艺而设计，适用于大批量生产。其核心优势包括性能稳定、符合环保要求以及易于集成到自动化生产线中。

2. 技术参数详解

2.1 绝对最大额定值

器件的操作极限在环境温度 (Ta) 为 25°C 时定义。超出这些额定值可能导致永久性损坏。最大连续正向电流 (DC) 为 30 mA。对于脉冲操作，在占空比为 1/10、脉冲宽度为 0.1ms 的条件下，允许的峰值正向电流为 80 mA。最大功耗为 72 mW。LED 可承受高达 5 V 的反向电压。工作温度范围为 -40°C 至 +85°C，储存温度范围为 -40°C 至 +100°C。

2.2 电气与光学特性

关键性能参数在环境温度Ta=25°C、正向电流(IF)为20 mA的条件下测得。典型正向电压(VF)为2.4 V，范围从2.0 V至2.4 V。发光强度(IV)的典型值为180毫坎德拉(mcd)，规定最小值为56 mcd。视角(2θ1/2)定义为光强降至轴向值一半时的全角，为120度。峰值发射波长(λP)为574 nm，主波长(λd)为571 nm。谱线半宽(Δλ)为15 nm。当施加5 V反向电压(VR)时，最大反向电流(IR)为10 μA。

3. 分档系统说明

本产品根据三个关键参数进行分类分档，以确保应用中的一致性。这使得设计人员能够选择特性集中度高的LED，从而在其设计中实现统一的外观和性能。

3.1 正向电压分档

正向电压以0.2 V为步进进行分档。档位代码为D2 (1.80V - 2.00V)、D3 (2.00V - 2.20V)和D4 (2.20V - 2.40V)。每个档位均适用±0.1 V的容差。

3.2 光强分档

光强分为五个档位：P2 (56.0 - 71.0 mcd)、Q1 (71.0 - 90.0 mcd)、Q2 (90.0 - 112.0 mcd)、R1 (112.0 - 140.0 mcd) 和 R2 (140.0 - 180.0 mcd)。每个档位的容差为 ±11%。

3.3 主波长分档

定义感知颜色的主波长按以下方式分档：B (564.5 - 567.5 nm)、C (567.5 - 570.5 nm)、D (570.5 - 573.5 nm) 和 E (573.5 - 576.5 nm)。每个档位的容差为 ±1 nm。

4. 性能曲线分析

虽然数据手册中引用了特定的图形曲线（例如，图1表示光谱输出，图5表示视角分布），但所提供的数据足以分析关键关系。正向电压与正向电流呈对数关系，这是典型的二极管特性。在规定工作范围内，发光强度与正向电流成正比。光谱特性在574 nm处达到峰值，且半宽仅为15 nm，表明其为纯净、饱和的绿色。120度的宽广视角表明其具有朗伯或近朗伯辐射分布，从而提供了良好的离轴可见性。

5. 机械与封装信息

5.1 器件尺寸

该LED符合标准的EIA表面贴装封装外形。所有关键尺寸，包括本体长度、宽度、高度和引脚间距，均在数据手册图纸中提供，通用公差为±0.2 mm。该封装设计旨在确保组装过程中的稳定放置。

5.2 极性识别

阴极通常通过封装上的视觉标记来识别，例如凹口、圆点或绿色标记，如封装图纸所示。正确的极性方向对电路运行至关重要。

5.3 推荐的PCB焊盘布局

建议为印刷电路板设计一个焊盘图形，以确保在回流焊接过程中形成可靠的焊点。该图形考虑了正确焊角形状的形成和热释放。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊接温度曲线

该器件兼容无铅红外回流焊接。提供符合J-STD-020B标准的推荐温度曲线。关键参数包括预热温度150-200°C、预热时间最长120秒，以及峰值温度不超过260°C且持续时间不超过10秒。应根据具体PCB组装件对该温度曲线进行特性分析。

6.2 手工焊接

若需进行手工焊接，烙铁头温度不应超过300°C，且单次操作接触时间应限制在最长3秒内。

6.3 清洗

如焊接后需清洗，应仅使用指定的醇基溶剂，如乙醇或异丙醇。LED应在常温下浸泡不超过一分钟。使用未指定的化学品可能会损坏封装。

7. 封装与订购信息

7.1 卷带规格

LED采用宽度为8毫米的压纹载带包装，卷绕在直径为7英寸（178毫米）的卷盘上。每卷盘包含2000颗器件。载带由顶部盖带密封。对于尾数，最小订购数量为500颗。

7.2 包装标准

包装符合EIA-481-1-B规范。载带中连续缺失元件的最大数量为两个。

8. 存储与操作

对于含有干燥剂的未开封防潮袋，LED应在≤30°C和≤70%相对湿度（RH）的条件下存储，并在一年内使用。一旦打开原始包装，存储环境不得超过30°C和60% RH。从原始包装中取出的元件应在168小时（7天）内进行IR回流焊。若需存储更长时间，应将其置于带有干燥剂的密封容器或氮气干燥器中保存。脱离包装存储超过168小时的LED，在焊接前需在约60°C下烘烤至少48小时，以去除吸收的湿气，防止回流焊过程中出现“爆米花”现象。

9. 应用说明与设计考量

9.1 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保亮度均匀并防止电流不均，当LED并联时，必须在每个LED或每个并联支路上串联一个限流电阻。使用恒流源驱动LED是维持稳定光输出的最有效方法。电阻值可根据欧姆定律计算：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc为电源电压，VF为LED正向电压（设计裕量请使用最大值），IF为所需正向电流（例如20 mA）。

9.2 热管理

尽管功耗相对较低（最大72 mW），但PCB上良好的热设计对于长期可靠性至关重要，尤其是在高环境温度或大电流条件下工作时。确保LED焊盘周围有足够的铜箔面积有助于散热。

9.3 典型应用场景

该LED适用于多种应用，包括状态指示灯、图标或符号背光、面板照明、消费电子产品及通用信号指示。其与自动化工艺的兼容性使其成为大批量产品的理想选择。

10. 技术对比与差异化

采用AlInGaP技术制造绿光LED，相较于传统的磷化镓(GaP)基绿光LED具有优势，通常能提供更高的效率和更亮的输出。120度视角比许多小众的“高指向性”LED更宽，使其在需要广角可见性的应用中用途广泛。明确兼容JEDEC标准的红外回流焊温度曲线，使其区别于可能仅适用于手工焊接或波峰焊接的LED，从而与现代SMT组装线相匹配。

11. 常见问题解答 (FAQ)

问：我可以在不加限流电阻的情况下驱动这个LED吗？
答：不能。不建议将LED直接连接到电压源上工作，因为过大的电流很可能会损坏器件。务必使用串联电阻或恒流驱动器。

问：峰值波长和主波长有什么区别？
答：峰值波长（λP）是指光谱功率分布达到最大值时的波长。主波长（λd）源自CIE色度图，它代表了与LED感知颜色相匹配的单一光谱波长。λd对于颜色规格更为相关。

问：如何解读料号中的分档代码？
答：VF、IV 和 λd 的具体分档代码并未嵌入基础料号 LTST-M670KGKT 中。它们是在制造过程中分配的，应根据数据手册中提供的分档表在订购时指定，以确保您获得具有所需特性的 LED。

问：焊接前是否总是需要进行烘烤？
A: 仅当元器件暴露于其原防潮袋外的环境条件下超过168小时时才需要进行烘烤。这是为了防止在高温回流焊过程中因湿气导致封装开裂。

12. 设计与应用案例研究

以一个工业控制器上的多指示灯状态面板设计为例。需要十个绿色状态LED。为确保亮度均匀，应选择来自同一发光强度等级（例如，R1: 112-140 mcd）的LED。为简化驱动电路，所有LED可并联连接，每个LED配备一个针对5V电源计算的限流电阻：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 欧姆（可使用标准的130或150欧姆电阻）。PCB布局应采用推荐的焊盘几何形状，并提供一些小的散热走线。组装将使用指定的IR回流焊曲线。这种方法能保证一致的视觉表现和可靠的制造。

13. 技术原理介绍

LTST-M670KGKT基于铝铟镓磷（AlInGaP）半导体材料。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴被注入有源区。它们的复合以光子（光）的形式释放能量。AlInGaP合金的具体成分决定了带隙能量，进而决定了发射光的波长（颜色）——在本例中为绿色。其水清环氧树脂透镜未着色；其功能是保护半导体芯片，将辐射模式塑造成宽视角，并增强芯片的光提取效率。

14. 行业趋势与发展

用于指示器应用的SMD LED发展趋势持续朝着更高效率（每单位电能产生更多光输出）、更小封装尺寸以实现更高密度电路板，以及通过更严格的分档提高颜色一致性的方向迈进。同时，行业强烈要求增强在恶劣条件下的可靠性，以及与无铅高温焊接工艺的兼容性。各制造领域向自动化发展的趋势，凸显了此类专为卷带包装和回流焊接设计的元器件的重要性，它们有助于减少人工操作，提高生产效率和一致性。