LTST-S225KRTGKT-Q 侧发光双色（红/绿）SMD LED 规格书 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款紧凑型侧发光双色表面贴装器件（SMD）LED的规格。该元件专为自动化印刷电路板（PCB）组装而设计，是空间受限应用的理想选择。器件在单一封装内集成了两种不同的半导体芯片：一颗用于发红光的AlInGaP芯片和一颗用于发绿光的InGaN芯片。这种配置使得单一微型封装即可实现双色指示功能。

1.1 特性

• 符合RoHS（有害物质限制）指令要求。
• 双色（红色和绿色）侧发光设计。
• 引脚采用镀锡处理，以提升可焊性。
• 采用高效率的AlInGaP（红光）和InGaN（绿光）芯片技术。
• 采用8mm载带包装，卷绕于7英寸直径的卷盘上，适用于自动化贴片组装。
• 符合标准EIA（电子工业联盟）封装外形规范。
• 输入逻辑兼容。
• 设计兼容自动化贴装设备。
• 适用于红外（IR）回流焊工艺。

1.2 应用领域

本元件适用于广泛需要紧凑、可靠状态指示或背光的电子设备。典型应用领域包括：

• 通信设备（例如：手机、网络设备）。
• 办公自动化设备及家用电器。
• 工业控制面板和设备。
• 键盘或按键背光。
• 状态和电源指示灯。
• 微型显示屏和图标照明。
• 信号和符号照明装置。

2. 封装尺寸与引脚定义

LED采用表面贴装封装。定义长度、宽度、高度和焊盘位置的具体机械图纸在规格书中提供。除非另有说明，所有尺寸均以毫米（mm）为单位，标准公差为±0.1 mm。

引脚分配：

• 引脚1和2：绿光（InGaN）LED芯片的阳极和阴极。
• 引脚3和4：红光（AlInGaP）LED芯片的阳极和阴极。

3. 额定值与特性

除非另有说明，所有规格均在环境温度（Ta）为25°C下定义。

3.1 绝对最大额定值

超出这些极限的压力可能导致器件永久性损坏。

• 功耗（Pd）：红光：50 mW，绿光：38 mW。
• 峰值正向电流（I_F(峰值)）：双色均为40 mA（脉冲条件：1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。
• 直流正向电流（I_F）：红光：20 mA，绿光：10 mA。
• 工作温度范围（T_opr）：-20°C 至 +80°C。
• 储存温度范围（T_stg）：-30°C 至 +85°C。
• 焊接温度：可承受260°C持续10秒（无铅工艺）。

3.2 光电特性（在 I_F= 5mA 条件下）

这些是标准测试条件下的典型性能参数。

• 发光强度（I_V）：
  • 红光：最小值11.2 mcd，典型值 -，最大值28.0 mcd。
  • 绿光：最小值56.0 mcd，典型值 -，最大值140.0 mcd。
• 视角（2θ_1/2）：典型值130度（光强为轴向值一半时的角度）。
• 峰值波长（λ_P）：红光：639.0 nm，绿光：525.0 nm。
• 主波长（λ_d）：
  • 红光：最小值617.0 nm，最大值633.0 nm。
  • 绿光：最小值520.0 nm，最大值535.0 nm。
• 光谱带宽（Δλ）：红光：20.0 nm，绿光：35.0 nm。
• 正向电压（V_F）：
  • 红光：最小值1.6V，最大值2.3V。
  • 绿光：最小值2.6V，最大值3.5V。
• 反向电流（I_R）：在 V_R= 5V 条件下，双色最大均为10 µA（仅用于测试；器件不用于反向工作）。

4. 分档系统

为确保颜色和亮度的一致性，LED根据实测性能被分拣到不同的档位。

4.1 发光强度（亮度）分档

• 红光：档位 L（11.2-18.0 mcd）和 M（18.0-28.0 mcd）。每档公差为±15%。
• 绿光：档位 P2（56.0-71.0 mcd）、Q1（71.0-90.0 mcd）、Q2（90.0-112.0 mcd）、R1（112.0-140.0 mcd）。每档公差为±15%。

4.2 色调（主波长）分档

• 仅绿光：档位 AP（520-525 nm）、AQ（525-530 nm）、AR（530-535 nm）。每档公差为±1 nm。

5. 性能曲线与图形数据

规格书包含典型特性曲线，以辅助设计分析。这些图形表示有助于工程师理解器件在不同条件下的行为。虽然具体的曲线数据点未在文本中列出，但设计者应参考提供的图表以获取以下详细信息：

• 红光和绿光芯片的正向电流（I_F）与正向电压（V_F）之间的关系。
• 双色的正向电流（I_F）与相对发光强度之间的关系。
• 环境温度对相对发光强度的影响。
• 显示红光和绿光芯片发射光谱的光谱功率分布（SPD）曲线。

6. 组装与操作指南

6.1 清洁

如果在焊接或操作后需要清洁，请仅使用指定的溶剂。将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。请勿使用未指定的化学清洁剂，因为它们可能损坏封装材料。

6.2 PCB焊盘布局与焊接

提供了推荐的PCB焊盘焊盘图形（封装尺寸）尺寸，以确保形成良好的焊点并获得机械稳定性。规格书包含一张示意图，显示了最佳的焊接方向以及推荐的焊盘几何形状，以促进良好的焊料润湿并防止立碑现象。

6.3 包装：载带与卷盘

元件采用8mm宽压纹载带包装，卷绕在标准的7英寸（178mm）直径卷盘上。此包装符合ANSI/EIA-481规范。关键细节包括：

• 容纳元件的口袋间距和尺寸。
• 卷盘轴心直径、法兰直径和宽度。
• 标准数量：每满盘4000片。
• 剩余数量最小订单量：500片。
• 最多允许连续两个空口袋。

7. 重要注意事项与使用说明

7.1 应用范围

此LED设计用于标准的商业和工业电子设备。不适用于故障可能直接威胁生命或健康的安全关键或高可靠性应用（例如：航空、医疗生命支持、交通控制）。对于此类应用，需要咨询制造商。

7.2 储存条件

正确的储存对于保持可焊性和性能至关重要。

• 密封包装：储存温度≤30°C，相对湿度（RH）≤90%。请在日期代码所示日期起一年内使用。
• 已开封包装：元件对湿气敏感（MSL 3级）。储存温度≤30°C，相对湿度（RH）≤60%。建议在打开防潮袋后一周内完成红外回流焊接。若储存超过一周，在焊接前需在60°C下烘烤至少20小时，或存放于带有干燥剂的密封容器或氮气环境中。

7.3 焊接建议

遵循以下条件以防止热损伤：

• 回流焊接（推荐）：
  • 预热：150-200°C，最长120秒。
  • 峰值温度：最高260°C。
  • 温度高于260°C的时间：最长10秒。回流焊接最多可进行两次。
• 手工焊接（烙铁）：
  • 烙铁头温度：最高300°C。
  • 焊接时间：每个焊点最长3秒。限制为一个焊接周期。

关于回流温度曲线：最佳温度曲线取决于具体的PCB设计、元件、焊膏和炉子。应为特定的组装工艺确定温度曲线。规格书参考了基于JEDEC标准的示例曲线。

7.4 静电放电（ESD）敏感性

LED易受静电放电（ESD）和电涌损坏。在操作和组装过程中，请务必遵循正确的ESD控制程序：

• 使用接地腕带或防静电手套。
• 确保所有工作站、设备和工具正确接地。
• 在ESD防护区域内操作器件。

8. 设计考虑与应用说明

8.1 限流

务必使用串联限流电阻或恒流驱动器来驱动LED。电阻值（R）可根据欧姆定律计算：R = (V_电源- V_F) / I_F。为进行保守设计，确保电流不超过所需的 I_F，请使用规格书中的最大 V_F值。切勿超过直流或脉冲电流的绝对最大额定值。

8.2 热管理

虽然封装小巧，但功耗（红光最高50 mW，绿光最高38 mW）会产生热量。对于在最大电流或接近最大电流下连续工作的情况，应确保焊盘周围有足够的PCB铜箔区域作为散热片。这有助于维持较低的结温，从而保持光输出和长期可靠性。

8.3 光学设计

侧发光（典型视角120度）设计使光线平行于PCB平面发射。这非常适用于边缘照明导光板、照亮侧向图标或从设备侧面观看的状态指示灯。在设计光导管或透镜时，请考虑角度光强分布，以实现所需的照明图案。

8.4 双色驱动

红光和绿光芯片在电气上是独立的。它们可以分别驱动以显示红色、绿色，或通过快速切换显示近似琥珀色/黄色。对于混色应用，通常使用带有PWM（脉宽调制）输出的微控制器来控制亮度和颜色混合。

9. 技术对比与差异化

这款双色侧发光SMD LED在空间受限的设计中具有特定优势：

• 空间效率：单个元件提供两种不同颜色，与使用两个独立的单色LED相比，减少了元件数量和PCB占用面积。
• 自动化友好：载带卷盘包装和标准SMD封装尺寸针对高速自动化装配线进行了优化，降低了制造成本。
• 材料技术：使用AlInGaP材料实现红光，具有高效率和良好的温度稳定性；而使用InGaN材料实现绿光，在可见光谱范围内提供明亮的输出。
• 侧向发光：与顶部发光LED不同，此封装将光线导向侧面，这对于需要垂直空间或特定视角的特定背光和指示灯应用至关重要。

10. 常见问题解答（FAQ）

Q1: 峰值波长和主波长有什么区别？
A1: 峰值波长（λ_P）是发射光谱强度达到最大值时所对应的单一波长。主波长（λ_d）是指与指定的白色参考光混合后，能匹配LED感知颜色的单色光波长。λ_d更接近人眼对颜色的感知。

Q2: 我可以同时以最大直流电流驱动红光和绿光芯片吗？
A2: 不可以。绝对最大额定值分别规定了每个芯片的功耗限制（红光：50 mW，绿光：38 mW）。如果同时以最大电流驱动（红光 20mA @ ~2.3V = 46 mW，绿光 10mA @ ~3.5V = 35 mW），若持续工作，可能会超过封装的总散热能力，可能导致过热并缩短使用寿命。对于高功率双色同时工作，应降低电流或实施热管理措施。

Q3: 为什么包装袋打开后，储存湿度要求更严格？
A3: 密封袋内含干燥剂，并具有防潮功能。一旦打开，SMD封装会吸收空气中的湿气。在回流焊接过程中，这些被吸收的湿气会迅速膨胀（"爆米花效应"），导致封装内部出现分层或开裂。MSL 3等级规定了防止此现象的"车间寿命"和烘烤要求。

Q4: 订购时如何解读分档代码？
A4: 部件编号通常包含发光强度分档代码，有时也包含波长分档代码。您必须指定所需的亮度（例如，绿光选择R1档以获得最高输出）和颜色（例如，绿光选择AP档以获得特定的绿色色调），以确保收到的元件满足您应用对亮度和颜色外观一致性的要求。