LTST-S115KETBKT SMD LED 规格书 - 双色（红/蓝） - 侧发光型 - 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。该元件专为自动化印刷电路板（PCB）组装而设计，适用于空间受限的关键应用。该LED在单个封装内集成了两个不同的半导体芯片：一个发射红光光谱，另一个发射蓝光光谱。

1.1 核心优势与目标市场

这款LED的主要优势包括其微型化外形、与自动化贴片设备的兼容性，以及适用于红外（IR）回流焊工艺。它采用无铅（符合ROHS标准）材料制造，并采用镀锡端子以提高可焊性。该器件采用先进的半导体材料：红光发射器使用AlInGaP，蓝光发射器使用InGaN，这些材料以其高效率和亮度而闻名。

目标应用涵盖广泛的消费电子和工业电子领域。它特别适用于状态指示、键盘或按键背光、符号照明，以及集成到手机、笔记本电脑、网络设备、家用电器和各种办公自动化系统等设备内的微型显示屏中。

2. 技术参数：深入客观解读

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。不建议在超出这些值的条件下操作LED。

• 功耗（Pd）：允许以热量形式耗散的最大功率。红光芯片额定值为62.5 mW，蓝光芯片额定值为76 mW。超过此限制有热退化的风险。
• 正向电流：规定了两项电流限制。直流正向电流（IF）是最大连续电流：红光芯片为25 mA，蓝光芯片为20 mA。峰值正向电流是仅在特定条件下（1/10占空比，0.1 ms脉冲宽度）允许的更高脉冲电流（红光60 mA，蓝光100 mA），且持续时间短暂。
• 温度范围：该器件设计在环境温度（Ta）范围-20°C至+80°C内工作。存储温度应在-30°C至+100°C之间。
• 焊接条件：该元件可承受最高260°C的红外回流焊峰值温度，最长10秒，这是无铅组装工艺的标准。

2.2 电气与光学特性

除非另有说明，这些参数均在标准测试条件Ta=25°C、正向电流（IF）20 mA下测量。它们定义了器件的典型性能。

• 发光强度（Iv）：这是对发射光感知亮度的度量。对于红光芯片，强度范围从最小值45.0 mcd到最大值180.0 mcd。对于蓝光芯片，范围从28.0 mcd到112.0 mcd。具体单元的实测值由其分档等级决定。
• 视角（2θ1/2）：定义为发光强度为中心轴测量值一半时的全角。这款LED两种颜色都具有130度的极宽视角，适用于需要宽范围可见性的应用。
• 波长参数： 峰值发射波长（λP）是光输出功率最大的波长（红光典型值631 nm，蓝光典型值468 nm）。主波长（λd）是最能代表感知颜色的单一波长，具有指定的最小/典型/最大范围（例如，红光为615-635 nm）。光谱线半宽（Δλ）是峰值功率一半处的光谱宽度，红光典型值为15 nm，蓝光为20 nm，指示了颜色纯度。
• 正向电压（VF）：LED在指定电流下工作时的压降。红光芯片的VF范围为1.6V至2.4V，而蓝光芯片在20 mA下具有更高的范围2.7V至3.9V。这种差异是由于AlInGaP和InGaN材料的不同带隙能量造成的。
• 反向电流（IR）：施加5V反向电压（VR）时的最大漏电流。两种芯片均规定最大为10 μA。规格书明确警告，该器件并非为反向操作而设计；此参数仅用于测试目的。

3. 分档系统说明

为确保生产一致性，LED会根据性能进行分档。这使得设计人员可以选择特性严格受控的元件。

3.1 发光强度（Iv）分档

LED根据其在20 mA下测得的发光强度进行分组。每个档位都有最小值和最大值，档内公差为+/-15%。

• 红光芯片档位：P（45.0-71.0 mcd）、Q（71.0-112.0 mcd）、R（112.0-180.0 mcd）。
• 蓝光芯片档位：N（28.0-45.0 mcd）、P（45.0-71.0 mcd）、Q（71.0-112.0 mcd）。

3.2 色调（主波长）分档

仅针对蓝光芯片，会根据主波长进行额外的分档，以控制蓝色的色调。

• 蓝光芯片波长档位：AC（465-470 nm）、AD（470-475 nm）。每个档位的公差为+/- 1 nm，确保非常精确的颜色控制。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸与引脚分配

该LED符合EIA标准封装外形。除非另有规定，所有尺寸均以毫米为单位，标准公差为±0.1 mm。该封装为侧发光型，意味着主要光线从元件侧面而非顶部发出。这对于需要光线横向引导的背光应用至关重要。

引脚分配定义明确：阴极1（C1）连接到蓝光芯片的阳极（暗示为共阳极配置，但规格书指定了芯片的引脚分配）。阴极2（C2）连接到红光芯片。组装时必须注意正确的极性。

4.2 推荐的PCB焊盘与焊接方向

规格书包含一张图表，显示了PCB上推荐的铜焊盘布局。遵循此布局对于实现可靠的焊点、正确的对准以及回流焊过程中有效的散热至关重要。该图表还指示了LED在载带上相对于PCB的正确方向，以便于自动化组装。

5. 焊接与组装指南

5.1 红外回流焊参数

对于无铅焊接工艺，推荐使用特定的热曲线。关键参数包括预热区（150-200°C）、最长预热时间120秒、本体峰值温度不超过260°C，以及在此峰值温度下的时间限制在最长10秒。在此条件下，LED不应承受超过两次回流焊循环。

5.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，则必须格外小心。烙铁头温度不应超过300°C，与LED端子的接触时间应限制在最长3秒。每个器件只能进行一次手工焊接。

5.3 清洗

应仅使用指定的清洗剂。未指定的化学品可能会损坏LED封装。如果焊接后需要清洗，推荐的方法是将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中，时间不超过一分钟。

6. 存储与操作注意事项

6.1 存储条件

正确的存储对于保持可焊性并防止回流焊过程中因湿气造成损坏（爆米花效应）至关重要。

• 密封包装：带有干燥剂的原始防潮袋中的LED应存储在≤30°C且相对湿度（RH）≤90%的环境中。在此条件下的保质期为一年。
• 已开封包装：一旦防潮屏障袋被打开，存储环境必须更加受控：≤30°C且相对湿度≤60%。从密封袋中取出的元件应在一周内进行回流焊接。
• 延长存储（已开封）：对于超过一周的存储，LED应放入带有干燥剂的密封容器或氮气吹扫的干燥器中。如果开封存储超过一周，在焊接过程前必须进行烘烤，在约60°C下烘烤至少20小时，以驱除吸收的湿气。

6.2 静电放电（ESD）防护

LED对静电放电和电压浪涌敏感。在操作和组装过程中必须遵守适当的ESD预防措施。这包括使用接地腕带、防静电手套，并确保所有设备和工作站正确接地。

7. 包装与订购信息

7.1 载带与卷盘规格

LED以供自动化组装的包装形式提供。它们安装在8毫米宽的凸起载带上。此载带缠绕在标准7英寸（178毫米）直径的卷盘上。每个满盘包含3000片。对于少于满盘的数量，剩余批次的最小包装数量为500片。包装符合ANSI/EIA-481规范。

7.2 卷盘尺寸与特性

提供了卷盘和载带的详细机械图纸。关键特性包括：载带上的空元件口袋用顶部盖带密封以保护元件，并且卷盘上允许的最大连续缺失元件数量为两个，确保贴片机的供应一致性。

8. 应用建议与设计考量

8.1 典型应用电路

设计驱动电路时，必须考虑红光和蓝光芯片不同的正向电压（VF）要求。为每个颜色通道串联一个电阻是最常见的限流方法。电阻值（R）使用公式计算：R = (Vcc - VF_LED) / I_F，其中Vcc是电源电压，VF_LED是特定芯片的正向电压（保守设计请使用规格书中的最大值），I_F是所需的正向电流（不得超过直流额定值）。由于电压差异，即使需要相同的电流，蓝光通道的电阻值通常也与红光通道不同。

8.2 热管理

尽管功耗较低，但PCB上良好的热设计有助于长期可靠性。确保使用推荐的焊盘布局有助于将LED结的热量散发到PCB中。应避免在高环境温度下以或接近其最大电流额定值操作LED，因为这会使结温接近其极限。

8.3 光学设计

侧发光特性非常适合需要将光耦合到导光板、侧光式面板照明或从设备侧面指示状态的应用。设计人员在设计光导管或孔径时，应考虑130度的视角，以确保实现所需的照明模式。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以同时以全直流电流（25mA和20mA）驱动红光和蓝光芯片吗？

答：规格书提供了每个芯片的额定值。必须考虑组合产生的热量对功耗和热极限的影响。如果总功率（Vf_红 * 25mA + Vf_蓝 * 20mA）在封装的整体散热能力范围内，通常是安全的，但同时在绝对最大额定值下运行应仔细评估，尤其是在高环境温度下。

问：峰值波长和主波长有什么区别？

答：峰值波长（λP）是光谱最高点的物理测量值。主波长（λd）是根据色度学计算出的值，最能匹配人眼对颜色的感知。λd对于特定颜色外观至关重要的应用更为相关。

问：反向电流是在5V下规定的。我可以在交流电路中使用此LED或用于反极性保护吗？

答：不可以。规格书明确指出该器件并非为反向操作而设计。5V测试仅用于质量验证。不建议施加连续反向电压，即使低于5V，也可能损坏LED。对于交流或双极性驱动，需要外部保护，例如并联一个二极管。

问：如何为我的应用选择合适的分档？

答：根据您所需的亮度级别以及单元间一致性的需求选择发光强度（Iv）档位。对于蓝光LED，如果颜色一致性至关重要，还需选择波长（色调）档位。使用更严格的档位（例如，强度Q档）可能会增加成本，但能确保您的生产中获得更一致的性能。