LTST-S326KGKFKT 双色侧发光贴片LED规格书 - 绿/橙 - 20mA - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-S326KGKFKT是一款双色侧发光表面贴装器件（SMD）LED。它在单一封装内集成了两个不同的AlInGaP半导体芯片：一个发射绿光，另一个发射橙光。这种配置允许通过一个紧凑的元器件实现双色指示或信号功能。该器件设计用于兼容自动化组装工艺和现代无铅焊接技术。

1.1 核心特性与优势

这款LED的主要优势源于其材料技术和封装设计。采用AlInGaP（铝铟镓磷）芯片提供了高发光效率，从而实现明亮的输出。侧发光透镜设计将光线导向侧面，使其非常适合LED垂直于观察表面安装的应用，例如侧光式面板或设备侧面的状态指示灯。主要特性包括符合RoHS（有害物质限制）指令、镀锡引脚以提高可焊性，以及采用8毫米编带包装以支持高效的自动化贴片组装。

1.2 目标应用与市场

该元器件面向通用电子市场。其典型应用包括消费电子产品、办公设备、通信设备和家用电器中的状态指示灯、按钮或符号背光以及双色信号灯。在空间受限、无法使用正面发光LED的设计中，其侧发光特性尤其具有价值。

2. 技术规格与客观解读

本节详细解析了器件在标准条件（Ta=25°C）下的工作极限和性能特征。

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，不适用于正常工作条件。

• 功耗（Pd）：每芯片72 mW。这是可以持续耗散为热量的最大功率。超过此限制有过热和加速老化的风险。
• 峰值正向电流（I_FP）：80 mA，仅在脉冲条件下允许（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）。这允许进行短暂的高强度闪烁。
• 连续正向电流（I_F）：30 mA直流。这是为确保长期可靠性而推荐的连续工作最大电流。
• 反向电压（V_R）：5 V。施加高于此值的反向电压可能导致结击穿。
• 工作与存储温度：分别为-30°C至+85°C和-40°C至+85°C。器件可在略低的温度下承受非工作状态的存储。
• 焊接温度：可承受峰值温度为260°C的红外回流焊长达10秒，这与常见的无铅组装工艺曲线相符。

2.2 光电特性

这些参数定义了器件在20 mA正向电流典型工作点下的性能。

• 发光强度（I_V）：绿光芯片的典型强度为35.0 mcd（毫坎德拉），最小值为18.0 mcd。橙光芯片更亮，典型强度为90.0 mcd，最小值为28.0 mcd。强度测量使用模拟人眼明视觉响应（CIE曲线）的滤光片。
• 视角（2θ_1/2）：130度（典型值）。这个宽视角表明其具有适合侧面照明的宽广、漫射发射模式。
• 波长：
  • 峰值波长（λ_P）：574 nm（绿光，典型值）和611 nm（橙光，典型值）。这是光谱输出最强的波长。
  • 主波长（λ_d）：571 nm（绿光，典型值）和605 nm（橙光，典型值）。这是人眼感知到的单一波长，源自CIE色度图，最能定义颜色。
  • 光谱带宽（Δλ）：15 nm（绿光）和17 nm（橙光，典型值）。这表示光谱纯度；带宽越窄，颜色饱和度越高。
• 正向电压（V_F）：典型值2.0 V，20 mA时最大2.4 V。这种低电压使其兼容常见的3.3V和5V逻辑电路，对于小电流指示应用，通常无需限流电阻。
• 反向电流（I_R）：在5 V反向偏压下最大10 μA。低反向电流是理想的。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED会按性能分档。LTST-S326KGKFKT采用发光强度分档系统。

3.1 发光强度分档

20 mA下的光输出按字母代码标识进行分档。每个档位有最小和最大强度值，档内允许±15%的容差。

• 绿光芯片档位：M（18.0-28.0 mcd）、N（28.0-45.0 mcd）、P（45.0-71.0 mcd）、Q（71.0-112.0 mcd）。
• 橙光芯片档位：N（28.0-45.0 mcd）、P（45.0-71.0 mcd）、Q（71.0-112.0 mcd）、R（112.0-180.0 mcd）。

该系统允许设计人员选择满足其特定亮度要求的档位。例如，要求面板亮度均匀的应用会指定P或Q等窄档位，以最小化单元间的差异。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体的图形曲线（第6-7页），但其含义对于LED技术来说是标准的。

4.1 电流 vs. 发光强度（I_V曲线）

在一定范围内，LED的光输出近似与正向电流成正比。在推荐的20 mA以上工作会增加亮度，但也会增加功耗（热量），并可能缩短工作寿命。脉冲峰值电流额定值（80mA）允许进行短暂、明亮的闪烁而不会产生热量积累。

4.2 温度依赖性

LED性能对温度敏感。通常，正向电压（V_F）随温度升高而略有下降。更重要的是，发光强度通常随结温升高而降低。PCB设计中适当的热管理（例如，足够的铜面积用于散热）对于保持亮度一致性至关重要，尤其是在高环境温度或较高驱动电流下。

4.3 光谱分布

引用的光谱曲线将显示每个芯片的发射轮廓。已指定峰值波长和主波长，曲线将说明光谱带宽（Δλ）。橙光AlInGaP芯片的光谱宽度通常比绿光芯片更宽，这反映在17 nm与15 nm的规格中。

5. 机械与封装信息

5.1 物理尺寸与极性

该器件符合EIA标准SMD封装外形。引脚定义明确：阴极1（C1）对应橙光芯片，阴极2（C2）对应绿光芯片。公共阳极在摘要中未明确标注，但这是此类双色共阳LED的标准配置。侧发光透镜是关键机械特征。

5.2 推荐PCB焊盘图形

规格书提供了建议的焊盘尺寸和方向。遵循这些建议对于实现可靠的焊点、防止立碑（一端翘起）以及确保侧光发射的正确对准至关重要。提供了建议的焊接方向以优化回流工艺。

6. 组装、焊接与操作指南

6.1 回流焊工艺曲线

为无铅工艺提供了详细的建议红外回流焊曲线。关键参数包括预热区（150-200°C）、受控升温至最高260°C的峰值温度，以及高于液相线的时间（TAL），以确保形成良好的焊点而不损坏LED封装。该曲线基于JEDEC标准，以确保可靠性。

6.2 手工焊接

如果必须使用烙铁进行手工焊接，温度不得超过300°C，单次焊接接触时间应限制在最多3秒。过热或时间过长可能损坏内部键合线或环氧树脂透镜。

6.3 清洗

应仅使用指定的清洗剂。推荐的溶剂是室温下的乙醇或异丙醇，浸泡时间限制在1分钟以内。使用刺激性或未指定的化学品可能导致LED透镜开裂、雾化或损坏。

6.4 存储与潮湿敏感度

LED对潮湿敏感。未开封、工厂密封并带有干燥剂的卷盘，在≤30°C和≤90% RH条件下存储时，保质期为一年。一旦防潮袋打开，元器件应存储在≤30°C和≤60% RH条件下，并最好在一周内使用。对于在原始包装外更长时间的存储，必须将其保存在干燥、密封的环境中（例如，带有干燥剂或在氮气中），并且在焊接前可能需要进行烘烤（例如，60°C下20小时），以防止在回流焊过程中发生“爆米花”损坏。

6.5 ESD（静电放电）预防措施

LED易受静电放电损坏。在操作过程中必须采取适当的ESD控制措施：使用接地腕带、防静电垫，并确保所有设备正确接地。

7. 包装与订购

7.1 编带与卷盘规格

产品标准包装为8毫米宽压纹载带，卷绕在7英寸（178毫米）直径的卷盘上。每满盘包含3000片。编带和卷盘规格符合ANSI/EIA-481标准，以确保与自动化设备的兼容性。部分卷盘（剩余数量）的最小订购量为500片。包装确保元器件方向正确，并在运输和操作过程中保护器件。

8. 应用设计考量

8.1 电路设计

几乎总是需要为每个LED芯片串联一个限流电阻来设定正向电流。电阻值可以使用欧姆定律计算：R = (V_电源- V_F) / I_F。使用典型的V_F值2.0V和从5V电源期望的I_F值20mA：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。可以使用稍高的值（例如180 Ω）来增加裕量并略微降低电流/功耗。对于多路复用或从微控制器GPIO引脚驱动，请确保不超过引脚的电流源/灌能力。

8.2 热管理

虽然功耗较低（每芯片最大72mW），但在高环境温度下以最大额定值连续工作可能导致结温超过规格。在LED焊盘周围的PCB上提供足够的铜面积有助于散热。避免将LED放置在靠近其他重要热源的地方。

8.3 光学集成

必须在机械设计中考虑130度的侧向发射。可能需要导光板、扩散器或反射腔来引导或塑形光输出，以达到预期的视觉效果。所选的强度档位将直接影响最终亮度。

9. 技术对比与差异化

该元器件的关键差异化优势在于其侧发光封装中的双色功能。与单色LED相比，它节省了电路板空间，并简化了双色指示的组装。与顶发光LED相比，它解决了特定的机械布局难题。对于这些颜色，使用AlInGaP技术比GaAsP等旧技术提供了更高的效率和更好的温度稳定性，从而实现了更明亮、更一致的输出。

10. 常见问题解答（FAQ）

10.1 我可以同时驱动两种颜色吗？

可以，但必须考虑总功耗。两个芯片在其最大连续电流（每个约2.0V下30mA）下的总功耗约为120mW，超过了单个芯片72mW的额定值。必须管理共享封装内的总热量。为了长期可靠运行，如果两个芯片需要长时间同时点亮，建议以较低的电流（例如，每个15-20mA）驱动它们。

10.2 峰值波长和主波长有什么区别？

峰值波长（λ_P）是光谱输出曲线上最高点的物理测量值。主波长（λ_d）是基于人眼如何感知LED发出的颜色混合而计算出的值；它是与感知色调最匹配的单一波长。对于光谱相对较窄的LED，它们通常很接近，但λ_d对于颜色规格更为相关。

10.3 为什么焊接前需要烘烤？

SMD元器件会吸收空气中的水分。在回流焊的快速加热过程中，这些被困住的水分会急剧汽化，导致内部分层、开裂或“爆米花”现象。烘烤可以去除这些吸收的水分，使元器件能够安全地承受高温回流焊过程。

11. 实际应用示例

场景：网络路由器上的双状态指示灯。路由器在其侧面板上使用一个开孔进行状态指示。LTST-S326KGKFKT直接安装在此开孔后面的PCB上。微控制器驱动LED：常亮绿色表示正常运行和网络连接。闪烁橙色表示数据活动。常亮橙色表示系统错误或启动序列。此设计利用一个元器件占位提供了三种清晰的视觉状态，利用侧发光特性使其从设备正面可见，与使用两个独立的顶发光LED相比，节省了空间并简化了前面板设计。

12. 技术原理介绍

LED是一种半导体二极管。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴复合，以光子（光）的形式释放能量。光的特定颜色由半导体材料的带隙能量决定。AlInGaP（铝铟镓磷）是一种化合物半导体，其带隙可以通过改变其组成比例来调节。对于LTST-S326KGKFKT，一个芯片的带隙被设计为对应绿光（约571 nm），另一个对应橙光（约605 nm）。侧发光封装包含一个模压环氧树脂透镜，将发射的光塑造成宽广的横向模式。

13. 技术趋势

用于指示应用的LED技术的总体趋势继续朝着更高效率（每单位电功率产生更多光输出）发展，这允许更低的工作电流和更低的系统功耗。同时，在保持或改善光学性能的前提下，小型化也是一个驱动力。此外，集成是一个关键趋势，例如在LED封装本身内集成限流电阻或驱动IC，以简化电路设计。虽然这份具体的规格书代表了一款成熟产品，但市场上的新产品可能具备这些进步，为设计人员提供更小、更高效、更易于使用的状态指示和面板照明解决方案。