SMD LED LTST-C990NSKT-PO 数据手册 - 黄色 AlInGaP - 25mA - 62.5mW

1. 产品概述

本文件详细说明了一款专为自动化组装和空间受限应用设计的高性能表面贴装LED的规格。该器件采用超高亮度AlInGaP芯片，可输出鲜艳的黄色光，使其适用于广泛的现代电子设备。

1.1 特性

符合RoHS环保标准。
采用圆顶透镜，实现优化的光分布。
采用超亮铝铟镓磷（AlInGaP）半导体芯片。
采用行业标准8毫米编带包装，卷盘直径为7英寸，适用于自动化贴片机拾取与放置。
封装符合EIA（电子工业联盟）标准。
逻辑电平兼容驱动电流。
完全兼容自动化贴装和组装设备。
可承受标准红外（IR）回流焊接工艺。

1.2 应用

此LED专为集成到各种电子系统中而设计，包括但不限于：

Telecommunication devices and office automation equipment.
家用电器和工业控制面板。
键盘和按键的背光照明。
状态与功率指示器。
微型显示器与紧凑型信息面板。
信号照明与符号性灯具。

技术参数：深入客观解读

2.1 绝对最大额定值

在任何情况下均不得超过以下极限值，否则可能导致设备永久性损坏。所有额定值均在环境温度(Ta)为25°C时指定。

功耗(Pd): 62.5 mW。这是该封装能够以热量形式耗散的最大总功率。
峰值正向电流 (I_F(PEAK)): 60 mA。仅在脉冲条件下允许（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。
连续正向电流 (I_F): 25 mA 直流。建议的最大连续工作电流。
反向电压 (V_R): 5 V。在反向偏压下超过此电压可能导致LED结击穿。
工作温度范围： -30°C 至 +85°C。
存储温度范围： -40°C 至 +85°C。
红外回流焊接条件： 可承受峰值温度260°C，最长10秒。

2.2 电气与光学特性

这些典型性能参数均在Ta=25°C和I_F=20mA条件下测得，除非另有说明。它们定义了LED的工作特性。

发光强度 (I_V): 710.0 至 1800.0 mcd（毫坎德拉）。使用经过滤光片匹配CIE明视觉响应曲线的传感器测量。其宽范围通过分档系统进行管理。
视角 (2θ_1/2): 75度。这是光强降至其轴向峰值一半时的全角，表明其具有典型的圆顶透镜封装所具有的相对较宽的视角范围。
Peak Emission Wavelength (λ_P): 通常为591 nm。这是光谱功率分布达到最大值时的波长。
主波长 (λ_d): 587.0 至 597.0 nm。这是人眼感知的定义LED黄色的单一波长，由CIE色度坐标导出。
谱线半宽 (Δλ): 通常为15 nm。发射光谱在其最大强度一半处的带宽，表示颜色纯度。
正向电压 (V_F): 1.7 至 2.5 V。在 20mA 驱动电流下，LED 两端的电压降。
反向电流 (I_R): 施加 5V 反向偏压时，最大为 10 µA。

3. Binning System Explanation

为确保生产中的性能一致性，LED会根据关键参数进行分档。这使得设计人员能够选择满足特定应用在亮度、颜色和电压方面要求的器件。

3.1 正向电压 (V_F) 分档

分档定义了在20mA电流下的正向压降范围。每个档位内的容差为±0.1V。

E2: 1.7V – 1.9V
E3: 1.9V – 2.1V
E4: 2.1V – 2.3V
E5: 2.3V – 2.5V

3.2 发光强度 (I_V) 分档

分档规定了在20mA电流下的最小和最大光输出。每个档位内的公差为±15%。

V1: 710.0 – 900.0 mcd
V2: 900.0 – 1120.0 毫坎德拉
W1: 1120.0 – 1400.0 毫坎德拉
W2: 1400.0 – 1800.0 毫坎德拉

3.3 主波长（色调）分档

分档通过根据LED的主波长进行分组来确保颜色一致性。每个档内的容差为±1纳米。

J: 587.0 – 589.5 nm
K: 589.5 – 592.0 nm
L: 592.0 – 594.5 纳米
M: 594.5 – 597.0 纳米

4. 性能曲线分析

典型特性曲线揭示了LED在不同条件下的行为特性，这对于稳健的电路设计至关重要。

4.1 正向电流与正向电压关系（I-V曲线）

I-V特性曲线展示了电流与电压之间的指数关系。正向电压（V_F）具有负温度系数，这意味着它会随着结温升高而略微下降。设计人员在设计限流电路时必须考虑这一点，以防止在并联配置中发生热失控。

4.2 发光强度与正向电流关系

该曲线表明，在典型工作范围内（直至最大直流额定值），光输出与电流大致呈线性关系。使LED工作于其绝对最大额定值之外，将导致超线性效率下降、热量增加以及光通量衰减加速。

4.3 光强与环境温度关系

AlInGaP LED的光输出会随环境温度升高而下降。对于在高温环境下运行的应用，此降额曲线至关重要，因为它为维持所需亮度水平提供了必要的设计裕度依据。

4.4 光谱分布

光谱图证实了峰值波长在591nm附近，且光谱半宽窄至约15nm，这是AlInGaP技术的特征，并由此产生了饱和的黄色光。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED符合行业标准的SMD封装规格。关键尺寸包括主体尺寸和引脚间距，旨在确保可靠的焊接和自动化贴装。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，标准公差为±0.1mm。该封装采用圆顶形透明透镜。

5.2 推荐的PCB焊盘布局

提供焊盘布局图，以确保形成良好的焊点、实现热管理并保证机械稳定性。遵循此推荐的封装尺寸，可最大限度地减少回流焊过程中的立碑及其他焊接缺陷。

5.3 极性识别

阴极通常在器件本体上标出。具体标记方式应查阅数据手册。组装时必须注意正确的极性，以防止反向偏压损坏。

6. 焊接与组装指南

6.1 IR回流焊参数

对于无铅焊接工艺，推荐采用以下温度曲线：

预热温度： 150°C 至 200°C。
预热时间： 最长120秒。
峰值体温： 最高260°C。
高于260°C的持续时间： 最多10秒。
最大回流焊次数： 两次。

温度曲线应符合JEDEC标准。由于热容量和布局存在差异，必须进行针对具体电路板的特性分析。

6.2 手工焊接

若必须进行手工焊接，请使用温控烙铁。

烙铁头温度： 最高300°C。
每个引脚的焊接时间： 最多3秒。
重要提示： 手工焊接应仅限于一次性维修，不可用于初始组装。

6.3 清洁

若焊接后需要清洁，仅可使用指定的醇基溶剂，如异丙醇（IPA）或乙醇。浸泡应在常温下进行，时间不超过一分钟。使用未指定的化学清洁剂可能会损坏环氧树脂透镜或封装。

6.4 存储与操作

ESD 防护措施： 本设备对静电放电（ESD）敏感。操作时必须采取适当的 ESD 防护措施（如佩戴防静电腕带、使用接地工作台、铺设导电地板）。
湿度敏感等级（MSL）： 该元件的湿度敏感等级为3级。一旦原装防潮袋被打开，LED必须在环境条件不超过30°C/60% RH的情况下，在一周内进行红外回流焊。
长期储存（已开封包装）: 如需储存超过一周，请在焊接前将LED在60°C下烘烤至少20小时，或将其存放在带有干燥剂的密封容器或氮气干燥柜中。
保质期（密封袋装）： 在原始防潮包装（内含干燥剂）中，于温度≤30°C、相对湿度≤90%条件下储存，保质期为一年。

7. 包装与订购信息

7.1 卷带包装规格

LED以压纹载带形式提供，适用于自动化组装。

载带宽度： 8毫米。
卷盘直径： 7英寸（178毫米）。
每卷数量： 3000件。
最小订单量（MOQ）： 剩余数量为500件。
包装标准： 符合ANSI/EIA-481规范。空载带仓用盖带密封。

8. 应用建议与设计考量

8.1 电流限制

LED是一种电流驱动器件。务必使用串联限流电阻或恒流驱动电路。电阻值可根据欧姆定律计算：R = (V_supply - V_F) / I_F. 使用最大V_F 从料仓或数据手册中获取，以确保在所有条件下都有足够的电流。

8.2 热管理

尽管功耗较低，但正确的PCB布局对于确保长期可靠性至关重要。确保焊盘周围有足够的铜箔区域作为散热器，尤其是在接近最大电流或高环境温度下工作时。避免将LED放置在其它发热元件附近。

8.3 光学设计

75度的视角提供了宽广的光束。对于需要更聚焦光束的应用，将需要次级光学元件（透镜、光导管）。穹顶透镜提供了良好的轴向光强，适合作为指示灯直接观看。

8.4 可靠性与寿命

LED的寿命通常定义为光输出衰减至初始值50%（L70）或70%（L50）的时间点。让LED在其绝对最大额定值（尤其是电流和温度）以下运行，是最大化其工作寿命的主要因素。

9. 常见问题（基于技术参数）

9.1 峰值波长与主波长有何区别？

峰值波长 (λ_P): 指LED发出最大光功率的特定波长。这是从光谱中得出的物理测量值。 主波长 (λ_d): 指在标准人类观察者看来，与LED颜色相同的单色光波长。它根据CIE色度坐标计算得出，与颜色规格更为相关。

9.2 我能否在不使用电阻的情况下，用3.3V电源驱动此LED？

不能。 其正向电压仅为1.7-2.5V。直接连接到3.3V将导致电流过大，远超25mA的最大值，从而引发立即或快速的损坏。始终需要限流电阻或稳压器。

9.3 为什么电压和光强需要分档系统？

半导体制造工艺的差异会导致性能上的细微差别。分档将LED按照严格控制的参数分组。这使得设计人员可以选择一个档位，以确保其设计能正常工作（例如，通过选择相同的光强档位，确保阵列中多个LED的亮度均匀一致）。

9.4 如何解读MSL 3等级？

MSL (Moisture Sensitivity Level) 3 表示，在需要回流焊接之前，包装袋打开后，器件可在车间环境条件（≤ 30°C / 60% RH）下暴露长达 168 小时（7 天）。若超过此时间，必须对器件进行烘烤以去除吸收的湿气，否则在回流过程中可能导致“爆米花”现象（封装开裂）。

10. 技术介绍与趋势

10.1 AlInGaP 技术原理

铝铟镓磷（AlInGaP）是一种III-V族半导体化合物，主要用于制造可见光谱中红、橙、琥珀和黄光区域的高效LED。通过调整铝、铟和镓的比例，可以调节材料的带隙，这直接决定了发射光的波长（颜色）。与GaAsP等较旧的技术相比，AlInGaP LED以其高发光效率和良好的温度稳定性而闻名。

10.2 行业趋势

SMD LED的总体发展趋势是追求更高效率（每瓦更多流明）、在更小封装内实现更高功率密度，以及提升色彩一致性和显色性。同时，行业也在大力推动更广泛地采用无铅和无卤材料，以满足全球严格的环境法规。封装技术持续演进，以更好地管理散热问题，这是高功率应用中性能和寿命的主要限制因素。

LED规格术语

LED技术术语完整解释

光电性能

术语	单位/表示法	简要说明	重要性
发光效能	lm/W (流明每瓦)	每瓦电力的光输出，数值越高表示能效越高。	直接决定能效等级和电费成本。
Luminous Flux	lm (流明)	光源发出的总光量，通常称为“亮度”。	判断光线是否足够明亮。
视角	°（度），例如：120°	光强降至一半时的角度，决定了光束宽度。	影响照明范围与均匀性。
CCT (色温)	K (开尔文)，例如 2700K/6500K	光线的暖/冷色调，数值越低越偏黄/暖，数值越高越偏白/冷。	决定照明的氛围与适用场景。
CRI / Ra	无量纲，0–100	准确还原物体颜色的能力，Ra≥80为良好。	影响色彩真实性，用于商场、博物馆等高要求场所。
SDCM	MacAdam椭圆步长，例如“5步”	颜色一致性指标，步长越小表示颜色一致性越高。	确保同一批次LED的颜色均匀一致。
Dominant Wavelength	纳米（nanometers），例如：620nm（红色）	对应彩色LED颜色的波长。	决定红色、黄色、绿色单色LED的色调。
Spectral Distribution	波长与强度关系曲线	显示各波长上的强度分布。	影响显色性和质量。

电气参数

术语	符号	简要说明	设计考量
正向电压	Vf	点亮LED所需的最低电压，类似“启动阈值”。	驱动器电压必须≥Vf，串联LED的电压会累加。
Forward Current	If	正常LED工作时的电流值。	Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脉冲电流	Ifp	短时可耐受的峰值电流，用于调光或闪烁。	Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向电压	Vr	LED可承受的最大反向电压，超过此值可能导致击穿。	电路必须防止反接或电压尖峰。
Thermal Resistance	Rth (°C/W)	芯片到焊料的热阻，数值越低越好。	高热阻需要更强的散热能力。
ESD Immunity	V (HBM), e.g., 1000V	抗静电放电能力，数值越高表示越不易受损。	生产中需采取防静电措施，特别是对于敏感的LED。

Thermal Management & Reliability

术语	关键指标	简要说明	影响
结温	Tj (°C)	LED芯片内部的实际工作温度。	每降低10°C可能使寿命延长一倍；温度过高会导致光衰、色偏。
Lumen Depreciation	L70 / L80（小时）	亮度降至初始值70%或80%所需时间。	直接定义了LED的“使用寿命”。
光通维持率	%（例如，70%）	随时间推移保持的亮度百分比。	表示长期使用下的亮度保持情况。
Color Shift	Δu′v′ 或麦克亚当椭圆	使用过程中的颜色变化程度。	影响照明场景中的色彩一致性。
Thermal Aging	Material degradation	因长期高温导致的性能劣化。	可能导致亮度下降、颜色变化或开路故障。

Packaging & Materials

术语	常见类型	简要说明	Features & Applications
封装类型	EMC, PPA, Ceramic	壳体材料保护芯片，提供光学/热学界面。	EMC：良好的耐热性，成本低；陶瓷：散热更佳，寿命更长。
Chip Structure	正面，倒装芯片	芯片电极排布。	倒装芯片：散热更佳，效能更高，适用于大功率。
荧光粉涂层	YAG, Silicate, Nitride	覆盖蓝光芯片，将部分蓝光转换为黄/红光，混合形成白光。	不同的荧光粉会影响光效、色温（CCT）和显色指数（CRI）。
镜头/光学元件	平面、微透镜、全内反射	控制光分布的表面光学结构。	决定视角与光分布曲线。

Quality Control & Binning

术语	分档内容	简要说明	目的
Luminous Flux Bin	代码，例如：2G、2H	按亮度分组，每组有最小/最大流明值。	确保同批次产品亮度均匀。
Voltage Bin	Code e.g., 6W, 6X	按正向电压范围分组。	便于驱动器匹配，提升系统效率。
颜色分档	5阶麦克亚当椭圆	按色坐标分组，确保范围紧密。	保证颜色一致性，避免灯具内部颜色不均。
CCT Bin	2700K、3000K等。	按相关色温分组，每组有对应的坐标范围。	满足不同场景的相关色温要求。

Testing & Certification

术语	Standard/Test	简要说明	意义
LM-80	光通维持率测试	恒温长期点亮，记录亮度衰减。	用于估算LED寿命（结合TM-21）。
TM-21	寿命估算标准	基于LM-80数据估算实际工况下的寿命。	提供科学的寿命预测。
IESNA	照明工程学会	涵盖光学、电学、热学测试方法。	行业公认的测试基准。
RoHS / REACH	环境认证	确保不含有害物质（铅、汞）。	国际市场的准入要求。
ENERGY STAR / DLC	能效认证	照明产品的能效与性能认证。	用于政府采购、补贴计划，提升竞争力。