LTLM11KF1H310U SMT CBI LED 规格书 - 琥珀色 - 典型电压2.0V - 最大功耗72mW - 简体中文技术文档

1. 产品概述

LTLM11KF1H310U是一款专为表面贴装技术（SMT）组装工艺设计的电路板指示灯（CBI）。它由一个集成了发光二极管的黑色塑料直角外壳（支架）构成。该组件专为需要在印刷电路板（PCB）上提供清晰状态指示的应用而设计。

1.1 核心特性

• SMT兼容性：专为自动化贴片和回流焊工艺设计。
• 增强对比度：黑色外壳材料提高了点亮的指示灯与PCB背景之间的视觉对比度。
• 高效率：提供低功耗和高发光效率。
• 环保合规：这是一款符合RoHS（有害物质限制）指令的无铅产品。
• 光学设计：采用发射琥珀色光的AlInGaP（铝铟镓磷）半导体芯片，搭配白色漫射透镜，实现均匀、宽广的视角。
• 可靠性：器件经过加速至JEDEC（联合电子设备工程委员会）湿度敏感等级3的预处理，确保在焊接过程中能抵抗湿气引起的损伤。

1.2 目标应用

这款指示灯LED适用于广泛的电子设备，包括：

• 计算机外设和主板
• 通信设备和网络设备
• 消费电子产品
• 工业控制系统和仪器仪表

2. 技术参数分析

除非另有说明，所有规格均在环境温度（TA）为25°C下定义。

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性损坏的极限。不保证在这些条件下运行。

• 功耗（Pd）：最大72 mW。
• 峰值正向电流（IFP）：最大80 mA。此额定值适用于占空比≤1/10且脉冲宽度≤0.1 ms的脉冲条件。
• 连续正向电流（IF）：最大30 mA DC。
• 工作温度范围：-40°C 至 +85°C。
• 存储温度范围：-40°C 至 +100°C。
• 焊接温度：在回流焊过程中可承受260°C最多5秒。

2.2 电气与光学特性

这些是标准测试条件下的典型性能参数。

• 发光强度（Iv）：在正向电流（IF）为10 mA时，最小8.7 mcd，典型30 mcd，最大50 mcd。Iv分档代码标记在每个包装袋上，用于分档目的。
• 视角（2θ1/2）：40度。这是发光强度降至其轴向峰值一半时的全角。
• 峰值发射波长（λP）：典型608 nm。这是光谱功率分布达到最大值时的波长。
• 主波长（λd）：在IF=10 mA时，最小598 nm，典型605 nm，最大612 nm。这是人眼感知的、定义颜色（琥珀色）的单一波长。
• 光谱线半宽（Δλ）：典型18 nm。这表示发射光的光谱纯度或带宽。
• 正向电压（VF）：在IF = 10 mA时，最小1.8 V，典型2.0 V，最大2.6 V。
• 反向电流（IR）：在反向电压（VR）为5V时，最大10 μA。重要提示：本器件并非设计用于反向偏压工作；此测试条件仅用于表征。

3. 分档系统说明

该产品采用分档系统以确保颜色和性能的一致性。

3.1 发光强度分档

发光强度（Iv）被分为不同的档位，具体的档位代码印在产品的包装袋上。这使得设计人员可以为他们的应用选择亮度一致的LED，这对于需要外观均匀的多指示灯面板至关重要。

3.2 波长分档

主波长（λd）规定范围为598 nm至612 nm。虽然本规格书未明确详述为单独的分档，但最小/典型/最大值表明了不同生产批次间色点（色调）的受控变化。对于有严格颜色要求的应用，建议咨询制造商以获取具体的分档可用性信息。

4. 性能曲线分析

典型性能曲线（规格书中引用）说明了关键参数之间的关系。虽然具体图表未在此处复制，但对其含义进行了分析。

4.1 正向电流与正向电压关系（I-V曲线）

AlInGaP LED的I-V曲线通常呈现指数关系。在10mA下典型正向电压（VF）为2.0V，这是计算驱动电路中串联限流电阻值的关键设计参数。

4.2 发光强度与正向电流关系

在正常工作范围内（直至额定连续电流），发光强度通常随正向电流线性增加。在10mA以上工作将产生更高的亮度，但也会增加功耗和结温，这可能影响寿命和颜色偏移。

4.3 温度依赖性

LED性能对温度敏感。AlInGaP LED的发光强度通常随结温升高而降低。规定的工作温度范围-40°C至+85°C定义了保证所公布规格的环境条件。

5. 机械与封装信息

5.1 外形尺寸

该器件采用直角（90度）安装结构，允许光线平行于PCB表面发射。这非常适合侧发光面板或从机箱侧面观看的状态指示灯。外壳材料规定为黑色塑料。除非详细机械图纸上另有说明，关键尺寸公差为±0.25mm。

5.2 极性识别

作为表面贴装器件，极性由编带和卷盘包装上的元件焊盘物理设计以及PCB上相应的焊盘布局来指示。设计人员必须严格遵守推荐的焊盘图形，以确保在自动组装过程中方向正确，并防止反向偏置。

6. 焊接与组装指南

6.1 存储条件

• 密封包装：在≤30°C和≤70%相对湿度（RH）下存储。在带有干燥剂的密封防潮袋（MBB）中的保质期为一年。
• 已开封包装：如果MBB被打开，存储环境不得超过30°C和60% RH。元件应在暴露后168小时（7天）内进行红外回流焊。对于超过168小时的存储，强烈建议在SMT组装前进行60°C下48小时的烘烤，以去除吸收的湿气，防止在回流焊过程中发生“爆米花”损坏。

6.2 回流焊温度曲线

建议采用符合JEDEC标准的回流焊温度曲线，以确保可靠的焊点而不损坏LED。该曲线的关键参数包括：

• 预热/保温：在最多100秒内从150°C升至200°C。
• 液相线以上时间（T_L=217°C）：60至150秒。
• 峰值温度（T_P）：最高260°C。
• 在指定分级温度±5°C内的时间（T_C=255°C）：最多30秒。
• 从25°C到峰值温度的总时间：最多5分钟。

注意：超过峰值温度或在高温下停留时间过长可能导致塑料透镜变形或LED芯片灾难性故障。

6.3 清洗

如果需要进行焊后清洗，应仅使用异丙醇（IPA）等醇基溶剂。刺激性或腐蚀性化学清洁剂可能会损坏塑料外壳或透镜。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

• 载带：元件以13英寸卷盘形式提供。载带由黑色导电聚苯乙烯合金制成，厚度为0.40mm ±0.06mm。
• 每卷数量：1,400片。
• 内盒：包含3卷（总计4,200片），每卷密封在一个带有干燥剂和湿度指示卡的防潮袋（MBB）中。
• 外箱：包含10个内盒（总计42,000片）。

7.2 料号

基础料号为LTLM11KF1H310U。此字母数字代码唯一标识产品的特定属性，包括封装类型、颜色、亮度分档和其他制造代码。

8. 应用设计考量

8.1 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保稳定一致的光输出，必须由电流源或更常见的带串联限流电阻的电压源驱动。

推荐电路：一种简单有效的驱动方法是将LED与一个电阻串联到直流电源（V_CC）。电阻值（R_S）可使用欧姆定律计算：R_S= (V_CC- V_F) / I_F，其中V_F是LED的正向电压（设计裕量建议使用典型值2.0V），I_F是所需的正向电流（例如，10mA）。

并联连接的重要提示：当从单一电压源驱动多个LED时，强烈建议为每个LED使用单独的限流电阻。不建议将LED直接并联而不使用单独的电阻，因为不同器件之间的正向电压（V_F）存在自然差异。这种差异可能导致显著的电流不平衡，其中一个LED可能比其他LED消耗更多的电流，导致亮度不均匀，并使具有最低V_F.

的LED可能承受过应力而失效。

8.2 热管理

虽然功耗相对较低（最大72mW），但适当的热设计可以延长LED寿命并保持颜色稳定性。确保PCB有足够的铜面积连接到LED的散热焊盘（如果有）或一般板区作为散热器，尤其是在较高电流或较高环境温度下工作时。

9. 技术对比与差异化

• 这款SMT CBI LED通过几个关键属性实现差异化：直角外形：
• 与光线垂直于电路板发射的顶视LED不同，这种直角设计非常适合侧发光应用，节省了机箱内的垂直空间。AlInGaP技术：
• 使用AlInGaP产生琥珀色光，与过滤型GaP等旧技术相比，具有高效率和出色的色彩饱和度。白色漫射透镜：
• 漫射透镜提供了宽广、均匀的视角（40°），并柔化了明亮芯片的外观，创造出悦目的指示灯效果。JEDEC MSL3等级：

达到湿度敏感等级3的预处理，为标准SMT组装环境下的可靠性提供了保证。

10. 常见问题解答（FAQ）

10.1 黑色外壳的作用是什么？

黑色外壳有两个主要功能：1) 它增加了点亮的LED与周围区域之间的视觉对比度，使指示灯更显眼。2) 它有助于防止高密度PCB上相邻指示灯之间的漏光或“串扰”。

10.2 我可以用20mA驱动这个LED，而不是10mA吗？_F可以，绝对最大连续正向电流额定值为30 mA。在20 mA下工作将比10mA测试条件产生更高的发光强度。但是，您必须相应地重新计算串联电阻值，确保总功耗（V_F* I

）不超过72mW，并考虑因结温升高而对长期可靠性产生的潜在影响。

10.3 为什么包装袋打开超过168小时后需要烘烤？

表面贴装塑料封装会从大气中吸收湿气。在高温回流焊过程中，这些被截留的湿气会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装分层、芯片开裂或损坏键合线——这种现象称为“爆米花效应”。在元件进行回流焊之前，在60°C下烘烤48小时可以安全地驱除这些吸收的湿气。

11. 实际设计示例场景：

1. 为使用5V电源轨供电的设备设计一个电源“ON”指示灯。目标是以LED的典型电流10mA工作。选择元件：
2. 选择LTLM11KF1H310U，因其为直角琥珀色光。 R_S计算串联电阻：_CC= (V_F- V_F) / I_F= (5V - 2.0V) / 0.010A = 300欧姆。最接近的标准E24电阻值为300Ω或330Ω。使用330Ω将导致电流略低：I
3. ≈ (5V - 2.0V) / 330Ω ≈ 9.1mA，这是安全的且在规格范围内。检查功耗：_R在电阻上：P_F²= I²* R = (0.0091)_LED* 330 ≈ 0.027W（标准的1/8W或1/10W电阻足够）。在LED上：P_F= V_F* I
4. ≈ 2.0V * 0.0091A ≈ 18.2mW，远低于72mW的最大值。PCB布局：

根据推荐的焊盘图形放置元件。确保极性（阳极/阴极）与焊盘图形匹配。在焊盘周围提供一些小的铜箔区域以辅助散热。

12. 工作原理

这款LED基于半导体p-n结的电致发光原理工作。有源区由AlInGaP构成。当施加超过结内建电势的正向电压时，电子和空穴分别从n型和p型层注入有源区。这些载流子发生辐射复合，以光子的形式释放能量。AlInGaP合金的具体成分决定了带隙能量，从而直接定义了发射光的波长（颜色）——在本例中为琥珀色（约605 nm）。产生的光随后由集成的白色塑料透镜进行整形和漫射，以达到所需的视角和外观。

13. 技术趋势

• 此类指示灯LED的发展遵循光电子学和SMT组装领域的更广泛趋势：效率提升：
• 持续的材料科学改进旨在产生更高的发光效率（每单位电输入功率产生更多的光输出），从而允许更低的工作电流和降低的系统能耗。小型化：
• 为了适应不断缩小的消费和工业电子产品，持续推动着更小的封装尺寸和高度。可靠性增强：
• 封装材料、芯片贴装技术和防潮性（更高的MSL等级）的改进有助于延长工作寿命并增强在恶劣环境下的鲁棒性。集成化：