LTST-C230KGKT 贴片LED规格书 - AlInGaP 绿色 - 20mA - 2.4V

1. 产品概述

本文档提供了一款表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）的完整技术规格。该产品是一款采用铝铟镓磷（AlInGaP）半导体技术发光的绿色反向贴装型芯片LED。它专为自动化组装工艺设计，兼容红外回流焊接，适用于大批量生产。器件以8mm载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，便于高效的拾取和贴装操作。

1.1 核心优势

高亮度：AlInGaP芯片提供高发光强度。
设计兼容性：采用EIA标准封装尺寸。
制造友好：兼容自动贴装设备和红外回流焊接工艺。
环保合规：产品符合RoHS（有害物质限制）指令。

2. 技术参数详解

2.1 绝对最大额定值

以下额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限。所有值均在环境温度（Ta）为25°C时指定。

功耗（Pd）：75 mW
峰值正向电流（IFP）：80 mA（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）
直流正向电流（IF）：30 mA
反向电压（VR）：5 V
工作温度范围（Topr）：-30°C 至 +85°C
存储温度范围（Tstg）：-40°C 至 +85°C
红外焊接条件：峰值温度260°C，最长10秒。

2.2 光电特性

这些参数定义了器件在正常工作条件下的性能，通常在Ta=25°C、正向电流（IF）=20mA下测量，除非另有说明。

发光强度（Iv）：18.0 mcd（最小值），35.0 mcd（典型值）。使用近似CIE明视觉响应曲线的传感器/滤波器测量。
视角（2θ1/2）：130度。这是发光强度为中心轴测量值一半时的全角。
峰值发射波长（λP）：574 nm。
主波长（λd）：571 nm。这是从CIE色度图推导出的、最能代表人眼感知颜色的单一波长。
光谱线半宽（Δλ）：15 nm。这表示发射光的光谱纯度。
正向电压（VF）：2.0 V（最小值），2.4 V（典型值），在IF=20mA时。
反向电流（IR）：10 μA（最大值），在VR=5V时。

3. 分档系统说明

为确保应用一致性，器件根据关键参数进行分档。本产品的分档代码定义如下：

3.1 正向电压分档

在IF=20mA时分档。每档容差为±0.1V。
分档代码 4：1.90V - 2.00V
分档代码 5：2.00V - 2.10V
分档代码 6：2.10V - 2.20V
分档代码 7：2.20V - 2.30V
分档代码 8：2.30V - 2.40V

3.2 发光强度分档

在IF=20mA时分档。每档容差为±15%。
分档代码 M：18.0 mcd - 28.0 mcd
分档代码 N：28.0 mcd - 45.0 mcd
分档代码 P：45.0 mcd - 71.0 mcd

3.3 主波长分档

在IF=20mA时分档。每档容差为±1nm。
分档代码 C：567.5 nm - 570.5 nm
分档代码 D：570.5 nm - 573.5 nm
分档代码 E：573.5 nm - 576.5 nm

4. 性能曲线分析

规格书引用了对设计至关重要的典型性能曲线。虽然具体图表未在文本中重现，但它们通常包括：

相对发光强度 vs. 正向电流：显示光输出如何随电流增加，对驱动电路设计很重要。
正向电压 vs. 正向电流：IV特性曲线，对计算功耗和选择限流电阻至关重要。
相对发光强度 vs. 环境温度：展示光输出的热降额特性，这对于在变化环境条件下的应用至关重要。
光谱分布：相对强度与波长的关系图，显示在574nm处的峰值和15nm的半宽。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

器件符合EIA标准封装外形。所有尺寸单位为毫米，除非另有规定，一般公差为±0.10mm。规格书包含详细的尺寸图，显示了反向贴装配置的长度、宽度、高度和引脚位置。

5.2 极性标识

作为反向贴装元件，PCB上的极性标识至关重要。规格书中建议的焊盘布局清晰地标明了阴极和阳极焊盘的几何形状，以确保组装时方向正确。

5.3 载带与卷盘规格

器件按照EIA-481标准，以8mm载带形式供应，卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。每盘包含3000片。关键的载带规格包括口袋尺寸、盖带以及前导/尾带要求，以确保与自动化设备的兼容性。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接温度曲线

提供了针对无铅工艺的建议红外回流温度曲线。关键参数包括：
- 预热：150-200°C。
- 预热时间：最长120秒。
- 峰值温度：最高260°C。
- 液相线以上时间：根据具体的温度曲线（参考原文档第3页）。
- 关键限制：器件暴露在260°C下的时间不得超过10秒。回流焊接最多应执行两次。

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：每个焊点最长3秒。
- 重要提示：手工焊接应仅执行一次。

6.3 存储条件

密封包装（带干燥剂）：在≤30°C和≤90%相对湿度下存储。建议在打开防潮袋后一年内使用。
已开封包装 / 暴露后：在≤30°C和≤60%相对湿度下存储。器件应在暴露于环境空气后672小时（28天）内进行红外回流焊接（MSL 2a）。如需更长时间存储，请使用带干燥剂的密封容器或氮气干燥柜。存储超过672小时的器件在焊接前需要在约60°C下烘烤至少20小时。

6.4 清洗

请勿使用未指定的化学品。如果焊接后需要清洗，请将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中，时间不超过一分钟。

7. 包装与订购信息

标准订购单位为包含3000片的7英寸卷盘。对于尾数，最小包装数量为500片。载带和卷盘包装确保与高速自动化组装线兼容。部件号LTST-C230KGKT编码了该器件的具体特性。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

这款LED适用于需要紧凑、明亮绿色指示灯的广泛应用，包括但不限于：
- 消费电子产品上的状态指示灯（例如，路由器、充电器、家电）。
- 薄膜开关或小型面板的背光。
- 紧凑空间内的装饰照明。
- 工业控制面板指示灯。

8.2 设计注意事项

限流：务必使用串联电阻或恒流驱动器将正向电流限制在最大30mA直流。典型工作点为20mA。
热管理：确保PCB设计允许散热，特别是在接近最大电流或高环境温度下工作时，因为发光强度会随温度升高而降低。
ESD防护：LED对静电放电（ESD）敏感。在操作和组装过程中实施适当的ESD控制措施，例如使用接地腕带和工作站。
反向电压保护：最大反向电压仅为5V。如果电路可能使LED承受反向偏压，请加入保护措施（例如，并联一个二极管）。

9. 技术对比与差异化

这款LED的关键差异化因素是其反向贴装设计和AlInGaP技术。反向贴装允许更薄的组装，因为LED安装在PCB的与观察方向相反的一侧。与用于绿色LED的旧技术（如标准GaP）相比，AlInGaP技术提供了更高的效率和更好的性能稳定性，从而实现更高的亮度和更一致的颜色。

10. 常见问题解答（FAQ）

问：峰值波长和主波长有什么区别？
答：峰值波长（λP）是发射光谱强度达到最大值时的波长（574nm）。主波长（λd）是从CIE色度图计算出的值（571nm），最能代表人眼感知的颜色。

问：我可以用3.3V电源驱动这款LED吗？
答：可以，但必须使用限流电阻。例如，在20mA时VF为2.4V，电阻值应为 R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 欧姆。使用最接近的标准值并检查额定功率。

问：存储条件中的“MSL 2a”是什么意思？
答：湿度敏感等级2a表示该元件在需要烘烤以防止“爆米花”效应损坏之前，可以在工厂车间条件（≤60% RH，≤30°C）下暴露长达4周（672小时）。

11. 实际设计案例研究

场景：为便携式设备设计一个状态指示灯，设备由5V USB电源供电。指示灯需要是亮绿色，并安装在PCB的底面，通过一个小窗口可见。

解决方案：LTST-C230KGKT因其反向贴装能力而成为理想选择。设计一个简单的串联电阻电路：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 欧姆。选择一个130Ω，1/8W的电阻。PCB布局使用规格书中建议的焊盘尺寸。LED放置在底层，外壳上的观察窗与其位置对齐。130度的视角确保了良好的可见性。

12. 技术原理介绍

这款LED基于铝铟镓磷（AlInGaP）半导体材料。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴在有源区复合，以光子（光）的形式释放能量。晶格中铝、铟和镓的特定比例决定了带隙能量，这直接对应于发射光的波长（颜色）——在本例中为绿色（约571nm）。“水清”透镜由不含扩散剂的环氧树脂或硅胶制成，使芯片固有的明亮、饱和颜色得以显现。

13. 行业趋势

SMD指示灯LED的趋势继续朝着更高效率（每mA更多光输出）、通过更严格的分档提高颜色一致性、以及在更高温度焊接工艺（如无铅回流）下增强可靠性发展。同时，在保持或提高光学性能的同时实现小型化也是一个驱动力。反向贴装和侧视封装在现代消费电子产品中越来越受欢迎，以实现时尚、纤薄的设计。此外，与驱动电子器件的集成（例如，用于恒流或颜色控制的内置IC）是一个不断增长的领域，尽管本特定器件仍是一个分立的标准元件。

LED规格术语详解

LED技术术语完整解释

一、光电性能核心指标

术语	单位/表示	通俗解释	为什么重要
光效（Luminous Efficacy）	lm/W（流明/瓦）	每瓦电能发出的光通量，越高越节能。	直接决定灯具的能效等级与电费成本。
光通量（Luminous Flux）	lm（流明）	光源发出的总光量，俗称"亮度"。	决定灯具够不够亮。
发光角度（Viewing Angle）	°（度），如120°	光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。	影响光照范围与均匀度。
色温（CCT）	K（开尔文），如2700K/6500K	光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。	决定照明氛围与适用场景。
显色指数（CRI / Ra）	无单位，0–100	光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。	影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。
色容差（SDCM）	麦克亚当椭圆步数，如"5-step"	颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。	保证同一批灯具颜色无差异。
主波长（Dominant Wavelength）	nm（纳米），如620nm（红）	彩色LED颜色对应的波长值。	决定红、黄、绿等单色LED的色相。
光谱分布（Spectral Distribution）	波长 vs. 强度曲线	显示LED发出的光在各波长的强度分布。	影响显色性与颜色品质。

二、电气参数

术语	符号	通俗解释	设计注意事项
正向电压（Forward Voltage）	Vf	LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。	驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。
正向电流（Forward Current）	If	使LED正常发光的电流值。	常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。
最大脉冲电流（Pulse Current）	Ifp	短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。	脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。
反向电压（Reverse Voltage）	Vr	LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。	电路中需防止反接或电压冲击。
热阻（Thermal Resistance）	Rth（°C/W）	热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。	高热阻需更强散热设计，否则结温升高。
静电放电耐受（ESD Immunity）	V（HBM），如1000V	抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。	生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。

三、热管理与可靠性

术语	关键指标	通俗解释	影响
结温（Junction Temperature）	Tj（°C）	LED芯片内部的实际工作温度。	每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。
光衰（Lumen Depreciation）	L70 / L80（小时）	亮度降至初始值70%或80%所需时间。	直接定义LED的"使用寿命"。
流明维持率（Lumen Maintenance）	%（如70%）	使用一段时间后剩余亮度的百分比。	表征长期使用后的亮度保持能力。
色漂移（Color Shift）	Δu′v′ 或麦克亚当椭圆	使用过程中颜色的变化程度。	影响照明场景的颜色一致性。
热老化（Thermal Aging）	材料性能下降	因长期高温导致的封装材料劣化。	可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

四、封装与材料

术语	常见类型	通俗解释	特点与应用
封装类型	EMC、PPA、陶瓷	保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。	EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。
芯片结构	正装、倒装（Flip Chip）	芯片电极布置方式。	倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。
荧光粉涂层	YAG、硅酸盐、氮化物	覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。	不同荧光粉影响光效、色温与显色性。
透镜/光学设计	平面、微透镜、全反射	封装表面的光学结构，控制光线分布。	决定发光角度与配光曲线。

五、质量控制与分档

术语	分档内容	通俗解释	目的
光通量分档	代码如 2G、2H	按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。	确保同一批产品亮度一致。
电压分档	代码如 6W、6X	按正向电压范围分组。	便于驱动电源匹配，提高系统效率。
色区分档	5-step MacAdam椭圆	按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。	保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。
色温分档	2700K、3000K等	按色温分组，每组有对应的坐标范围。	满足不同场景的色温需求。

六、测试与认证

术语	标准/测试	通俗解释	意义
LM-80	流明维持测试	在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。	用于推算LED寿命（结合TM-21）。
TM-21	寿命推演标准	基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。	提供科学的寿命预测。
IESNA标准	照明工程学会标准	涵盖光学、电气、热学测试方法。	行业公认的测试依据。
RoHS / REACH	环保认证	确保产品不含有害物质（如铅、汞）。	进入国际市场的准入条件。
ENERGY STAR / DLC	能效认证	针对照明产品的能效与性能认证。	常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。

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