LTW-327ZDSKG-5A 双色侧发光贴片LED规格书 - 侧视型 - 白/绿光 - 5mA - 中文技术文档

1. 产品概述

LTW-327ZDSKG-5A是一款双色、侧视型（直角）表面贴装器件（SMD）LED。该元件专为需要从封装侧面进行照明的应用而设计，是LCD面板背光系统、侧光式面板以及其他空间受限、需要光线从电路板侧面而非垂直方向导出的照明解决方案的理想选择。

该器件在单一封装内集成了两个不同的半导体芯片：一个用于发射白光的InGaN（氮化铟镓）芯片和一个用于发射绿光的AlInGaP（磷化铝铟镓）芯片。这种双芯片配置允许从一个紧凑的封装内实现混色或对两个光源进行独立控制。该封装采用镀锡引线框架以提高可焊性，并以8毫米载带形式供应，卷绕在7英寸直径的卷盘上，兼容高速自动化贴片组装设备。

1.1 核心特性与优势

• 双色光源：在一个符合EIA标准的封装内集成了白光和绿光LED，节省电路板空间并简化设计。
• 直角出光：侧视型设计优化了平行于PCB表面的光线导向，对于侧光式应用至关重要。
• 高亮度：采用先进的InGaN和AlInGaP芯片技术，提供高发光强度。
• 制造兼容性：封装设计兼容标准自动化贴装系统和红外（IR）回流焊接工艺。
• 环保合规：产品符合RoHS（有害物质限制）指令。

2. 技术规格详解

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损坏的应力极限。不保证在此极限下或超过此极限的操作，电路设计中应避免。

• 功耗（Pd）：白光：35 mW，绿光：48 mW。这是允许的最大热功率损耗。
• 峰值正向电流（I_FP）：白光：50 mA，绿光：40 mA。这是LED可瞬时承受的最大脉冲电流（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。
• 连续正向电流（I_F）：白光：10 mA，绿光：20 mA。这是在Ta=25°C下连续工作的最大推荐直流电流。
• 温度范围：工作温度：-20°C 至 +80°C；存储温度：-40°C 至 +85°C。
• 焊接条件：可承受峰值温度为260°C、持续10秒的红外回流焊接。
• 静电放电（ESD）：人体模型（HBM）阈值为2000V。必须采取适当的ESD防护措施。

2.2 电气与光学特性

这些是在环境温度（Ta）为25°C、正向电流（I_F）为5mA下测得的典型性能参数，除非另有说明。

• 发光强度（I_V）：衡量亮度的关键指标。
  • 白光：最小值28.0 mcd，典型值未指定，最大值112.0 mcd。
  • 绿光：最小值4.5 mcd，典型值未指定，最大值18.0 mcd。
• 视角（2θ_1/2）：两种颜色均约为130度，定义了发射光的角度范围。
• 正向电压（V_F）：LED导通时的压降。
  • 白光：最小值2.70V，典型值3.00V，最大值3.15V。
  • 绿光：最小值1.70V，典型值2.00V，最大值2.40V。
  不同颜色之间的V_F差异对于驱动电路设计非常重要，特别是如果它们要由公共电流源驱动时。
• 绿光芯片光谱特性（在I_F=5mA时）：
  • 峰值波长（λ_P）：典型值575 nm。
  • 主波长（λ_d）：典型值570 nm。
  • 光谱半宽（Δλ）：典型值20 nm。
  • 色度坐标（x, y）：在CIE 1931色度图上典型值为（0.3, 0.3）。
• 反向电流（I_R）：在反向电压（V_R）为5V时，最大100 µA。该器件并非设计用于反向偏置工作。

3. 分档系统说明

LED根据性能进行分档以确保一致性。分档代码标记在包装袋上。

3.1 发光强度（I_V）分档

LED根据其在5mA下测得的发光输出进行分组。

• 白光LED分档：
  • N：28.0 - 45.0 mcd
  • P：45.0 - 71.0 mcd
  • Q：71.0 - 112.0 mcd
• 绿光LED分档：
  • J：4.5 - 7.1 mcd
  • K：7.1 - 11.2 mcd
  • L：11.2 - 18.0 mcd

每个发光强度分档的容差为 +/- 15%。

3.2 绿光LED色调（色度）分档

绿光LED还根据其在CIE 1931色度图上的色点进行分档，由坐标（x, y）定义。指定了六个分档（S1至S6），每个都有精确的坐标边界。每个色调分档在x和y坐标上的容差均为 +/- 0.01。这确保了在需要精确绿色的应用中，颜色具有高度一致性。

4. 性能曲线分析

规格书引用了典型的特性曲线，这对于理解器件在不同条件下的行为至关重要。虽然具体图表未在文本中重现，但它们通常包括：

• 相对发光强度 vs. 正向电流：显示亮度如何随电流增加，直至达到最大额定值。
• 正向电压 vs. 正向电流：说明二极管的I-V特性。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：展示光输出的热降额，这对于应用中的热管理至关重要。
• 光谱功率分布：针对绿光LED，显示每个波长下的光强，中心位于约575 nm的峰值波长附近。

设计人员应使用这些曲线来选择合适的工作点并理解性能权衡，特别是在效率和热效应方面。

5. 机械与封装信息

5.1 引脚分配与极性

型号为LTW-327ZDSKG-5A的器件具有黄色透镜。引脚分配如下：

• 阳极1（A1）：连接至AlInGaP绿光芯片。
• 阳极2（A2）：连接至InGaN白光芯片。

公共阴极在提供的文本中未明确标注，但机械图纸会显示阴极焊盘。正确的极性对于防止损坏至关重要。

5.2 封装尺寸与公差

该器件符合侧视型LED的EIA标准封装外形。所有尺寸均以毫米为单位，除非详细封装图纸上另有说明，否则标准公差为±0.10 mm。规格书包含建议的焊接焊盘尺寸和方向，以确保在回流焊接过程中正确的机械对准和焊点可靠性。

6. 组装、焊接与操作指南

6.1 焊接工艺

该LED兼容红外（IR）回流焊接工艺。建议遵循推荐的温度曲线，峰值温度为260°C，持续10秒。遵守此曲线对于防止LED封装或内部键合线受热损坏至关重要。

6.2 清洗

如果焊接后需要清洗，只能使用指定的化学品。未指定的化学品可能会损坏塑料封装。推荐的方法是将LED在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。

6.3 存储与湿度敏感性

LED是湿敏器件。必须遵守特定的存储条件：

• 密封包装：在≤30°C和≤90%相对湿度（RH）下存储。一年内使用。
• 已开封包装：存储环境不得超过30°C或60% RH。建议在开封后一周内完成红外回流焊接。
• 长期存储（已开封）：存放在带有干燥剂的密封容器或氮气干燥器中。
• 重新烘烤：如果脱离原包装存储超过一周，在焊接前需要在约60°C下烘烤至少20小时，以去除吸收的湿气，防止在回流过程中发生“爆米花”现象。

6.4 静电放电（ESD）预防措施

该器件的ESD阈值为2000V（HBM）。为防止静电损坏，必须使用适当的ESD控制措施：佩戴腕带、防静电手套，并确保所有设备和工作台正确接地。

7. 包装与订购

7.1 载带与卷盘规格

LED以行业标准的8毫米宽压花载带供应，带有顶盖带。载带卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。

• 每卷数量：3000片。
• 最小起订量（MOQ）：剩余数量为500片。
• 包装标准：符合ANSI/EIA-481规范。
• 质量：载带中连续缺失元件（空穴）的最大数量为两个。

提供了载带穴孔尺寸、卷盘轴心和凸缘的详细机械图纸，用于自动化处理设备设置。

8. 应用说明与设计考量

8.1 目标应用

这款侧视型双色LED的主要应用是LCD背光，特别是消费电子产品、工业面板和汽车内饰中的中小型显示屏。其直角设计使其可以放置在导光板的边缘，有效地将光耦合到面板中。其他潜在用途包括狭窄空间内的状态指示灯、装饰性边缘照明以及键盘或符号的背光。

8.2 电路设计考量

• 限流：始终使用串联电阻或恒流驱动器将正向电流限制在推荐的直流值（白光10mA，绿光20mA）或以下。超过I_F会缩短寿命并可能导致立即失效。
• 独立控制：两个阳极允许白光和绿光LED被独立驱动。这使得混色（以创建蓝绿色或水色色调）或独立的信号功能成为可能。
• 热管理：尽管功耗较低，但确保阴极焊盘有足够的PCB铜面积或散热过孔有助于维持较低的结温，从而保持光输出和寿命，尤其是在高环境温度环境中。
• 电源电压：在设计驱动电路时，需考虑不同的正向电压。为每种颜色使用一个带电阻的单一电流源可能就足够了，但必须检查两者的电压裕量。

8.3 可靠性与寿命

LED寿命受工作条件影响很大。关键因素包括：

• 驱动电流：在低于最大额定电流下工作可显著延长使用寿命。
• 结温（T_j）：高T_j会加速光通量衰减并可能导致色度偏移。通过PCB进行有效的散热至关重要。
• 环境密封性：塑料封装提供基本保护，但应避免暴露在规定范围之外的恶劣化学品、紫外线辐射或极端湿度中。

9. 技术对比与差异化

LTW-327ZDSKG-5A通过其特定的功能组合实现差异化：

• 与单色侧视型LED相比：通过在一个封装内提供两种颜色，提供了设计灵活性，与使用两个独立的单色LED相比，减少了元件数量和电路板空间。
• 与顶部发光LED相比：直角出光特性是其定义性特征，使得专注于侧光式而非直接照明的全新光学设计成为可能。
• 与其他双色LED相比：使用InGaN制造白光和AlInGaP制造绿光代表了为效率和色彩质量而选择的组合。针对强度（两种颜色）和色调（绿光）的特定分档结构表明了对显示应用色彩一致性的关注。

10. 常见问题解答（FAQ）

Q1：我能否同时以最大直流电流驱动白光和绿光LED？
A1：可以，但必须考虑总功耗。同时以I_F(白光)=10mA（V_F~3.0V，P=30mW）和I_F(绿光)=20mA（V_F~2.0V，P=40mW）工作，总功耗约为70mW。需确保应用的热环境能够处理此组合热负载，而不超过最大结温。

Q2：峰值波长和主波长有什么区别？
A2：峰值波长（λ_P）是发射光谱强度最高的波长。主波长（λ_d）是与参考白光相比，与LED感知颜色相匹配的单色光波长。λ_d对于颜色规格更为相关。

Q3：为什么已开封包装的存储条件比密封包装更严格？
A3：密封包装内含干燥剂以保持内部干燥环境。一旦开封，湿敏塑料封装就会暴露在环境湿度中并吸收湿气。过多的吸收湿气在焊接（回流）过程中会迅速汽化，导致内部分层或开裂（“爆米花”现象）。

Q4：如何解读包装袋上的分档代码？
A4：该代码表示该袋中LED的性能分档。例如，代码可能指定为“Q-K-S4”