LTST-S270KFKT 橙色侧发光SMD LED规格书 - 侧视型 - 2.0-2.4V - 30mA - 75mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款高亮度侧发光表面贴装LED的完整技术规格。该器件采用先进的AlInGaP（铝铟镓磷）半导体芯片，可产生鲜艳的橙色光输出。专为自动化组装工艺设计，采用8mm编带包装，供应于7英寸卷盘，适用于大批量生产。本产品符合RoHS指令，属于环保产品。

1.1 核心优势与目标市场

本LED的主要优势包括：AlInGaP技术带来的超高亮度输出、兼容红外回流焊工艺，以及其侧发光设计，非常适合需要从元件侧面照明的应用。其符合EIA标准的封装确保了广泛的兼容性。该LED主要面向消费电子、工业指示灯、汽车内饰照明以及背光等需要紧凑、可靠且明亮的橙色指示器的应用领域。

2. 深入技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

器件的操作极限定义在环境温度（Ta）为25°C的条件下。超出这些额定值可能导致永久性损坏。

• 功耗（Pd）：75 mW。这是封装能够以热量形式耗散的最大功率。
• 峰值正向电流（I_F(峰值)）：80 mA。此电流仅在占空比为1/10、脉冲宽度为0.1ms的脉冲条件下允许。
• 连续正向电流（I_F）：30 mA DC。这是连续操作时推荐的最大电流。
• 反向电压（V_R）：5 V。施加超过此限制的反向电压可能导致LED结击穿。
• 工作温度范围（T_opr）：-30°C 至 +85°C。
• 存储温度范围（T_stg）：-40°C 至 +85°C。
• 红外焊接条件：可承受260°C持续10秒，这符合典型的无铅回流焊工艺要求。

2.2 电气与光学特性

关键性能参数在Ta=25°C、正向电流（I_F）为20 mA的条件下测量，除非另有说明。

• 发光强度（I_V）：45.0 - 90.0 mcd（典型值）。实际强度已分档（见第3节）。使用近似CIE明视觉响应曲线的传感器/滤光片测量。
• 视角（2θ_1/2）：130度（典型值）。这种宽视角是侧视透镜设计的特征。
• 峰值发射波长（λ_P）：611 nm（典型值）。光谱输出达到最大值时的波长。
• 主波长（λ_d）：605 nm（I_F=20mA时的典型值）。这是人眼感知的单色波长，源自CIE色度图。
• 光谱线半宽（Δλ）：17 nm（典型值）。衡量发射光光谱纯度的指标。
• 正向电压（V_F）：2.0 - 2.4 V（I_F=20mA时的典型值）。LED导通时两端的电压降。
• 反向电流（I_R）：10 μA（V_R=5V时的最大值）。LED反向偏置时的小漏电流。

静电防护警告：该器件对静电放电（ESD）敏感。必须遵循正确的操作程序，包括使用接地腕带和防静电设备，以防止损坏。

3. 分档系统说明

LED的发光强度被分档，以确保同一生产批次内的一致性。分档代码定义了最小和最大强度范围。

• 分档代码 P：45.0 - 71.0 mcd
• 分档代码 Q：71.0 - 112.0 mcd
• 分档代码 R：112.0 - 180.0 mcd
• 分档代码 S：180.0 - 280.0 mcd

每个强度分档应用了±15%的容差。此系统允许设计人员根据应用需求选择合适的亮度等级，平衡成本与性能。

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为光谱输出，图6为视角），但典型的关联关系可描述如下：

• I-V（电流-电压）曲线：正向电压（V_F）与正向电流（I_F）呈对数关系。在正常工作范围内相对恒定，但随电流增加而升高。
• 发光强度 vs. 电流：光输出在达到最大额定电流前，大致与正向电流成正比。超过额定电流工作会导致热量超线性增加和潜在的效率下降（效率衰减）。
• 温度依赖性：正向电压通常随结温升高而降低（负温度系数）。发光强度通常随温度升高而下降，这是高功率或高环境温度应用中热管理的关键考量。
• 光谱分布：发射光谱以611 nm（峰值）为中心，半宽相对较窄（17 nm），表明其颜色为饱和的橙色。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与极性

该LED采用侧发光封装，配有透明透镜。规格书中提供了详细的尺寸图，所有单位均为毫米（除非注明，公差为±0.10mm）。封装设计符合EIA标准以确保兼容性。阴极通常通过封装上的缺口、绿点或切角等视觉标记来识别。提供了建议的焊盘布局和方向，以确保PCB组装过程中的正确对位和焊接。

5.2 编带与卷盘规格

元件采用带保护盖带的压纹载带包装，卷绕在直径为7英寸（178mm）的卷盘上。

• 每卷数量： 4000
• 最小起订量（MOQ）余量：500 件
• 连续缺失灯珠：每卷最多允许两个。
• 包装符合ANSI/EIA-481规范。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

为无铅组装工艺提供了建议的红外回流焊温度曲线。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：最长10秒（第3页推荐曲线）。
• 应根据具体的PCB设计、焊膏和使用的回流炉来调整此温度曲线。

6.2 手工焊接

如需手工焊接：

• 烙铁温度：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，以防止塑料封装受热损坏。

6.3 清洗

应仅使用指定的清洗剂。推荐在室温下使用乙醇或异丙醇。LED浸入时间应少于一分钟。未指定的化学品可能会损坏环氧树脂透镜或封装。

6.4 存储条件

正确的存储对于保持可焊性和防止吸湿（可能导致回流焊时发生“爆米花”现象）至关重要。

• 密封防潮袋（MBB）：在≤30°C和≤90% RH条件下存储。在袋子密封日期后一年内使用。
• 开袋后：在≤30°C和≤60% RH条件下存储。建议在暴露后一周内完成红外回流焊。
• 长期存储（已开封）：存放在带干燥剂的密封容器或氮气干燥器中。
• 烘烤：如果暴露时间超过一周，在焊接前需在大约60°C下烘烤至少20小时，以去除吸收的水分。

7. 应用说明与设计考量

7.1 典型应用场景

这款侧发光橙色LED非常适用于：

• 状态指示灯：用于需要宽视角的消费电子产品、家电和网络设备。
• 背光：用于侧发光有利的边缘照明面板、薄膜开关或符号。
• 汽车内饰照明：用于仪表盘或控制台照明。
• 工业控制面板：用作机器上的警报或状态灯。

7.2 设计考量

• 限流：务必使用串联限流电阻或恒流驱动器。使用公式 R = (V_电源- V_F) / I_F 计算电阻值。对于5V电源，目标I_F=20mA，V_F=2.4V，则 R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω。
• 热管理：尽管功耗较低（75mW），但如果在高环境温度或接近最大电流下工作，仍需确保足够的PCB铜箔面积或散热过孔，以维持LED寿命和稳定的光输出。
• 静电防护：如果LED位于暴露位置，应在敏感输入线路上加入ESD保护二极管，并在组装过程中遵循严格的ESD操作规范。
• 光学设计：侧发光特性意味着主要光输出平行于PCB表面。根据需要，考虑使用导光管、反射器或漫射器来引导光线。

8. 技术对比与差异化

与标准的顶部发光LED或使用GaAsP等旧技术的LED相比，这款AlInGaP侧发光LED具有明显优势：

• 更高效率（AlInGaP vs. GaAsP）：AlInGaP技术提供显著更高的发光效率，从而在相同电流下实现更亮的输出。
• 更优的色彩饱和度：窄光谱半宽（17nm）相比光谱更宽的替代方案，能产生更纯净、更饱和的橙色。
• 设计灵活性（侧发光）：该封装实现了顶部发光器无法实现的独特光学设计，节省垂直空间，并支持边缘照明解决方案。
• 现代工艺兼容性：完全兼容红外回流焊和自动贴片设备，简化了现代SMT组装线。

9. 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=611nm）是光谱中能量最大的物理点。主波长（λ_d=605nm）是CIE色度图上的感知颜色点。λ_d对于颜色规格更为相关。

Q2: 我可以用3.3V电源不加电阻驱动这个LED吗？

A2: 不可以。正向电压约为2.4V。直接连接到3.3V会导致电流过大，可能超过30mA的限制并损坏LED。始终需要限流电阻。

Q3: 为什么发光强度有分档系统？

A3: 制造差异会导致输出略有不同。分档将LED按一致的亮度分组，使设计人员可以选择合适的等级，并确保批次内性能可预测。

Q4: 如何理解130度的视角？

A4: 视角（2θ_1/2）是发光强度降至其峰值一半时的全角。130°角意味着光在一个非常宽的锥形范围内发射，使其可以从许多侧面角度看到。

Q5: 焊接前总是需要烘烤吗？

A5: 仅当LED在原密封袋外暴露于环境条件超过规定时间（例如，在≤60% RH下超过一周）时才需要烘烤。这可以防止回流焊过程中因湿气导致封装开裂。

10. 实用设计与使用示例

示例1：面板安装状态指示灯

在控制面板中，LED可以安装在切口的边缘，其侧发光通过导光管或磨砂窗口引导。宽视角确保操作员可以从不同位置看到指示灯。一个简单的电路，从5V微控制器GPIO引脚通过一个150Ω电阻，即可提供约17mA的足够驱动。

示例2：消费设备中的序列照明

多个LED可以沿着设备外壳边缘并排放置。通过微控制器顺序控制它们，可以利用其侧发光特性创建“霹雳游侠”风格的扫描效果或进度条，形成无缝的光线。

11. 技术原理介绍

该LED基于在衬底上生长的AlInGaP半导体材料。当施加正向电压时，电子和空穴在PN结的有源区复合，以光子的形式释放能量。AlInGaP合金的具体成分决定了带隙能量，这直接对应于发射光的波长（颜色）——在本例中为橙色（约605-611 nm）。侧发光封装包含一个模压环氧树脂透镜，用于塑造光输出模式，将光从芯片侧面而非顶部引出。这种设计通常涉及封装内的反射腔来重新定向光线。

12. 行业趋势与发展

SMD指示LED的趋势继续朝着更高效率、更小封装和更高集成度发展。虽然AlInGaP仍然是高效能红、橙、黄LED的主导技术，但持续的研究重点在于提高光提取效率和热稳定性。同时，为了满足汽车照明和高端显示器等应用的需求，行业正朝着更精确的分档和更严格的公差发展。受全球环保法规驱动，兼容无铅、高温回流焊工艺已成为标准要求。此外，恶劣环境（更宽的温度范围、更高的湿度）下对可靠性能的需求，也在持续推动封装密封和材料科学的进步。