LTST-S326KSTGKT-5A 双色贴片LED规格书 - 黄/绿双色 - 5mA - 130°视角 - 简体中文技术文档

1. 产品概述

LTST-S326KSTGKT-5A是一款紧凑型表面贴装双色LED，专为需要在小尺寸内实现可靠指示灯照明的现代电子应用而设计。该器件在单个封装内集成了两个不同的半导体芯片：一个用于发射黄光的AlInGaP芯片和一个用于发射绿光的InGaN芯片。这种配置允许单个元件实现双色指示，从而节省宝贵的PCB空间。该LED采用符合EIA标准的封装，并配有透明透镜，确保高光输出和宽视角。它专门设计用于兼容自动贴片组装系统和标准红外回流焊工艺，适用于大批量生产环境。

该LED的核心优势包括符合RoHS指令、采用超高亮芯片技术实现高发光强度，以及专为自动化装配线稳健性而设计。其主要目标市场涵盖电信设备、办公自动化设备、家用电器、工业控制面板以及各种需要状态指示或背光的消费电子产品。

2. 技术规格详解

2.1 绝对最大额定值

超出这些限制操作器件可能导致永久性损坏。

• 功耗：黄色：62.5 mW，绿色：76 mW
• 峰值正向电流（1/10占空比，0.1ms脉冲）：黄色：60 mA，绿色：100 mA
• 连续直流正向电流（I_F）：黄色：25 mA，绿色：20 mA
• 工作温度范围（T_a）：-20°C 至 +80°C
• 存储温度范围：-30°C 至 +100°C
• 红外焊接条件：峰值温度260°C，最长10秒。

2.2 电气与光学特性（在T_a=25°C， I_F=5mA条件下）

这些是标准测试条件下的典型性能参数。

• 发光强度（I_V）：
  • 黄色：最小7.1 mcd，典型值 -，最大71.0 mcd
  • 绿色：最小28.0 mcd，典型值 -，最大280.0 mcd
  • 使用近似CIE明视觉响应曲线的传感器/滤光片测量。
• 视角（2θ_1/2）：130度（两种颜色典型值）。这是光强降至轴向值一半时的全角。
• 峰值波长（λ_P）：黄色：591 nm（典型值），绿色：530 nm（典型值）。
• 主波长（λ_d）：
  • 黄色：最小582.0 nm，最大596.0 nm
  • 绿色：最小520.0 nm，最大540.0 nm
• 光谱带宽（Δλ）：黄色：15 nm（典型值），绿色：35 nm（典型值）。
• 正向电压（V_F）：
  • 黄色：典型值2.0 V，最大值2.3 V
  • 绿色：典型值2.8 V，最大值3.2 V
• 反向电流（I_R）：在V_R=5V时，两种颜色最大均为10 µA。注意：该器件并非为反向操作设计；此参数仅用于测试目的。

3. 分档系统说明

产品根据发光强度进行分档，以确保应用内的颜色和亮度一致性。每个分档的容差为 +/-15%。

3.1 发光强度分档

对于黄色（I_F=5mA）：

• K档：7.1 – 11.2 mcd
• L档：11.2 – 18.0 mcd
• M档：18.0 – 28.0 mcd
• N档：28.0 – 45.0 mcd
• P档：45.0 – 71.0 mcd

对于绿色（I_F=5mA）：

• N档：28.0 – 45.0 mcd
• P档：45.0 – 71.0 mcd
• Q档：71.0 – 112.0 mcd
• R档：112.0 – 180.0 mcd
• S档：180.0 – 280.0 mcd

型号LTST-S326KSTGKT-5A表示黄色（K）和绿色（S）芯片的特定分档选择。设计人员应为其应用指定所需的分档，以保证视觉均匀性，尤其是在多个LED相邻使用时。

4. 性能曲线分析

虽然PDF中引用了典型曲线，但其特性可以从提供的数据中推断：

• I-V（电流-电压）曲线：正向电压（V_F）规格表明存在典型的指数关系。具有较低典型V_F（2.0V）的黄色芯片，其曲线形状将与绿色芯片（典型V_F2.8V）略有不同。由于V_F具有负温度系数，适当的限流至关重要。
• 发光强度 vs. 电流：在额定工作范围内，强度（I_V）近似与正向电流（I_F）成正比。然而，在极高电流下，由于热效应，效率可能会下降。
• 温度特性：AlInGaP（黄色）和InGaN（绿色）LED的发光输出通常随结温升高而降低。-20°C至+80°C的工作温度范围定义了保证指定性能的环境条件。
• 光谱分布：峰值波长和主波长，以及光谱带宽（Δλ），共同定义了色纯度。与黄色芯片（15 nm）相比，绿色芯片更宽的Δλ（35 nm）是基于InGaN的绿色LED的典型特征。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED符合标准的EIA表面贴装封装外形。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，标准公差为±0.1 mm。该封装采用薄型设计，适用于空间受限的应用。

5.2 引脚分配与极性

该器件有两个阳极（每个芯片一个）和一个共阴极。引脚分配如下：

• 阴极1（C1）：连接至绿色InGaN芯片。
• 阴极2（C2）：连接至黄色AlInGaP芯片。

在PCB布局和组装过程中必须注意正确的极性。提供了推荐的PCB焊盘布局，以确保正确的焊接和机械稳定性。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊参数（无铅工艺）

该器件兼容红外回流焊。建议的符合JEDEC标准的温度曲线如下：

• 预热温度：150°C 至 200°C
• 预热时间：最长120秒
• 本体峰值温度：最高260°C
• 高于260°C的时间：最长10秒
• 回流焊次数：最多两次。

注意：必须针对具体的PCB设计、焊膏和使用的炉子来表征实际的温度曲线。

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：每个焊盘最长3秒
• 焊接次数：仅限一次。

6.3 存储与操作

• ESD预防措施：该器件对静电放电（ESD）敏感。操作时请使用腕带、防静电垫和正确接地的设备。
• 湿度敏感性：作为表面贴装器件，它对湿度敏感。
  • 密封袋：在≤30°C和≤60% RH条件下存储。开袋后一年内使用。
  • 开袋后：对于离开原包装超过一周的元件，建议在回流焊前以60°C烘烤至少20小时，以防止“爆米花”现象。
• 清洗：仅使用经批准的醇类溶剂，如异丙醇（IPA）或乙醇。在室温下浸泡时间应少于一分钟。避免使用未指定的化学品。

7. 包装与订购信息

用于自动化组装的标准包装为：

• 载带：8mm宽压纹载带。
• 卷盘：7英寸（178mm）直径卷盘。
• 每卷数量：3000片。
• 最小起订量（MOQ）：剩余数量500片起订。
• 包装遵循ANSI/EIA-481规范。空位用盖带密封，最多允许连续两个缺失元件。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 状态指示灯：路由器、调制解调器、基站和电信设备中的电源开启、待机、模式、电池充电或网络活动指示灯。
• 键盘/按键背光：在工业面板、医疗设备或消费电子产品中提供双色反馈（例如，绿色表示激活，黄色表示警告）。
• 面板指示灯：用于家用电器（烤箱、洗衣机）和办公自动化设备（打印机、扫描仪）的控制面板上。
• 符号照明：小型标识或图标照明。

8.2 设计考量

• 限流：始终为每个颜色通道使用串联限流电阻。根据电源电压（V_CC）、所需正向电流（I_F）和LED的正向电压（V_F）计算电阻值。为稳健设计，请使用规格书中的最大V_F：R = (V_CC- V_{F_max}) / I_F.
• 热管理：虽然功耗较低，但如果工作在高环境温度或接近最大电流时，应确保足够的PCB铜箔面积或散热过孔，以维持性能和寿命。
• 光学设计：130度视角提供了宽广的可见性。对于定向光，可能需要外部透镜或导光件。
• 驱动电路：该LED兼容逻辑电平，可以直接由微控制器GPIO引脚（配合限流电阻）驱动，或通过晶体管/MOSFET开关进行更高电流的控制。

9. 技术对比与差异化

LTST-S326KSTGKT-5A在其类别中提供特定优势：

• 单封装双色：无需两个独立的SMD LED，节省PCB空间，减少贴装时间/成本，并简化物料清单（BOM）。
• 高亮度：采用超高亮AlInGaP和InGaN芯片，提供高发光强度，使其适用于即使在光线充足条件下也需要良好可见性的应用。
• 标准化封装：EIA标准封装确保与大量现有PCB布局、贴片机吸嘴和供料器系统兼容。
• 稳健的工艺兼容性：专为红外回流焊和自动化组装设计，确保大规模生产中的高良率和可靠性。

10. 常见问题解答

Q1：我能否同时以最大直流电流驱动黄色和绿色LED？

A1：不能。绝对最大额定值规定了各自的直流正向电流（黄色：25mA，绿色：20mA）。同时以这些水平驱动两者可能会超过封装的总功耗额定值。对于同时操作，应根据热考量相应降低电流。

Q2：峰值波长（λ_P）和主波长（λ_d）有什么区别？

A2：峰值波长是发射光谱强度最高的单一波长。主波长是与指定白色参考光混合时，与LED感知颜色相匹配的单色光波长。λ_d与人类颜色感知更密切相关。

Q3：如果器件不用于反向操作，为什么还要规定反向电流（I_R）测试条件？

A3：I_R测试是标准的品质和可靠性测试，用于检查结完整性和漏电情况。它验证LED芯片和封装没有重大缺陷。在实际电路中施加反向电压是不推荐的，可能会损坏器件。

Q4：打开防潮袋后的1周时间限制有多关键？

A4：这是一个保守的指导原则，旨在防止回流焊过程中因湿气造成损坏（“爆米花”现象）。如果超过暴露时间，按照指定条件烘烤元件（60°C，20小时以上）可以有效去除吸收的湿气，使其恢复到可焊接状态。

11. 实用设计案例分析

场景：为无线路由器设计一个双状态指示灯。绿色表示稳定的互联网连接，黄色表示连接尝试或信号降级。

实现：

1. 将LED放置在前面板PCB上。共阴极接地。
2. 绿色阳极（C1）通过一个限流电阻连接到微控制器GPIO引脚（例如，3.3V）。R_green = (3.3V - 3.2V_max) / 0.005A = 20Ω（使用22Ω标准值）。
3. 黄色阳极（C2）通过另一个电阻连接到另一个GPIO引脚。R_yellow = (3.3V - 2.3V_max) / 0.005A = 200Ω（使用220Ω标准值）。
4. 微控制器固件控制引脚：稳定连接时驱动绿色引脚为高电平，搜索/降级时驱动黄色引脚为高电平，关闭时驱动两个引脚为低电平。
5. 宽广的130°视角确保指示灯在典型房间内从各个角度都可见。

12. 技术原理简介

LTST-S326KSTGKT-5A基于固态半导体发光原理。其封装内包含两种不同的半导体材料：

• 黄色发光（AlInGaP）：黄光由铝铟镓磷（AlInGaP）芯片产生。当施加正向电压时，电子和空穴在芯片的有源区复合，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，这对应于黄色波长（约590 nm）。
• 绿色发光（InGaN）：绿光由铟镓氮（InGaN）芯片产生。工作原理相同（电致发光），但InGaN材料体系具有更宽的带隙可调性。通过调整铟含量，发射波长可以在蓝、绿、青色光谱范围内变化。用InGaN实现高效率绿光比蓝光更具挑战性，这反映在更宽的光谱宽度上。

透明环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护，塑造光输出光束，并提供环境密封。

13. 行业趋势与发展

像LTST-S326KSTGKT-5A这样的SMD LED市场在几个关键趋势的推动下持续发展：

• 微型化程度提高：对更小封装尺寸（例如0402、0201公制）的需求持续存在，以实现更密集的电子产品和新的外形尺寸，如可穿戴设备。
• 更高效率与亮度：外延生长和芯片设计的持续改进产生了具有更高发光效率（每瓦电功率产生更多光输出）的LED，从而允许在相同电流下实现更低的功耗或更亮的指示灯。
• 颜色一致性与高级分档：对波长（颜色）和强度的更严格分档容差正成为标准，特别是在多个LED必须完美匹配的应用中，例如全彩显示器或指示灯阵列。
• 集成化与智能功能：趋势正从简单的分立LED扩展到集成解决方案，例如内置限流电阻、驱动IC甚至微控制器的LED，用于可寻址RGB LED（例如WS2812）。
• 可靠性与严苛环境适用性：开发重点在于提高在更高温度、湿度和化学暴露下的性能和寿命，将应用扩展到汽车、工业和户外环境。

像LTST-S326KSTGKT-5A这样的器件代表了标准指示灯应用的成熟、可靠且经济高效的解决方案，而更新的技术则在推动专业高性能用途的边界。