LTST-C19MGEBK-RR SMD LED规格书 - 全彩RGB - 0.5mm超薄高度 - 20-30mA正向电流 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了LTST-C19MGEBK-RR表面贴装器件 (SMD) LED灯的技术规格。该器件属于微型LED系列，专为自动化印刷电路板 (PCB) 组装工艺以及空间受限的应用而设计。该器件在单个紧凑的封装内集成了三个独立的LED芯片，能够发射红、绿、蓝三色光。这种全彩能力使其适用于广泛的现代电子设备。

1.1 核心优势与目标市场

该LED的主要优势包括其超薄外形、高亮度输出以及符合环境和制造标准。其设计优先考虑与大批量、自动化生产环境的兼容性。

• 目标应用：该LED非常适合电信设备（无绳电话和手机）、便携式计算设备（笔记本电脑）、网络系统设备、各种家用电器以及室内标识或显示应用。
• 主要特性：该器件符合有害物质限制 (RoHS) 指令。其封装高度仅为0.5毫米，属于超薄型。它采用高性能超亮InGaN（用于绿光和蓝光）和AlInGaP（用于红光）半导体芯片。产品以8毫米宽编带包装在7英寸直径的卷盘上，符合EIA自动化处理标准包装。
• 制造兼容性：该元件设计为与集成电路 (I.C. compatible) 和标准自动贴装设备兼容。它能够承受红外 (IR) 回流焊接工艺，这是表面贴装技术组装的标准工艺。

2. 技术参数：深度客观解读

LED的性能是在特定的环境和电气测试条件下定义的，主要是在环境温度 (Ta) 为25°C时。理解这些参数对于可靠的电路设计至关重要。

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。不保证在或接近这些极限下工作，设计中应避免。

• 功耗 (Pd)：绿光和蓝光芯片为76 mW；红光芯片为75 mW。这是LED能够以热量形式耗散的最大功率。
• 峰值正向电流 (I_FP)：绿光/蓝光为100 mA，红光为80 mA，在1/10占空比、0.1ms脉冲宽度条件下。此额定值适用于脉冲操作，而非连续直流。
• 直流正向电流 (I_F)：最大连续电流：绿光和蓝光芯片为20 mA；红光芯片为30 mA。
• 温度范围：工作温度：-20°C 至 +80°C；存储温度：-30°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，这是典型的无铅 (Pb-free) 焊接工艺。

2.2 光电特性

这些是在指定测试条件下测得的典型性能值。设计人员应将其作为指导，并注意最小和最大极限值。

• 发光强度 (I_V)：以毫坎德拉 (mcd) 为单位测量。最小值为180 mcd，每种颜色在不同的正向电流下测试：绿光在2mA，红光在4.8mA，蓝光在3mA。最大值为450 mcd。强度测量使用近似于CIE标准人眼响应曲线的传感器和滤光片。
• 视角 (2θ_1/2)：典型全视角为120度，表明其为广角发射模式。
• 波长参数：
  • 峰值发射波长 (λ_P)：典型值为518 nm（绿光）、632 nm（红光）和468 nm（蓝光）。这是光谱输出最强的波长。
  • 主波长 (λ_d)：典型值为525 nm（绿光）、624 nm（红光）和470 nm（蓝光）。这是人眼感知到的、定义颜色的单一波长。
  • 光谱线半宽 (Δλ)：典型值为35 nm（绿光）、20 nm（红光）和25 nm（蓝光）。这表示发射光的光谱纯度或带宽。
• 正向电压 (V_F)：LED在其测试电流下工作时的压降。范围如下：绿光：最小2.20V，最大3.00V；红光：最小1.70V，最大2.40V；蓝光：最小2.20V，最大3.00V。
• 反向电流 (I_R)：当施加5V反向电压 (V_R) 时，最大漏电流为50 μA（绿光/蓝光）和10 μA（红光）。该器件并非为反向工作而设计；此参数仅用于测试目的。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED根据测量性能被分选到不同的档位中。LTST-C19MGEBK-RR使用两个主要的分档标准。

3.1 发光强度 (I_V) 等级

LED根据其在标准测试电流下测得的发光强度进行分类。档位代码及其范围如下：

• S1：180 mcd（最小）至 225 mcd（最大）
• S2：225 mcd 至 285 mcd
• T1：285 mcd 至 355 mcd
• T2：355 mcd 至 450 mcd

每个发光强度档位允许有 +/-15% 的容差。

3.2 色调 (颜色) 等级

这是一个基于CIE 1931色度坐标 (x, y) 的更复杂的分档系统，该坐标科学地定义了色点。规格书提供了详细的档位代码网格（A、B、C、D及其子变体A1、B1等），以及特定的坐标边界，这些边界在色度图上形成四边形。这使得可以精确选择具有几乎相同颜色输出的LED。每个色调档位的 (x, y) 坐标允许有 +/-0.01 的容差。主波长 (λ_d) 是从这些坐标推导出来的。

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、图5），但可以根据所提供的技术和参数描述其典型特性。

4.1 正向电流与正向电压关系 (I-V曲线)

LED的I-V关系是非线性和指数型的。规格书中提供的正向电压 (V_F) 值是在特定测试电流下的快照。实际上，V_F会随着 I_F的增加而增加，并且也依赖于温度。红光 (~1.7-2.4V) 与绿光/蓝光 (~2.2-3.0V) 之间不同的 V_F范围，要求仔细设计限流电路，尤其是在多色应用中。

4.2 发光强度与正向电流关系

在工作范围内，光输出 (I_V) 通常与正向电流 (I_F) 成正比。然而，在非常高的电流下，由于热量增加，效率可能会下降。规格书为每种颜色指定了不同的测试电流以达到可比的亮度水平，这反映了InGaN和AlInGaP芯片技术的不同效率。

4.3 温度特性

LED性能对温度敏感。发光强度通常随着结温的升高而降低。指定的工作温度范围 -20°C 至 +80°C 定义了器件能够满足其公布规格的环境条件。PCB上适当的热管理对于维持性能和寿命至关重要，特别是考虑到该器件超薄的外形可能具有有限的热质量。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与引脚分配

该LED采用标准SMD封装。透镜为水白色。内部光源颜色及其对应的引脚分配为：InGaN绿光在引脚1和4；AlInGaP红光在引脚2和5；InGaN蓝光在引脚3和6。所有尺寸均以毫米为单位，典型公差为±0.1毫米，除非另有说明。0.5毫米的超薄高度是一个关键的机械特性。

5.2 推荐PCB焊接焊盘

规格书中包含一个图表，显示了用于焊接LED的PCB上推荐的铜焊盘布局。遵循此焊盘布局对于在回流焊接过程和操作期间实现可靠的焊点、正确的对准以及有效的散热至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊条件

对于无铅 (Pb-free) 焊接工艺，提供了一个建议的回流曲线，峰值温度为260°C，持续10秒。这是许多SMD元件的标准曲线，可确保LED封装不会因过热而损坏。

6.2 清洗

如果焊接后需要清洗，应仅使用指定的化学品。规格书建议将LED在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。未指定的化学品可能会损坏封装材料。

6.3 静电放电 (ESD) 注意事项

LED芯片对静电和电压浪涌敏感。强烈建议在处理这些器件时使用适当的ESD控制措施：佩戴腕带、防静电手套，并确保所有设备和机器正确接地。

6.4 存储条件

密封包装：LED应在30°C或以下、相对湿度 (RH) 90%或以下的条件下存储。当包装在带有干燥剂的防潮袋中时，应在一年内使用。
已开封包装：存储环境不应超过30°C或60% RH。从原始包装中取出的元件应在一周内进行红外回流焊接（湿度敏感等级3，MSL 3）。对于在原始包装袋外更长时间的存储，应将其保存在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。

7. 包装与订购信息

7.1 编带与卷盘规格

LED以行业标准的凸起载带形式提供，宽度为8毫米，卷绕在7英寸（178毫米）直径的卷盘上。每满盘包含4000片。载带上有覆盖带以密封元件口袋。包装符合ANSI/EIA-481规范。对于剩余数量，最小包装数量为500片。

8. 应用建议与设计考量

8.1 典型应用场景

• 键盘/按键背光：其超薄外形和RGB能力使其成为便携设备按键照明的理想选择，并可能实现变色效果。
• 状态指示灯：可以在单个元件占位面积内提供多色状态信息（例如，红色表示错误，绿色表示就绪，蓝色表示活动）。
• 微型显示器与符号照明：适用于小型彩色信息显示或控制面板上的符号背光。

8.2 设计考量

• 电流驱动：由于每种颜色的 V_F和 I_F characteristics.
• 特性不同，应为每个颜色通道独立使用恒流驱动器或适当计算的限流电阻。热管理：
• 确保PCB设计允许从LED焊盘散热，特别是在以或接近最大电流驱动时。光学设计：
• 120度的视角提供了宽广的发射范围。如果需要更均匀或定向的输出，请考虑使用漫射器或导光板。分档以确保一致性：_V对于需要在多个单元间保持颜色和亮度一致的应用，在采购时应指定所需的 I

和色调档位代码。

9. 技术对比与差异化LTST-C19MGEBK-RR 主要通过其0.5毫米的超薄高度实现差异化，这对于日益纤薄的消费电子产品非常有利。将三个高性能芯片（G/B用InGaN，R用AlInGaP）集成在一个封装中，与旧式的荧光粉转换白光LED或效率较低的芯片技术相比，提供了更高的亮度和色域。其完全符合自动化组装工艺（编带卷盘、IR回流焊）

，使其成为大批量制造中具有成本效益的选择，区别于需要手工焊接的LED。

10. 常见问题解答 (基于技术参数)
问：我可以用单个恒流源驱动所有三种颜色 (RGB) 吗？_F答：不可以。红光芯片与绿光/蓝光芯片之间的正向电压 (V

) 范围差异很大。它们必须由独立的电流调节电路驱动，或分别计算限流电阻。
问：峰值波长和主波长有什么区别？_P答：峰值波长 (λ_d) 是LED发射光谱的物理峰值。主波长 (λ_d) 是人眼感知到的、与颜色相关联的单一波长。λ

在显示和照明领域的颜色规范中更为相关。
问：MSL等级为3。这对我的生产工艺意味着什么？

答：湿度敏感等级3意味着该封装在必须焊接之前，可以在工厂车间条件（≤30°C/60% RH）下暴露长达168小时（7天）。如果超过此时间，部件可能需要在回流焊接前进行烘烤以去除吸收的水分，以防止“爆米花”效应损坏。

11. 实际设计与使用案例
场景：为便携式物联网设备设计一个多色状态指示灯。
设计要求使用一个微小的元件来显示网络状态（蓝色：连接中，绿色：已连接，红色：错误）和电池状态（绿色：电量高，红色：电量低）。选择LTST-C19MGEBK-RR是因为其超薄和RGB能力。设计人员：
1. 使用推荐的焊盘布局进行PCB布局。_F2. 设计三个独立的低侧MOSFET开关电路，每个电路都串联一个根据目标颜色（红、绿、蓝）的特定 V
范围计算的电阻，以达到所需的电流（例如，15mA以实现低功耗下的良好亮度）。
3. 确保微控制器GPIO引脚能够吸收所需的电流。
4. 在订购时指定严格的色调档位（例如，绿光用B1），以确保所有生产单元中的“已连接”绿色保持一致。

5. 规划组装过程，确保卷盘在开封后于MSL 3规定的时间范围内使用。

12. 原理简介
- LED的发光基于半导体材料中的电致发光现象。当正向电压施加在芯片的p-n结上时，电子和空穴复合，以光子（光）的形式释放能量。光的特定波长（颜色）由半导体材料的带隙能量决定。该器件使用：氮化铟镓 (InGaN)：
- 一种化合物半导体，其带隙可以通过调整铟含量来调节。此处用于产生绿光和蓝光。磷化铝铟镓 (AlInGaP)：

另一种化合物半导体，非常适合产生高效率的红光和琥珀光。水白色透镜允许直接看到芯片的固有颜色，无需颜色转换。

13. 发展趋势此类SMD LED的发展遵循几个清晰的行业趋势：微型化（更薄、更小的占位面积）以实现更纤薄的终端产品。效率提升（每毫安更高的发光强度）以降低电池供电设备的功耗。通过先进的芯片材料（如InGaN和AlInGaP）增强显色性与色域，以实现更生动和准确的显示。