LTST-S326TBKFKT-5A SMD LED 规格书 - 侧发光双色（蓝/橙）LED - EIA标准封装 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-S326TBKFKT-5A是一款紧凑型侧发光双色表面贴装器件（SMD）LED灯。它专为自动化印刷电路板（PCB）组装而设计，非常适合空间受限的关键应用。该器件在单一封装内集成了两个不同的半导体芯片：一个用于发射蓝光的InGaN（氮化铟镓）芯片和一个用于发射橙光的AlInGaP（铝铟镓磷）芯片。这种配置允许在一个元件的占位面积内实现两个独立的状态指示或背光颜色。

这款LED的主要市场涵盖广泛的消费电子和工业电子产品。其微型尺寸以及与大批量组装工艺的兼容性，使其适用于便携式设备、通信设备、计算硬件和各种指示灯应用。

1.1 核心特性与优势

• 单封装双色：集成蓝光和橙光光源，节省PCB空间，简化多状态指示的设计。
• 高亮度：采用超高亮度InGaN和AlInGaP芯片技术，提供良好的发光强度。
• 行业标准封装：符合EIA（电子工业联盟）标准，确保与自动化贴片机的兼容性。
• 符合RoHS标准：制造过程符合有害物质限制指令。
• 回流焊兼容：设计可承受红外（IR）回流焊接工艺，这对现代PCB组装至关重要。
• 镀锡引脚：增强可焊性和电气连接的长期可靠性。

1.2 目标应用

• 键盘、按键和微型显示屏的背光。
• 电信和网络设备中的状态和电源指示灯。
• 家用电器和办公自动化设备中的信号和符号照明。
• 工业设备状态面板。

2. 技术参数：深入客观解读

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损坏的极限。不保证在此条件下或超过此条件运行。

• 功耗（Pd）：蓝光：76 mW，橙光：62.5 mW。这是LED在环境温度（Ta）为25°C时能够耗散的最大热量功率。超过此值可能导致过热并缩短使用寿命。
• 直流正向电流（IF）：蓝光：20 mA，橙光：25 mA。可施加的最大连续电流。在任何实际电路中，必须串联一个限流电阻。
• 峰值正向电流：蓝光：100 mA，橙光：60 mA（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）。此额定值与脉冲操作相关，例如在多路复用显示中。
• 温度范围：工作温度：-20°C 至 +80°C；存储温度：-30°C 至 +100°C。器件的性能在工作温度范围内表征。
• 焊接条件：可承受260°C持续10秒，这与常见的无铅回流焊曲线相符。

2.2 电光特性

在Ta=25°C和标准测试电流（IF）5 mA下测量，这些参数定义了典型性能。

• 发光强度（Iv）：感知亮度的关键指标。蓝光芯片范围为11.2 mcd（最小）至45.0 mcd（最大）。橙光芯片范围为18.0 mcd至112.0 mcd。橙光芯片通常表现出更高的发光效率。
• 视角（2θ1/2）：130度（两种颜色的典型值）。这种宽视角是侧发光LED的特点，提供适合侧光式或指示灯应用的宽发射模式。
• 正向电压（VF）：蓝光：2.6V 至 3.4V；橙光：1.6V 至 2.4V（在IF=5mA时）。正向电压是电路设计的关键参数，因为它决定了LED两端的压降以及所需串联电阻的值。蓝光LED由于其更宽的带隙半导体材料，需要更高的驱动电压。
• 峰值波长（λP）和主波长（λd）：蓝光：λP ~468 nm，λd 463-477 nm。橙光：λP ~611 nm，λd 598-612 nm。主波长定义了感知颜色。光谱半宽（Δλ）蓝光为25 nm，橙光为17 nm，表示颜色纯度。
• 反向电流（IR）：在VR=5V时最大10 μA。LED并非为反向偏压操作而设计；此参数仅用于测试目的。施加反向电压可能损坏器件。

3. 分档系统说明

为确保生产一致性，LED根据关键光学参数进行分类（分档）。LTST-S326TBKFKT-5A对发光强度使用分档系统。

3.1 发光强度分档

光输出被分类为多个档位，每个档位内具有+/-15%的容差。

• 蓝光芯片档位：L（11.2-18.0 mcd），M（18.0-28.0 mcd），N（28.0-45.0 mcd）。
• 橙光芯片档位：M（18.0-28.0 mcd），N（28.0-45.0 mcd），P（45.0-71.0 mcd），Q（71.0-112.0 mcd）。

这种分档允许设计人员为其应用选择具有保证最低亮度的部件，确保最终产品的视觉一致性。特定生产批次的档位通常在订购代码或包装标签上标明。

4. 性能曲线分析

虽然PDF引用了典型曲线，但摘录中未提供。基于标准LED行为，以下分析是根据给定参数推断的。

4.1 正向电流与正向电压（I-V曲线）

I-V关系呈指数性。对于蓝光LED，其开启电压（约2.6V）高于橙光LED（约1.6V）。一旦正向电压超过此阈值，曲线将显示电流急剧增加。适当的电流调节（通过串联电阻或恒流驱动器）对于防止热失控至关重要，因为正向电压随温度升高而降低，如果由电压源驱动，可能导致电流破坏性增加。

4.2 发光强度与正向电流

发光强度在一定范围内近似与正向电流成正比。在高于推荐的直流电流（20/25 mA）下工作会增加亮度，但代价是功耗更高、效率降低以及光通量衰减（光输出随时间下降）加速。

4.3 温度依赖性

LED性能对温度敏感。随着结温升高：发光强度通常降低，正向电压（VF）略微降低，主波长可能发生偏移（对于InGaN，通常向长波方向偏移）。指定的工作温度范围-20°C至+80°C定义了公布特性有效的环境条件。PCB上充分的热管理对于维持性能和寿命非常重要。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与引脚分配

该器件符合EIA标准SMD封装外形。关键尺寸包括主体尺寸和引脚间距。除非另有说明，所有尺寸公差为±0.1 mm。引脚分配对于正确方向至关重要：引脚C1分配给橙光（AlInGaP）芯片阳极，引脚C2分配给蓝光（InGaN）芯片阳极。阴极为公共端。封装为"水清"透明，意味着透镜是透明的，可以看到LED芯片的真实饱和颜色。

5.2 推荐的PCB焊盘设计与极性

提供了推荐的焊盘图形（封装尺寸），以确保可靠的焊接和正确的对齐。设计通常包括散热焊盘和阻焊层定义。贴装时必须严格遵守极性。器件本体上的标记（通常是一个点或切角）指示阴极（公共端）侧。极性错误将导致LED不亮，并且施加反向电压可能损坏它。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊接参数

对于无铅焊接工艺，提供了建议的回流焊曲线。关键参数包括：预热区（150-200°C）、预热时间（最长120秒）、峰值温度（最高260°C）和液相线以上时间（在峰值温度下，最长10秒）。在此条件下，器件最多可承受两次回流焊循环。遵守此曲线对于防止热冲击、分层或损坏LED芯片和环氧树脂透镜至关重要。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，应谨慎操作。烙铁头温度不应超过300°C，每个引脚的焊接时间应限制在最长3秒。建议手工焊接仅进行一次焊接循环，以尽量减少热应力。

6.3 存储与操作条件

存储（密封包装）：在≤30°C和≤90%相对湿度（RH）下存储。当存放在带有干燥剂的原始防潮袋中时，保质期为一年。
存储（已开封包装）：对于从密封包装中取出的元件，环境不应超过30°C / 60% RH。元件应在一周内使用（MSL 3级）。对于在原始袋外更长时间的存储，必须将其存放在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。如果存储超过一周，在焊接前需要在60°C下烘烤至少20小时，以去除吸收的水分并防止回流焊期间的"爆米花"现象。
ESD预防措施：LED对静电放电（ESD）敏感。应在接地的工作站上使用腕带或防静电手套进行操作，以防止潜在或灾难性故障。

6.4 清洁

如果需要在焊接后进行清洁，应仅使用指定的溶剂。在室温下将LED浸入乙醇或异丙醇中少于一分钟是可以接受的。使用刺激性或未指定的化学品可能会损坏塑料封装材料，导致变色或开裂。

7. 包装与订购信息

7.1 载带和卷盘规格

LED以8mm宽压纹载带包装在7英寸（178 mm）直径的卷盘上供应。这是自动化组装设备的标准包装。每卷包含3000片。载带上有覆盖带，以在运输和操作过程中保护元件。包装符合ANSI/EIA-481规范。

7.2 最小订购量与卷盘详情

标准整卷数量为3000片。对于少于整卷的数量，剩余部件的最小包装数量为500片。包装规范允许载带中最多连续缺失两个元件。

8. 应用设计建议

8.1 电路设计注意事项

• 限流：始终使用串联电阻将正向电流限制在所需值（例如，测试时为5 mA，最高可达最大直流额定值以获得全亮度）。使用欧姆定律计算电阻值：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc是电源电压，VF是LED正向电压（为安全设计使用最大值），IF是所需电流。
• 电源：确保使用稳定的直流电源。纹波或电压尖峰会影响亮度和寿命。
• 并联连接：避免在没有单独限流电阻的情况下直接将LED并联，因为VF的微小变化可能导致电流不均，其中一个LED会吸收大部分电流。

8.2 热管理

虽然SMD LED体积小，但功耗（高达76 mW）会产生热量。确保PCB有足够的铜面积（散热焊盘）连接到LED的阴极/阳极焊盘，以充当散热器。避免将LED放置在靠近其他发热元件的地方。

8.3 光学集成

这款LED的侧发光特性使其非常适合需要光线平行于PCB表面引导的应用，例如进入侧光式面板的光导或照亮前面板上的符号。在设计光导管或扩散器时，请考虑130度的视角，以确保均匀照明。

9. 技术对比与差异化

LTST-S326TBKFKT-5A的主要差异化在于其在标准SMD封装内的双色侧发光配置。与使用两个独立的单色LED相比，它可将所需的PCB占位面积减少50%。使用InGaN用于蓝光和AlInGaP用于橙光，提供了亮度与色彩饱和度的良好结合。对于横向照明任务，其宽视角是相对于顶发光LED的特定优势。其与标准红外回流焊和载带卷盘包装的兼容性，使其与大批量、高性价比的制造工艺保持一致。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

10.1 我可以同时驱动两种颜色吗？

不可以。两个芯片共享一个公共阴极，但有独立的阳极（C1用于橙光，C2用于蓝光）。它们必须由独立的电流源驱动（例如，来自微控制器的两个GPIO引脚，每个引脚都有自己的串联电阻）。使用连接到两个阳极的单一电源同时驱动它们，在这种引脚配置下是不可能的。

10.2 为什么两种颜色的正向电压不同？

正向电压是半导体材料带隙能量的基本属性。蓝光具有更高的光子能量，这需要具有更宽带隙的半导体材料（InGaN）。更宽的带隙对应于更高的正向电压。来自AlInGaP的橙光光子能量较低，因此正向电压也较低。

10.3 "水清"透明透镜是什么意思？

"水清"或透明透镜不会扩散光线。它允许看到LED芯片真实、饱和的颜色。这与"扩散"或"乳白"透镜形成对比，后者会散射光线，产生更宽、更柔和的发射模式，但通常会略微降低感知的色彩饱和度和轴向强度。

10.4 如何解读我订单中的分档代码？

分档代码（例如，蓝光为"N"，橙光为"Q"）指定了该生产批次保证的发光强度范围。您应在订购时指定所需的分档，以确保产品中所有单元的亮度一致性。如果未指定，您可能会收到产品范围内任何可用分档的部件。

11. 实际设计与使用案例

场景：网络路由器的双状态指示灯。设计师需要两个状态指示灯（电源和网络活动），但前面板空间有限。他们使用一个LTST-S326TBKFKT-5A。橙光芯片（C1）连接到一个恒定的5mA电流源，以指示"电源开启"（常亮）。蓝光芯片（C2）连接到一个微控制器GPIO引脚，该引脚被编程为以1Hz频率闪烁，以指示"网络活动"。单个元件占位面积提供了两个不同的视觉信号。侧发光被耦合到一个小的、定制注塑的光导管中，将光线引导至前面板标签。

12. 工作原理简介

发光二极管（LED）是通过电致发光发射光线的半导体器件。当在p-n结上施加正向电压时，来自n型材料的电子与来自p型材料的空穴复合。这种复合以光子（光）的形式释放能量。发射光的颜色（波长）由半导体材料的能带隙决定。InGaN材料用于较短波长（蓝、绿、白），而AlInGaP材料用于较长波长（红、橙、黄）。侧发光封装包含一个反射腔和一个模压环氧树脂透镜，用于塑造并将芯片的光输出横向引导。

13. 技术趋势

用于指示灯和背光的SMD LED趋势继续朝着更高效率（每瓦更多流明）、更小封装尺寸和更高集成度发展。超微型占位面积（例如，0402、0201公制）的双色和多色封装正变得越来越普遍。同时，也注重提高颜色一致性和收紧分档公差。此外，在恶劣环境下对更高可靠性和性能的追求推动了封装材料和芯片技术的进步。高效电流驱动、热管理和ESD保护的原则仍然是所有LED应用的基础。