LTST-C230KRKT 反向贴装SMD LED规格书 - 红光芯片 - 20mA正向电流 - 2.4V正向电压 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款高亮度、反向贴装芯片型SMD LED的技术规格。该器件采用先进的AlInGaP（铝铟镓磷）半导体材料，该材料以产生高发光效率和优异的色纯度而闻名，尤其在红光光谱范围内。其主要设计特点是反向贴装结构，适用于LED安装在PCB背面、光线从另一侧发出的应用场景。该封装符合EIA标准，设计用于兼容自动贴片设备，并适用于无铅红外回流焊接工艺。产品以行业标准的8mm载带、7英寸卷盘形式供应，以满足大批量生产的效率需求。

2. 技术规格详解

.1 Absolute Maximum Ratings

绝对最大额定值定义了可能导致器件永久性损坏的应力极限。这些额定值在环境温度（Ta）为25°C时指定。最大连续功耗为75 mW。正常工作条件下，直流正向电流不应超过30 mA。对于脉冲工作，在严格的1/10占空比、脉宽0.1ms条件下，允许的峰值正向电流为80 mA。器件可承受高达5 V的反向电压。工作温度范围为-30°C至+85°C，而储存温度范围稍宽，为-40°C至+85°C。器件额定可承受峰值温度为260°C、持续时间为10秒的红外回流焊接，这与常见的无铅组装温度曲线相符。

2.2 光电特性

关键性能参数在Ta=25°C、正向电流（IF）为20 mA的标准测试条件下测量。发光强度（Iv）的典型值为54.0毫坎德拉（mcd），最小规定值为18.0 mcd。此强度使用近似于明视觉（CIE）人眼响应曲线的传感器和滤光片组合进行测量。该器件具有130度的极宽视角（2θ1/2），定义为发光强度降至其轴向（中心轴）值一半时的全角。峰值发射波长（λP）典型值为639纳米（nm），而主波长（λd）——在感知上定义颜色——典型值为631 nm。光谱线半宽（Δλ）为20 nm，表明其具有AlInGaP技术特有的相对较窄的光谱带宽特性。正向电压（VF）在20 mA下典型值为2.4 V，最大值为2.4 V。当施加5 V反向偏压时，反向电流（IR）限制在最大10 μA。

3. 分档系统说明

为确保不同生产批次间亮度的一致性，LED会按发光强度进行分档。分档基于20 mA下测量的发光强度。提供的分档代码列表包括多个类别：M档（18.0-28.0 mcd）、N档（28.0-45.0 mcd）、P档（45.0-71.0 mcd）、Q档（71.0-112.0 mcd）和R档（112.0-180.0 mcd）。每个档位内的强度容差为+/-15%。该系统允许设计人员根据其应用选择合适的亮度等级，确保使用多个LED的产品在视觉上保持一致。

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5为视角分布图），但其数据点未在文本中提供。通常，此类曲线会说明正向电流与发光强度之间的关系（显示近乎线性的增长直至饱和）、环境温度对发光强度的影响（显示随温度升高而降低），以及峰值在639 nm附近的详细光谱功率分布。这些曲线对于理解器件在非标准工作条件下的行为以及进行精确的光学系统设计至关重要。

5. 机械与封装信息

该器件符合标准EIA封装外形。详细的封装尺寸在规格书图纸中提供，包括长度、宽度、高度和电极焊盘尺寸，均以毫米为单位指定，典型公差为±0.10 mm。“反向贴装”的标识对于PCB布局至关重要；元件必须正确放置，以便光线透过电路板发出。规格书包含建议的焊接焊盘尺寸，以确保回流焊接过程中形成可靠的焊点并正确对位。极性通过封装标记或焊盘设计来指示。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

提供了针对无铅工艺的建议红外回流焊温度曲线。关键参数包括：预热区温度在150°C至200°C之间，预热时间最长不超过120秒，本体峰值温度不超过260°C，以及高于260°C的时间限制在最长10秒。建议该温度曲线遵循JEDEC标准，并根据生产中使用的具体PCB设计、焊膏和回流炉进行特性化。

6.2 操作与储存

LED对静电放电（ESD）敏感。操作时必须采取适当的ESD防护措施，例如使用接地腕带和防静电工作站。对于储存，如果原始的带干燥剂的防潮袋未开封，器件应储存在≤30°C且相对湿度（RH）≤90%的环境中，并在一年内使用。一旦袋子开封，储存环境不应超过30°C和60% RH。暴露在环境条件下超过672小时（28天，MSL 2a）的元件，在焊接前应在约60°C下烘烤至少20小时，以去除吸收的湿气，防止回流焊过程中发生“爆米花”现象。

6.3 清洁

如果焊接后需要清洁，只能使用指定的醇基溶剂，如乙醇或异丙醇。LED应在常温下浸泡少于一分钟。使用未指定或强腐蚀性的化学清洁剂可能会损坏LED封装材料。

7. 包装与订购信息

产品以载带卷盘形式供应，兼容自动组装设备。载带宽度为8mm。卷盘直径为7英寸，每满盘通常包含3000片。对于少于满盘的数量，剩余批次的最小包装数量为500片。包装遵循ANSI/EIA-481规范。载带上的空位用盖带密封，载带中允许连续缺失元件的最大数量为两个。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

这款反向贴装LED非常适合需要超薄外形的背光应用，例如薄膜开关、前面板指示灯以及LED安装在PCB背面的LCD背光。其宽视角使其适用于需要从大范围角度可见的区域照明或状态指示灯。高亮度和稳定的红光也使其适用于汽车内饰照明、消费电子产品状态灯和工业设备指示灯。

8.2 设计考量

驱动方式：LED是电流驱动器件。为确保亮度与颜色的一致性，并防止热失控，必须使用恒流源或通过限流电阻驱动。规格书参数基于20mA；在不同电流下驱动将影响强度、电压和寿命。
热管理：尽管功耗较低，但将结温保持在限值内对于长期可靠性至关重要。如果在高环境温度或接近最大电流下工作，应确保足够的PCB铜箔面积或散热过孔。
光学设计：130度的宽视角提供了漫射光模式。如需更聚焦的光线，可能需要外部透镜或导光件。反向贴装设计需要在PCB或前面板上开适当尺寸的孔径以供光线射出。

9. 技术对比与差异化

与传统的直插式LED或标准的顶部发光SMD LED相比，此器件的关键差异化在于其反向贴装能力，实现了独特的机械集成。采用AlInGaP技术相比旧的GaAsP或GaP LED具有优势，包括显著更高的发光效率（每单位电功率产生更多光输出）、更好的颜色和输出温度稳定性以及更优异的长期可靠性。高亮度、宽视角以及与自动化、高温回流工艺兼容性的结合，使其成为大规模生产电子组装的现代化、高性价比解决方案。

10. 常见问题解答 (FAQ)

问："反向贴装"是什么意思？
答：这意味着LED设计为将其发光面朝下朝向电路板焊接。光线通过PCB上的孔径射出或被反射，从而实现超薄安装。

问：我可以直接从3.3V或5V逻辑输出驱动这个LED吗？
答：不能直接驱动，必须串联电阻。在20mA下，典型正向电压为2.4V。必须根据电源电压（Vsupply）、LED正向电压（Vf）和所需电流（If）计算限流电阻：R = (Vsupply - Vf) / If。例如，使用5V电源：R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130欧姆（使用最接近的标准值）。

问：如何解读分档代码？
答：卷盘标签上的分档代码（例如N、P、Q）表示该卷盘上LED保证的最小和最大发光强度范围。选择更高的分档代码（如Q或R）可确保更亮的LED，但成本可能更高。

问：焊接前总是需要烘烤吗？
答：如果元件暴露在环境条件下（在干燥袋外）的时间超过了规定的车间寿命（对于MSL 2a为672小时，即28天），则需要烘烤。这可以防止在高温回流焊接过程中因湿气导致封装开裂。

11. 实际设计与使用案例

案例：设计超薄状态指示灯面板
一位设计师正在创建一个带多个状态指示灯的控制面板。前面板后面的空间极其有限。通过使用反向贴装LED，他们可以将LED放置在主控制PCB的背面。PCB在每个指示灯位置精确钻孔。组装后，LED光线通过这些孔向上照射，照亮前面板上的半透明图标。这消除了对单独LED支架或导光柱的需求，减少了零件数量、组装时间和产品的整体厚度。设计师使用恒流驱动IC为所有LED供电，确保即使存在轻微的正向电压变化，亮度也能保持一致。他们指定P档或Q档LED，以保证即使光线透过面板图标漫射后仍有足够的亮度。

12. 技术原理简介

该LED基于在衬底上生长的AlInGaP半导体材料。当在PN结上施加正向电压时，电子和空穴被注入到有源区，并在那里复合。这种复合过程以光子（光）的形式释放能量。晶格中铝、铟、镓和磷原子的特定成分决定了带隙能量，这直接决定了发射光的波长（颜色）——在本例中，为约631-639 nm的红光。然后，芯片被封装在塑料封装中，以保护半导体芯片、提供机械稳定性，并且通常包含一个透镜来塑造光输出模式，从而产生130度的宽视角。

13. 技术发展趋势

LED技术的总体趋势是朝着更高效率（每瓦更多流明）、更高功率密度、更高显色指数和更高可靠性发展。对于此类指示灯型LED，在保持或增加光输出的同时，小型化仍在继续。另一个重点是拓宽可用颜色范围并提高颜色一致性（更严格的分档）。封装技术的进步旨在实现更好的热性能以支持更高的驱动电流，并增强与恶劣环境条件以及双面回流焊接等苛刻组装工艺的兼容性。