SMD LED LTST-C170KSKT 规格书 - 封装尺寸 - 正向电压1.8-2.4V - 发光强度28-112mcd - 黄色 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款表面贴装器件（SMD）LED灯的完整技术规格。该元件专为自动化印刷电路板（PCB）组装而设计，是各类电子设备中空间受限应用的理想选择。

1.1 特性

• 符合RoHS（有害物质限制）指令。
• 采用超亮铝铟镓磷（AlInGaP）半导体芯片，可发出黄光。
• 封装在8毫米载带上，卷绕于7英寸直径的卷盘，便于高效自动化处理。
• 符合标准EIA（电子工业联盟）封装外形。
• 电气兼容集成电路（IC）逻辑电平。
• 设计兼容标准自动贴片组装设备。
• 可承受表面贴装技术（SMT）中使用的标准红外（IR）回流焊接工艺。

1.2 应用领域

此LED适用于广泛的指示和照明用途，包括但不限于：

• 通信设备、办公自动化设备、家用电器和工业控制系统。
• 键盘和按键的背光。
• 状态和电源指示灯。
• 微型显示器和面板指示灯。
• 信号灯和符号照明。

2. 封装尺寸与机械信息

该器件采用标准SMD封装。透镜为水白色，光源通过AlInGaP芯片发出黄色光。规格书中技术图纸提供了所有关键尺寸，除非另有说明，标准公差为±0.1毫米。这包括本体长度、宽度、高度以及阴极/阳极端子的位置。

3. 技术参数与特性

除非另有说明，所有额定值和特性均在环境温度（Ta）为25°C时指定。

3.1 绝对最大额定值

超出这些限值的应力可能导致器件永久性损坏。

• 功耗（Pd）：75 mW
• 峰值正向电流（IFP）：80 mA（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）
• 连续正向电流（IF）：30 mA DC
• 反向电压（VR）：5 V
• 工作温度范围：-55°C 至 +85°C
• 存储温度范围：-55°C 至 +85°C
• 红外回流焊接条件：峰值温度260°C，最长10秒。

3.2 电气与光学特性

在标准测试条件下（IF = 20mA，Ta=25°C）测得的典型性能参数。

• 发光强度（Iv）：28.0 - 112.0 mcd（毫坎德拉）。实际值已分档。
• 视角（2θ1/2）：130度。这是发光强度降至轴向峰值一半时的全角。
• 峰值发射波长（λP）：588.0 nm（典型值）。
• 主波长（λd）：587.0 - 594.5 nm。这定义了感知颜色，并已分档。
• 光谱线半宽（Δλ）：15 nm（典型值）。
• 正向电压（VF）：1.80 - 2.40 V。实际值已分档。
• 反向电流（IR）：在VR = 5V时，最大10 μA。

3.3 静电放电（ESD）注意事项

该器件对静电放电和电涌敏感。在操作过程中必须采取适当的ESD控制措施，包括使用接地腕带、防静电手套，并确保所有设备正确接地。指定的反向电压额定值仅用于测试目的；该LED并非设计用于反向偏压工作。

4. 分档系统

为确保应用的一致性，器件根据关键参数进行分档。这使得设计人员可以选择特性紧密集中的LED。

4.1 正向电压（Vf）分档

在测试电流20mA下分档。每档公差为±0.1V。

• 档位3：1.80V - 1.90V
• 档位4：1.90V - 2.00V
• 档位5：2.00V - 2.10V
• 档位6：2.10V - 2.20V
• 档位7：2.20V - 2.30V
• 档位8：2.30V - 2.40V

4.2 发光强度（Iv）分档

在测试电流20mA下分档。每档公差为±15%。

• 档位N：28.0 mcd - 45.0 mcd
• 档位P：45.0 mcd - 71.0 mcd
• 档位Q：71.0 mcd - 112.0 mcd

4.3 色调（主波长 λd）分档

在测试电流20mA下分档。每档公差为±1 nm。

• 档位J：587.0 nm - 589.5 nm
• 档位K：589.5 nm - 592.0 nm
• 档位L：592.0 nm - 594.5 nm

5. 典型性能曲线分析

规格书包含关键关系的图形表示，这对于电路设计和热管理至关重要。

• 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）：展示了指数关系，对于确定所需的限流电阻值和功耗至关重要。
• 发光强度 vs. 正向电流：说明了光输出如何随电流增加，直至达到最大额定值。
• 发光强度 vs. 环境温度：展示了随着结温升高，光输出会下降，这对于高温环境下的应用至关重要。
• 相对光谱功率分布：描绘了发射光谱，中心位于约588 nm的峰值波长，确认了黄色光输出。
• 视角分布图：显示光强度角度分布的极坐标图，确认了宽广的130度视角。

6. 组装与操作指南

6.1 清洁

应仅使用指定的清洁剂。未指定的化学品可能会损坏LED封装。如需清洁，请在室温下将LED浸入乙醇或异丙醇中，时间不超过一分钟。

6.2 推荐的PCB焊盘布局

提供了详细的焊盘图形（封装尺寸），以确保在回流焊接过程中形成良好的焊点、元件对齐和散热。遵循此图形对于制造良率和可靠性至关重要。

6.3 焊接工艺

回流焊接（推荐无铅工艺）：

• 预热温度：150°C - 200°C
• 预热时间：最长120秒。
• 峰值温度：最高260°C。
• 液相线以上时间（峰值时）：最长10秒。回流过程重复次数不应超过两次。

手工焊接（电烙铁）：

• 烙铁头温度：最高300°C。
• 接触时间：每个焊点最长3秒。此操作应仅进行一次。

提供的温度曲线基于JEDEC标准。实际曲线必须根据具体的PCB设计、焊膏和使用的回流炉进行特性化。

6.4 存储条件

密封防潮袋（MBP）：在≤30°C和≤90%相对湿度（RH）下存储。带干燥剂的密封袋内保质期为一年。

开袋后：在≤30°C和≤60% RH下存储。元件应在暴露后672小时（28天）内进行红外回流焊接。若存储时间超过此期限，在组装前需在约60°C下烘烤至少20小时，以去除吸收的水分，防止回流过程中发生“爆米花”现象。

7. 包装信息

LED以带有保护盖带的凸轮载带形式提供。

• 卷盘尺寸：直径7英寸（178毫米）。
• 载带宽度：8毫米。
• 每卷数量：3000片。
• 最小包装数量：剩余批次为500片。
• 包装符合ANSI/EIA-481规范。每卷最多允许连续缺失两个元件（空穴）。

8. 应用说明与注意事项

8.1 预期用途

此LED设计用于通用电子设备（例如，消费电子产品、办公设备、通信设备）。它不适用于故障可能导致生命或健康直接风险的安全关键应用（例如，航空、医疗生命支持、交通控制）。对于此类应用，必须咨询元件制造商以评估适用性和可靠性要求。

8.2 设计考量

• 限流：始终需要一个外部串联电阻来将正向电流限制在所需值（≤30 mA DC）。电阻值使用欧姆定律计算：R = (电源电压 - VF) / IF，其中VF是来自相应分档的正向电压。
• 热管理：功耗（Pd = VF * IF）不得超过75 mW。足够的PCB铜箔面积（使用推荐的焊盘布局）有助于散热并保持较低的结温，从而维持光输出和寿命。
• 反向电压保护：如果电路可能使LED暴露于反向偏压（例如，在交流或多路复用电路中），建议并联一个保护二极管（阴极对阴极）。

9. 技术对比与差异化

该元件在其类别中的主要优势包括：

• 材料技术：与GaAsP等旧技术相比，使用AlInGaP为红、橙、黄色提供了更高的效率和更好的温度稳定性。
• 宽视角：130度的视角提供了宽广、均匀的照明，适用于需要从不同角度可见的状态指示灯。
• 坚固的封装：兼容红外回流焊接和标准SMT工艺，确保了批量制造中的高可靠性。
• 全面的分档：三参数分档（Vf、Iv、波长）允许在需要多个LED的应用中实现精确的颜色和亮度匹配。

10. 常见问题解答（FAQ）

问：计算我的限流电阻时，典型的正向电压是多少？

答：使用您指定分档中的最大Vf（例如，档位8为2.40V）进行保守设计，以确保即使在元件存在差异的情况下，电流也永远不会超过所需限值。

问：我可以用3.3V或5V逻辑电源驱动这个LED吗？

答：可以。对于3.3V电源和目标电流20mA，使用典型的Vf为2.0V，串联电阻约为（3.3V - 2.0V）/ 0.020A = 65欧姆。标准的68欧姆电阻是合适的。对于5V电源，电阻约为（5V - 2.0V）/ 0.020A = 150欧姆。

问：温度如何影响亮度？

答：发光强度随着环境温度（以及结温）的升高而降低。请参考规格书中的“发光强度 vs. 环境温度”曲线。对于高温环境，可能需要降低工作电流或改善散热。

问：峰值波长和主波长有什么区别？

答：峰值波长（λP）是发射光谱最强的单一波长。主波长（λd）是从色度坐标推导出来的，代表在人眼看来具有相同颜色的纯单色光的单一波长。λd对于颜色规格更为相关。

11. 设计与使用案例

场景：为网络路由器设计一个多LED状态面板。

1. 需求：四个黄色状态指示灯，分别用于“电源”、“互联网”、“Wi-Fi”和“以太网”。它们必须亮度均匀且颜色视觉上匹配。
2. 选型：指定来自相同发光强度档位（例如，高亮度的档位Q）和相同色调档位（例如，档位K）的LED，以确保一致性。正向电压档位对于匹配不太关键，但会影响电源设计。
3. 电路设计：使用5V系统电源。假设选择的Vf为2.2V（中值），目标电流为20mA以获得良好的亮度和寿命。计算电阻：R = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140欧姆。使用150欧姆的标准电阻进行轻微降额（约19mA）。
4. 布局：使用推荐的焊盘图形将LED放置在PCB上。确保足够的间距以利于空气流通并防止热耦合。将每个LED与其自身的限流电阻并联连接到5V电源，由设置为灌电流模式的单个微控制器GPIO引脚控制。
5. 制造：遵循推荐的红外回流温度曲线。组装后，验证光输出和颜色一致性。

12. 工作原理简介

此LED是一种半导体光子器件。其核心是由AlInGaP材料制成的芯片，形成一个p-n结。当施加超过结内建电势的正向电压时，电子和空穴被注入到结区。当这些载流子复合时，它们以光子（光）的形式释放能量。AlInGaP合金的具体成分决定了带隙能量，这直接定义了发射光的波长（颜色）——在本例中，位于黄色区域（约587-595 nm）。水白色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

此类SMD LED的发展受到电子领域几个持续趋势的推动：

• 小型化：封装尺寸不断减小，以实现更高密度的PCB设计和更小的终端产品。
• 效率提升：外延生长和芯片设计的进步带来了更高的发光效率（每瓦电功率产生更多光输出），降低了功耗和热负荷。
• 显色性与色域改善：虽然这是一个单色LED，但更广泛的趋势涉及开发用于显示器背光和特种照明的窄带发射器，以实现更宽的色域。
• 可靠性与鲁棒性增强：封装材料和工艺的改进带来了更长的使用寿命和更好的抗热循环、湿度及其他环境应力的能力。
• 集成化：将多个LED芯片（例如RGB）、控制电路甚至驱动器集成到单个更智能的封装模块中的趋势。