LTST-S326TGKRKT 双色侧发光贴片LED规格书 - 绿/红 - 20mA/30mA - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款双色侧发光表面贴装器件（SMD）LED的完整技术规格。该元件在单一封装内集成了两种不同的半导体芯片：用于发射绿光的InGaN（氮化铟镓）芯片和用于发射红光的AlInGaP（磷化铝铟镓）芯片。这种设计使得单个紧凑器件能够产生两种颜色，非常适合在空间受限的应用中用于状态指示、背光或装饰照明。侧发光透镜结构将光线导向平行于安装平面的方向，这使其成为侧发光面板或从侧面观看的指示器的理想选择。

该LED专为大批量自动化组装工艺设计。它采用标准的8mm载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，与贴片机兼容。该器件也兼容红外（IR）回流焊接工艺，遵循无铅（Pb-free）组装的行业标准曲线。封装采用透明透镜，不会扩散光线，从而在器件侧面产生高强度、聚焦的光输出。

2. 绝对最大额定值

绝对最大额定值定义了可能对器件造成永久性损坏的极限值。这些值在环境温度（Ta）为25°C时指定，在任何工作条件下均不得超过。

• 功耗（Pd）：绿光芯片为76 mW，红光芯片为75 mW。这是LED能以热量形式耗散的最大功率。
• 峰值正向电流（I_FP）：绿光为100 mA，红光为80 mA。这是在脉冲条件下允许的最大电流，指定占空比为1/10，脉冲宽度为0.1ms。超过此值可能导致芯片立即劣化。
• 直流正向电流（I_F）：绿光为20 mA，红光为30 mA。这是为确保长期可靠运行而推荐的最大连续正向电流。
• 工作温度范围：-20°C 至 +80°C。保证器件在此环境温度范围内正常工作。
• 存储温度范围：-30°C 至 +100°C。器件可在未加电的情况下在此范围内存储。
• 红外焊接条件：在回流焊接过程中，封装可承受最高260°C的峰值温度，最长10秒。

3. 电气与光学特性

以下参数在Ta=25°C及指定测试条件下测得，代表器件的典型性能。

3.1 发光强度与视角

• 发光强度（I_V）：在 I_F= 20 mA 下测量。
  • 绿光（InGaN）：最小值 45.0 mcd，典型值 150.0 mcd。
  • 红光（AlInGaP）：最小值 18.0 mcd，典型值 100.0 mcd。
  发光强度使用模拟人眼明视觉响应曲线（CIE）的传感器和滤光片组合进行测量。
• 视角（2θ_1/2）：两种颜色通常均为130度。这是发光强度降至其轴向（0度）测量值一半时的全角。130°的宽视角表明其具有宽广、扩散的发射模式，适用于侧面照明。

3.2 光谱特性

• 峰值发射波长（λ_P）：光输出功率最大的波长。
  • 绿光：典型值 520 nm。
  • 红光：典型值 639 nm。
• 主波长（λ_d）：人眼感知到的、定义颜色的单一波长。它由CIE色度坐标推导得出。
  • 绿光：典型值 525 nm。
  • 红光：典型值 631 nm。
• 光谱线半宽（Δλ）：在最大强度一半处测量的发射光带宽（半高全宽 - FWHM）。
  • 绿光：典型值 15 nm。
  • 红光：典型值 20 nm。
  半宽越窄，表示光谱颜色越纯。

3.3 电气参数

• 正向电压（V_F）：在 I_F= 20 mA 下测量。
  • 绿光：典型值 3.5 V，最大值 3.8 V。
  • 红光：典型值 2.0 V，最大值 2.4 V。
  两种芯片之间V_F的显著差异源于其不同的半导体材料带隙（InGaN的带隙比AlInGaP宽）。在电路设计中必须考虑这一点，尤其是在从公共电压源驱动两种颜色时。
• 反向电流（I_R）：在反向电压（V_R）为5V时，两种颜色的最大值均为10 μA。重要提示：此参数仅用于测试目的。LED并非设计用于反向偏压工作。在电路中施加反向电压可能会损坏器件。

4. 分档系统说明

LED的发光强度可能因批次而异。分档系统用于根据测量性能将器件分入不同组别（档位），以确保最终用户的一致性。每个强度档位的容差为 +/-15%。

4.1 绿光芯片强度档位

在20 mA下测量的发光强度，单位：毫坎德拉（mcd）。

• 档位 P：45.0 mcd（最小值）至 71.0 mcd（最大值）
• 档位 Q：71.0 mcd 至 112.0 mcd
• 档位 R：112.0 mcd 至 180.0 mcd
• 档位 S：180.0 mcd 至 280.0 mcd
• 档位 T：280.0 mcd 至 450.0 mcd

4.2 红光芯片强度档位

在20 mA下测量的发光强度，单位：毫坎德拉（mcd）。

• 档位 M：18.0 mcd（最小值）至 28.0 mcd（最大值）
• 档位 N：28.0 mcd 至 45.0 mcd
• 档位 P：45.0 mcd 至 71.0 mcd
• 档位 Q：71.0 mcd 至 112.0 mcd
• 档位 R：112.0 mcd 至 180.0 mcd

在指定或订购此元件时，强度（以及可能的波长/颜色）的具体档位代码可能是完整料号的一部分，以保证特定的性能水平。

5. 机械与封装信息

该器件符合EIA（电子工业联盟）的SMD元件标准封装尺寸。规格书中提供了详细的机械图纸，包括：

• 封装外形图：显示顶视图、侧视图和底视图，所有关键尺寸以毫米为单位。除非另有说明，公差通常为 ±0.10 mm。
• 引脚分配：
  • 阴极 1（C1）：连接至红光AlInGaP芯片。
  • 阴极 2（C2）：连接至绿光InGaN芯片。
  • 该器件可能采用共阳极配置，但确切的引脚排列应从封装图中核实。
• 建议焊盘布局：提供了印刷电路板（PCB）的推荐焊盘图形，以确保形成良好的焊点并提供机械稳定性。
• 极性识别：封装本体上的标记（如凹口、圆点或斜边）指示引脚1或阴极方向。正确的放置对于正常工作至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接曲线

为无铅（Pb-free）焊接工艺提供了建议的红外（IR）回流曲线。关键参数包括：

• 预热区：温度范围 150–200°C。
• 预热时间：最长120秒，以逐渐加热电路板和元件，激活助焊剂并最大限度地减少热冲击。
• 峰值温度：最高260°C。元件本体温度不得超过此值。
• 液相线以上时间：焊料处于熔融状态的时间必须加以控制；典型目标是在峰值温度下最长10秒。
• 最大回流次数：在此条件下，器件最多可承受两次回流焊接循环。

该曲线基于JEDEC标准以确保可靠性。然而，最佳曲线取决于具体的PCB设计、焊膏和回流炉，因此建议进行特性分析。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接：

• 烙铁温度：最高300°C。
• 焊接时间：每个焊点最长3秒。
• 限制：手工焊接应仅进行一次，以避免对塑料封装和内部键合线造成热损伤。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗：

• 推荐溶剂：仅使用酒精类清洁剂，如乙醇或异丙醇（IPA）。
• 流程：在常温下将LED浸入不超过一分钟。应轻柔搅动。
• 警告：请勿使用未指定的化学液体，因为它们可能损坏塑料透镜或封装材料，导致开裂或雾化。

7. 存储与操作

7.1 存储条件

• 密封防潮袋（原包装）：在温度≤30°C、相对湿度（RH）≤90%的条件下存储。当与干燥剂一起存放在原袋中时，保质期为一年。
• 开袋后：元件对湿气敏感（MSL）。在温度≤30°C、相对湿度≤60%的条件下存储。建议在开袋后一周内完成红外回流焊接。
• 长期存储（袋外）：若需在原包装外存储超过一周，应将其存放在带有干燥剂的密封容器或氮气干燥器中。
• 烘烤：如果元件暴露在环境湿度中超过一周，必须在焊接前在大约60°C下烘烤至少20小时，以去除吸收的湿气，防止回流过程中发生“爆米花”现象（封装开裂）。

7.2 静电放电（ESD）预防措施

LED对静电放电和电压浪涌敏感，这些可能导致半导体结劣化或损坏。

• 始终在ESD防护区域内操作元件。
• 使用接地腕带或防静电手套。
• 确保所有设备、工具和工作台面正确接地。

8. 包装与卷盘规格

该元件以适合自动化组装机器的载带卷盘形式提供。

• 载带宽度：8 mm。
• 卷盘直径：7 英寸（178 mm）。
• 每卷数量：3000 个。
• 最小起订量（MOQ）：尾数订单为500个。
• 盖带：空的元件凹槽用顶部盖带密封。
• 缺件：根据标准质量规格，载带中连续缺失元件的最大数量为两个。
• 包装符合ANSI/EIA-481规范。

9. 应用说明与设计考量

9.1 典型应用场景

• 状态指示器：双色功能允许单个元件实现多种状态指示（例如，绿=正常/开启，红=错误/警报）。
• 侧发光/边缘照明：侧发光特性非常适合不适合使用正面LED的面板边缘、导光板或显示屏的照明。
• 消费电子产品：用于家电、音频设备和电子小配件的电源、模式或连接状态指示。
• 汽车内饰照明：用于仪表盘或控制台背光（需通过特定汽车等级的认证）。
• 装饰照明：用于需要混合或可选颜色输出的紧凑型灯具中。

9.2 电路设计考量

• 限流：LED是电流驱动器件。始终为每个颜色通道使用串联限流电阻或恒流驱动器。使用欧姆定律计算电阻值：R = (V_电源- V_F) / I_F。请注意，绿光（约3.5V）和红光（约2.0V）的V_F不同。
• 独立控制：要独立控制两种颜色，必须由独立的电路驱动（例如，两个微控制器GPIO引脚，各自带有独立的限流电阻）。
• 功耗：确保每个芯片的计算功率（P = V_F* I_F）不超过绝对最大额定值，并考虑环境温度。如果在接近最大额定值的条件下工作，可能需要足够的PCB铜箔面积来散热。
• 反向电压保护：由于该器件并非为反向偏压设计，请确保电路防止任何反向电压施加在LED两端，特别是在交流或稳压不良的直流环境中。并联一个反向极性的二极管可以提供保护。

10. 可靠性与注意事项

• 应用范围：此LED适用于标准的商业和工业电子设备。未经事先咨询和额外认证，不专门适用于故障可能直接危及生命或健康的场合（例如，航空控制、医疗生命支持、关键安全系统）。
• 热管理：在高环境温度或高正向电流下工作会降低光输出并缩短器件寿命。对于高温操作，应参考降额曲线（本文未提供）。
• 长期光通维持率：与所有LED一样，光输出在数千小时的工作后会逐渐降低。劣化速率取决于工作电流和结温。

11. 技术对比与趋势

11.1 材料技术

使用InGaN制造绿光和AlInGaP制造红光代表了这些颜色的标准、成熟的半导体技术。与旧技术相比，基于InGaN的LED通常能提供更高的效率，并在更高电流和温度下具有更好的性能。侧发光封装样式是一种成熟的封装形式，适用于PCB顶面空间有限的特定照明任务。

11.2 行业趋势

小型化的推动继续驱动着对此类多芯片SMD封装的需求。此外，所有颜色的LED都存在不断提高发光效率（每瓦电输入产生更多光输出）的持续趋势。虽然本规格书代表特定产品，但新一代产品可能会提供更高的典型强度或改进的档位内颜色一致性。与自动化、无铅组装工艺的兼容性仍然是全球电子制造的关键要求。