双色贴片LED LTST-C195KRKSKT规格书 - 红黄双色 - 20mA - 75mW - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-C195KRKSKT是一款双色表面贴装器件（SMD）LED，在单一封装内集成了两个独立的半导体芯片：一个发射红光，另一个发射黄光。该元件专为需要状态指示、背光或装饰照明的应用而设计，能以紧凑的封装尺寸提供两种颜色。它采用了超高亮度AlInGaP（铝铟镓磷）芯片技术，该技术以其高发光效率和稳定性而著称。器件采用行业标准的8mm载带、7英寸卷盘包装，完全兼容现代电子制造中使用的高速自动化贴片组装设备。

这款LED的主要优势包括符合RoHS（有害物质限制）指令，属于环保产品。其设计兼容常见的焊接工艺，包括红外（IR）和气相回流焊，这些都是表面贴装技术（SMT）组装线的标准工艺。EIA（电子工业联盟）标准封装确保了与其他元件和设计库的机械兼容性。

2. 技术参数深度解析

2.1 绝对最大额定值

超出这些限制操作可能导致器件永久性损坏。额定值在环境温度（Ta）为25°C时指定。对于红色和黄色芯片，最大连续直流正向电流均为30 mA。每个芯片的最大功耗为75 mW。从25°C起，降额系数为0.4 mA/°C，这意味着允许的连续电流随环境温度升高而线性降低，以防止过热。在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度），器件可承受80 mA的峰值正向电流。最大反向电压为5 V。工作和存储温度范围指定为-55°C至+85°C，表明其适用于工业和扩展环境应用。

2.2 电气与光学特性

这些特性在Ta=25°C、正向电流（IF）为20 mA（标准测试条件）下测得。对于红色芯片，典型发光强度（Iv）为45.0毫坎德拉（mcd），最小值为18.0 mcd。黄色芯片通常更亮，Iv为75.0 mcd（最小28.0 mcd）。两个芯片都具有130度的极宽视角（2θ1/2），提供宽广、漫射的光发射模式，适用于面板指示灯。

红色芯片的典型峰值发射波长（λP）为639 nm，主波长（λd）为631 nm，位于可见光谱的标准红色区域。黄色芯片的典型峰值波长为591 nm，主波长为589 nm。两者的光谱线半宽（Δλ）约为15 nm，表明颜色发射相对纯净。两个芯片在20mA下的典型正向电压（VF）均为2.0 V，最大值为2.4 V。在5V下的最大反向电流（IR）为10 µA，典型结电容（C）为40 pF。

3. 分档系统说明

产品根据发光强度进行分档，以确保应用亮度的一致性。红色和黄色芯片定义了独立的分档代码。

红色芯片分档（20mA下）：

- 分档代码 M：18.0 - 28.0 mcd

- 分档代码 N：28.0 - 45.0 mcd

- 分档代码 P：45.0 - 71.0 mcd

- 分档代码 Q：71.0 - 112.0 mcd

黄色芯片分档（20mA下）：

- 分档代码 N：28.0 - 45.0 mcd

- 分档代码 P：45.0 - 71.0 mcd

- 分档代码 Q：71.0 - 112.0 mcd

- 分档代码 R：112.0 - 180.0 mcd

每个强度分档应用了+/-15%的容差。设计人员在订购时应指定所需的分档代码，以保证其应用所需的亮度水平，尤其是在使用多个LED且外观均匀性至关重要时。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体的图形曲线（例如，图1为光谱分布，图6为视角），但提供的数据足以理解关键性能。正向电流（IF）与发光强度（Iv）之间的关系在工作范围内基本呈线性；在最大30mA直流电流下驱动LED，其光输出将比20mA标准测试点成比例地更高，但热管理变得更加重要。两个芯片之间的正向电压（VF）变化极小，简化了驱动电路设计。130度的宽视角是一个一致特性，在指定范围内的典型电流或温度变化对其影响不大。由0.4 mA/°C系数隐含的降额曲线是线性的，表明随着环境温度升高，最大允许电流会可预测地减少。

5. 机械与包装信息

该器件符合行业标准的SMD LED封装外形。引脚分配对于正确的电路设计至关重要：引脚1和3分配给红色LED芯片，而引脚2和4分配给黄色LED芯片。这种配置通常允许独立控制每种颜色。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，标准公差为±0.10 mm。元件以8mm宽度的凸纹载带形式提供，卷绕在直径为7英寸（178mm）的卷盘上。每个满卷包含4000个元件。顶部盖带密封元件口袋，以便在搬运和运输过程中提供保护。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

规格书提供了针对普通（锡铅）和无铅焊接工艺的建议红外（IR）回流焊温度曲线。对于无铅组装（使用SnAgCu焊膏），推荐的曲线包括预热阶段、受控升温至峰值温度以及冷却阶段。关键参数是：峰值本体温度不超过260°C，且温度高于240°C的时间限制在最长10秒。还涉及波峰焊和烙铁手工焊接，对温度（波峰焊最高260°C，烙铁最高300°C）和暴露时间（波峰焊最长10秒，烙铁每个焊点最长3秒）有严格限制。

6.2 存储与处理

LED应存储在不超过30°C和70%相对湿度的环境中。一旦从原始的防潮包装中取出，计划进行回流焊的元件应在一周内处理完毕。如果需要存储超过一周，则必须将其存储在干燥环境中（例如，带有干燥剂的密封容器或氮气干燥器），并在焊接前在大约60°C下烘烤至少24小时，以去除吸收的水分并防止回流焊过程中发生“爆米花”现象。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗，只能使用指定的醇基溶剂。LED可以在室温下浸入乙醇或异丙醇中，时间不超过一分钟。使用未指定或强腐蚀性的化学清洁剂可能会损坏LED的环氧树脂透镜或封装。

7. 应用建议

7.1 典型应用场景

这款双色LED非常适合用于消费电子产品、工业控制面板、汽车内饰照明和标牌上的多状态指示灯。例如，电源/充电状态灯（红色表示充电中，黄色表示充满）、电器上的模式指示灯，或需要颜色切换的装饰性重点照明。

7.2 电路设计注意事项

LED是电流驱动器件。为确保亮度均匀，尤其是在并联多个LED时，强烈建议为每个LED芯片串联一个限流电阻（电路模型A）。不建议在没有独立电阻的情况下并联驱动多个LED（电路模型B），因为各个LED之间正向电压（VF）特性的微小差异可能导致电流分配和亮度的显著差异。在设计驱动电路的电压供应时，必须考虑20mA下2.0V的典型VF。

7.3 ESD（静电放电）预防措施

LED对静电放电敏感。在处理和组装过程中必须采取适当的ESD控制措施：使用接地腕带和工作台面，使用离子发生器中和静电荷，并确保所有设备正确接地。塑料透镜可能因摩擦而产生静电荷，离子风机可以帮助安全地消散这些电荷。

8. 技术对比与差异化

该元件的主要差异化在于其在单一标准SMD封装内实现双色功能，与使用两个独立LED相比节省了电路板空间。两种颜色均采用AlInGaP技术，与标准GaP等旧技术相比，具有更高的效率和更好的温度稳定性。当需要宽广、均匀的照明时，130度的宽视角相对于窄视角LED是一个显著优势。明确兼容无铅、高温回流焊温度曲线，使其适用于现代、符合RoHS的制造工艺。

9. 常见问题解答（FAQ）

问：我可以同时以最大电流驱动红色和黄色芯片吗？

答：最大额定值是针对每个芯片的。然而，同时以30mA驱动每个芯片意味着封装的总功耗高达150mW。设计人员必须确保PCB布局和环境条件允许充分散热，以使结温保持在安全范围内。

问：峰值波长和主波长有什么区别？

答：峰值波长（λP）是发射光谱强度最高的波长。主波长（λd）是从CIE色度图上的色坐标推导出来的，代表光线的感知颜色。对于颜色指示应用，λd通常更具相关性。

问：订购时如何理解分档代码？

答：您必须为每种颜色指定一个分档代码（例如，红色：P，黄色：Q）。这确保您收到的LED的两个芯片都落在指定的发光强度范围内，从而保证产品中的亮度一致性。

10. 设计案例研究

考虑一个需要多状态电池指示灯的便携式设备。单个LTST-C195KRKSKT即可实现此功能：电池电量低时（<20%），红色芯片点亮；充电时，黄色芯片点亮；以较低电流同时驱动两个芯片可以产生橙色色调，用于中间状态（例如，电池电量中等）。与使用两个分立LED相比，这种设计节省了空间，减少了元件数量，并简化了组装。电路需要两个独立的驱动通道（例如，来自微控制器），每个通道都有自己的限流电阻，连接到正确的引脚对（红色接1和3，黄色接2和4）。宽视角确保指示灯可以从各个角度看到。

11. 工作原理

LED是一种半导体二极管。当施加超过其特性正向电压（Vf）的正向电压时，电子和空穴在AlInGaP材料内的p-n结处复合。这种复合以光子（光）的形式释放能量。半导体晶格中铝、铟、镓和磷的具体组成决定了带隙能量，这直接决定了发射光的波长（颜色）。双色封装包含两个物理上独立的半导体芯片，每个芯片都经过工程化设计，具有不同的材料组成，分别发射红光和黄光。

12. 技术趋势

光电子行业持续关注提高发光效率（流明每瓦）、改善显色性和饱和度以及增强可靠性。趋势是朝着更小封装内实现更高功率密度发展。转向无铅和高温焊接现已成为标准。此外，集成是一个关键趋势，多芯片封装（如此双色LED）甚至LED驱动器被集成到模块中，以简化最终产品的设计和组装。由于其效率和稳定性，基础的AlInGaP技术仍然是红、橙、黄LED的高性能选择。