LTST-S110KFKT 橙色侧发光SMD LED规格书 - 侧视型 - AlInGaP芯片 - 20mA - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详述了一款高亮度侧发光表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）的规格。该元件的主要应用是LCD背光，其侧发光特性在此类应用中具有独特优势。该LED采用铝铟镓磷（AlInGaP）半导体芯片，以产生高效、明亮的橙色光而闻名。器件封装在8mm载带上，并卷绕在7英寸直径的卷盘上，完全兼容大批量电子制造中使用的自动化贴片组装系统。

本产品设计符合RoHS（有害物质限制）指令，被归类为“绿色产品”。其设计兼容标准的红外（IR）和气相回流焊接工艺，这些工艺在印刷电路板（PCB）组装中很常见。其电气特性也与集成电路（IC）逻辑电平兼容，简化了驱动电路的设计。

2. 绝对最大额定值

下表列出了在任何工作条件下均不得超过的应力极限。超过这些值可能导致器件永久性损坏。所有额定值均在环境温度（Ta）为25°C时指定。

• 功耗（Pd）：75 mW。这是LED封装能够安全耗散为热量的最大功率。
• 峰值正向电流（IFP）：80 mA。这是最大允许的瞬时正向电流，通常在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）指定，以防止过热。
• 直流正向电流（IF）：30 mA。这是可以施加到LED上的最大连续正向电流。
• 降额系数：当环境温度超过50°C时，直流正向电流必须按每摄氏度0.4 mA的速率线性降低。
• 反向电压（VR）：5 V。施加超过此值的反向电压可能导致LED的半导体结击穿。
• 工作与存储温度范围：-55°C 至 +85°C。器件可在此完整温度范围内存储和工作。
• 焊接温度耐受性：该LED可承受260°C波峰焊或红外焊接长达5秒，或215°C气相焊接长达3分钟。

3. 光电特性

以下参数定义了LED在Ta=25°C典型工作条件下的性能。“典型值”表示典型值，而“最小值”和“最大值”定义了特定参数的保证极限。

• 发光强度（Iv）：在正向电流（IF）为20mA时，为45.0 mcd（最小值），90.0 mcd（典型值）。强度测量使用经过滤光片匹配人眼明视觉响应（CIE曲线）的传感器进行。
• 视角（2θ1/2）：130度（典型值）。这是发光强度下降到中心轴测量值一半时的全角。
• 峰值波长（λP）：611 nm（典型值）。这是光输出功率最大的波长。
• 主波长（λd）：605 nm（典型值）。根据CIE色度图上的色坐标得出，该单一波长最能代表光的感知颜色。
• 光谱带宽（Δλ）：17 nm（典型值）。这是发射光谱的半高全宽（FWHM），表示色纯度。
• 正向电压（VF）：在IF=20mA时，为2.0 V（最小值），2.4 V（典型值）。这是LED导通电流时两端的电压降。
• 反向电流（IR）：在VR=5V时，为10 μA（最大值）。这是LED反向偏置时流过的微小漏电流。
• 电容（C）：在0V偏压和1MHz频率下测量，为40 pF（典型值）。这是LED的结电容。

4. 分档系统

为确保应用中的一致性，LED根据其测量的发光强度被分档。分档代码是产品标识的一部分。以下分档结构适用于LTST-S110KFKT在IF=20mA时：

• 分档代码 P：发光强度范围从45.0 mcd到71.0 mcd。
• 分档代码 Q：发光强度范围从71.0 mcd到112.0 mcd。
• 分档代码 R：发光强度范围从112.0 mcd到180.0 mcd。
• 分档代码 S：发光强度范围从180.0 mcd到280.0 mcd。

每个分档内的强度值允许有+/-15%的容差。这种分档允许设计人员为其特定应用选择所需亮度级别的LED，确保多个LED一起使用时视觉上的一致性。

5. 焊接与组装指南

5.1 回流焊温度曲线

该LED设计用于承受标准的SMD回流工艺。提供了两种建议的红外（IR）回流曲线：一种用于标准锡铅（SnPb）焊料工艺，另一种用于无铅（Pb-free）焊料工艺（通常使用SAC合金）。无铅曲线需要更高的峰值温度（通常高达260°C），但必须严格控制升温速率和冷却速率，以防止对元件和PCB造成热冲击。

5.2 清洗

如果焊接后需要清洗，应仅使用指定的溶剂。未指定的化学品可能会损坏塑料透镜或封装。推荐的方法是将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。除非经过专门验证，否则不建议使用强效或超声波清洗。

5.3 存储与操作

LED应存储在不超过30°C和70%相对湿度的环境中。一旦从原装的防潮包装中取出，元件最好在一周内完成焊接。若需在原装袋外长时间存储，必须将其保存在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。如果未包装存储超过一周，在组装前需要在约60°C下烘烤至少24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. 封装与机械信息

该LED符合行业标准的SMD封装外形。规格书中提供了详细的尺寸图，包括本体尺寸、引脚尺寸和推荐的PCB焊盘图案。侧视设计意味着主要发光方向平行于PCB平面，这对于LCD面板等边缘照明应用至关重要。器件以8mm宽、卷绕在7英寸卷盘上的压纹载带形式提供。每卷包含3000片。包装遵循ANSI/EIA 481-1-A标准。

7. 应用说明与设计考量

7.1 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保稳定运行和一致的亮度，尤其是在多个LED并联使用时，强烈建议为每个LED串联一个限流电阻。电阻值根据电源电压（Vcc）、LED的正向电压（VF）和所需的正向电流（IF）计算：R = (Vcc - VF) / IF。不建议在没有独立串联电阻的情况下并联驱动多个LED（规格书中的电路模型B），因为单个LED之间正向电压（VF）特性的微小差异会导致电流分配显著不同，从而导致亮度不均。

7.2 静电放电（ESD）防护

LED中的半导体结对静电放电敏感。ESD可能导致立即失效或潜在损坏，从而随时间推移降低性能。为防止ESD损坏：

• 操作人员在处理LED时应佩戴接地腕带或防静电手套。
• 所有工作站、工具和设备必须正确接地。
• 使用离子发生器中和操作过程中可能在塑料透镜上积聚的静电荷。

7.3 热管理

虽然LED本身没有集成散热器，但在PCB层面进行有效的热管理对于长期可靠性非常重要。超过50°C时0.4 mA/°C的降额系数凸显了管理LED周围环境温度的必要性。在高密度背光阵列中，确保PCB布局中有足够的气流或散热设计有助于维持性能和寿命。

8. 典型性能曲线分析

规格书中包含多张描述关键参数关系的图表。虽然具体曲线未在文本中重现，但它们通常显示：

• 相对发光强度 vs. 正向电流：该曲线显示光输出如何随电流增加，通常在较高电流下由于热效应呈亚线性增长。
• 正向电压 vs. 正向电流：这显示了二极管的I-V特性，在低电流下呈指数关系，在工作电流下则更具电阻性。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：该曲线展示了随着结温升高，光输出下降的情况，这是在温暖环境中运行应用的关键考量因素。
• 光谱分布：相对强度与波长的关系图，显示峰值在~611 nm，带宽约17 nm，证实了橙色光发射。

这些曲线对于设计人员预测非标准条件（不同电流或温度）下的性能，以及优化其驱动电路以实现效率和稳定性至关重要。

9. 对比与技术背景

使用AlInGaP芯片具有重要意义。与砷化镓磷（GaAsP）等旧技术相比，AlInGaP LED在红、橙、黄波长上提供了显著更高的效率和亮度。侧视封装使该产品区别于顶发光LED。这种机械方向不仅仅是封装选择，更是功能性的，它实现了薄型、边缘照明的显示设计，其中光被耦合到导光板中。高性能芯片材料与这种特定封装几何形状的结合，使其成为针对主流应用领域优化的专用元件：LCD面板背光，尤其是在智能手机、平板电脑和显示器等空间宝贵的消费电子产品中。