橙色SMD LED LTSA-G6SVUAETU规格书 - 车规级 - 140mA - 典型值3.2V - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款专为自动化组装工艺和空间受限应用设计的高亮度表面贴装LED的完整技术规格。该元件的主要目标市场是汽车行业，特别是对可靠性和多变环境条件下的性能要求极高的汽车配件应用。

该器件采用InGaN（氮化铟镓）技术产生黄光光源，然后通过橙色透镜滤光以获得最终输出颜色。这种组合实现了高效的光生成和精确的色彩控制。封装设计兼容标准的红外回流焊接工艺，适用于印刷电路板（PCB）的大规模生产。

1.1 核心特性与优势

• 汽车级认证：该器件参照AEC-Q101D标准进行认证，该标准定义了汽车应用中分立半导体的应力测试资格。这确保了其在车辆典型严苛条件下的可靠性。
• 符合RoHS标准：材料与制造工艺符合《有害物质限制指令》，使其适用于具有严格环保法规的全球市场。
• 制造就绪性：元件以标准EIA封装形式提供，卷装在12mm载带上，并缠绕在7英寸直径的卷盘上。此包装与自动化贴片设备兼容，可简化装配线流程。
• 热管理：阴极引线框架设计兼具散热片功能，有助于散发半导体结产生的热能，这对于维持性能和延长寿命至关重要。
• 集成电路兼容性：电气特性设计为与标准集成电路驱动电压和电流兼容。

2. 技术参数与特性

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。在此条件下工作不保证性能。

• 功耗（Pd）：900 mW
• 直流正向电流（IF）：250 mA
• 峰值正向电流：500 mA（脉冲条件下：占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）
• 反向电压（VR）：该器件并非为反向工作设计。施加反向偏压可能导致立即失效。
• 工作温度范围（Topr）：-40°C 至 +110°C
• 储存温度范围（Tstg）：-40°C 至 +110°C

2.2 热特性

热阻是一个关键参数，表示热量从半导体结传递到环境的效率。数值越低，越有利于热管理。

• 结到环境热阻（RθJA）：45 °C/W（典型值）。在带有16mm²铜焊盘的FR4基板（厚1.6mm）上测量。
• 结到焊点热阻（RθJS）：25 °C/W（典型值）。此较低值表明从芯片通过引脚到PCB的热路径更直接。
• 最高结温（Tj）：150 °C。半导体内部温度不得超过此限值。

2.3 25°C下的电光特性

这些参数在标准测试条件下测量（Ta=25°C，IF=140mA），定义了LED的核心性能。

• 发光强度（Iv）：范围从4.5 cd（最小值）到11.2 cd（最大值），典型值在此范围内。强度使用经过滤光以匹配CIE明视觉响应曲线的传感器测量。
• 视角（2θ½）：120度（典型值）。此宽视角表明其为朗伯或近朗伯发射模式，适用于需要宽泛照明而非聚焦光束的应用。
• 色度坐标（Cx， Cy）：典型值为x=0.56， y=0.42。这些在CIE 1931色度图上的坐标定义了橙色色点。
• 正向电压（VF）：在140mA下，范围从2.8V到3.6V，典型值约为3.2V。在其特定分档内，容差为±0.1V。
• 反向电流（IR）：施加5V反向电压时，最大为10 µA。此测试仅用于表征，因为该器件不适用于反向偏压工作。

3. 分档系统说明

为确保生产中颜色和亮度的一致性，LED根据关键参数被分选到不同的档位中。批次代码格式为Vf/Iv/色调（例如，24/EA/A20）。

3.1 正向电压（Vf）分档

LED根据其在140mA测试电流下的正向压降进行分组。

• 档位 24：2.8V ≤ Vf< 3.0V
• 档位 64：3.0V ≤ Vf< 3.2V
• 档位 A4：3.2V ≤ Vf< 3.4V
• 档位 E4：3.4V ≤ Vf ≤ 3.6V

每个档位内的容差为±0.1V。

3.2 发光强度（Iv）分档

LED根据其测量的光输出进行分选。

• 档位 DA：4.5 cd ≤ Iv<5.6 cd（13.1 lm 至 16.0 lm）
• 档位 DB：5.6 cd ≤ Iv<7.1 cd（16.0 lm 至 20.6 lm）
• 档位 EA：7.1 cd ≤ Iv<9.0 cd（20.6 lm 至 26.1 lm）
• 档位 EB：9.0 cd ≤ Iv ≤ 11.2 cd（26.1 lm 至 32.5 lm）

每个强度档位的容差为±11%。

3.3 颜色（色调）分档

LED在CIE色度图上被分类到特定的四边形区域内，以保证精确的颜色一致性。档位（A10、A20、B10、B20）定义了目标橙色色点（典型值x=0.56， y=0.42）周围的小型相邻区域。每个色调档位内（x， y）坐标的容差为±0.01，确保了在对外观均匀性要求严格的应用中实现非常紧密的颜色匹配。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸与极性

该器件采用标准表面贴装封装。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，一般公差为±0.2mm。一个关键的设计要点是，阴极引线框架在内部连接到LED芯片的主要散热片。因此，正确识别阴极（通常在封装上标记或在焊盘图中指示）不仅对于正确的电气连接至关重要，对于优化热管理也至关重要。建议安装器件时，将足够的散热焊盘连接到阴极，以最大化散热效果。

4.2 推荐的PCB贴装焊盘布局

提供了建议的焊盘图形（焊盘图），用于红外回流焊接，以确保形成可靠的焊点、回流过程中的正确自对准以及从阴极散热焊盘到PCB铜层的有效热传递。

5. 组装与操作指南

5.1 焊接工艺：红外回流焊曲线

该元件符合无铅焊接工艺要求。推荐的回流焊曲线符合J-STD-020标准。关键参数通常包括：

• 预热/升温：受控升温以激活助焊剂并最小化热冲击。
• 保温区：在较高温度下保持一段时间，以确保元件和电路板均匀受热。
• 回流区：峰值温度必须足够高以形成可靠的焊点，但不得超过LED封装的最大耐温（如绝对最大额定值和湿度敏感等级中所定义）。
• 冷却速率：受控冷却以固化焊点并最小化应力。

遵循此曲线对于防止热应力或过高温度造成的损坏至关重要。

5.2 清洗

如果需要进行组装后清洗，应仅使用指定的溶剂。在室温下将LED浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟是可接受的。使用未指定或强效的化学清洁剂可能会损坏环氧树脂透镜或封装材料，导致光输出降低或过早失效。

5.3 湿度敏感性与储存

根据JEDEC标准J-STD-020，本产品被归类为湿度敏感等级（MSL）2级。

• 密封包装：当储存在带有干燥剂的原始防潮袋中时，在≤30°C和≤70%相对湿度下的保质期为一年。
• 开封后：一旦保护袋被打开，元件应储存在≤30°C和≤60%相对湿度的环境中。建议在开封后一年内完成红外回流焊接过程。
• 长期储存/烘烤：对于脱离原始包装储存超过一年的元件，建议在焊接前进行约60°C、至少48小时的烘烤，以去除吸收的水分，防止回流焊过程中发生“爆米花”现象（封装开裂）。

6. 包装与订购

标准包装配置为每7英寸卷盘1000片。元件以12mm宽、带有压纹的载带提供，并用盖带密封。载带和卷盘尺寸符合ANSI/EIA-481规范。对于少于整卷的数量，剩余库存的最小包装数量为500片。包装确保与自动化组装设备送料器的兼容性。

7. 应用说明与设计考量

7.1 目标应用

此LED指定用于汽车配件应用。这可能包括内饰环境照明、仪表盘指示灯、开关背光或外部装饰照明，这些应用要求具备稳健的认证（AEC-Q101）。未经事先咨询和额外认证，不适用于安全关键应用，如前大灯、刹车灯或转向信号灯。

7.2 电路设计考量

• 电流驱动：LED是电流驱动器件。必须使用恒流源或与电压源串联的限流电阻来设定正向电流（IF）。典型工作条件为140mA，但在适当的热设计下，可驱动至最大直流额定值250mA。
• 热设计：LED中消耗的功率（Pd ≈ VF * IF）会产生热量。设计者可以使用热阻值（RθJA， RθJS）计算预期结温相对于环境温度的温升（ΔTj = Pd * Rθ）。结温（Tj = Ta + ΔTj）必须保持在150°C以下。最大化连接到PCB上阴极焊盘的铜面积是降低RθJS和管理温度的最有效方法。
• ESD防护：虽然提供的规格书摘录中没有明确说明，但InGaN LED可能对静电放电（ESD）敏感。组装过程中应遵守标准的ESD操作预防措施。

7.3 可靠性与寿命

AEC-Q101D认证涉及一系列模拟汽车生命周期的加速应力测试，包括高温工作寿命（HTOL）、温度循环和耐湿性测试。这为器件在具有极端温度、振动和湿度等挑战性的汽车环境中的可靠性提供了信心。发光强度和正向电压特性在数万小时的工作过程中会逐渐变化；这种变化的速度在很大程度上取决于在工作期间尽可能保持较低的结温。