SMD LED LTST-M140TLKT 规格书 - 蓝色 - 120° 视角 - 典型电压3.0V - 102mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详述了一款表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）的规格。该元件专为自动化印刷电路板（PCB）组装工艺设计，采用微型封装，适用于空间受限的应用。其主要光源为氮化铟镓（InGaN）半导体，通过水清透镜发出蓝色光。

1.1 特性

• 符合RoHS（有害物质限制）指令。
• 采用12mm载带包装，卷绕于7英寸直径的卷盘上，适用于自动化贴片机。
• 标准化的EIA（电子工业联盟）封装外形。
• 输入兼容集成电路（IC）逻辑电平。
• 设计兼容自动化组装设备。
• 适用于红外（IR）回流焊接工艺。
• 已进行预处理，满足JEDEC（联合电子设备工程委员会）湿度敏感等级3级要求。

1.2 应用

此LED旨在用作各类电子设备中的状态指示灯、信号灯或符号照明。典型应用领域包括：

• 通信设备（例如，无绳/蜂窝电话、网络系统）。
• 办公自动化设备（例如，笔记本电脑）。
• 家用电器。
• 工业控制面板。
• 前面板背光。
• 室内标识。

2. 封装尺寸

该LED符合标准SMD封装外形。所有关键尺寸，包括长度、宽度、高度和焊盘位置，均在规格书图纸中提供，标准公差为±0.2毫米，除非另有说明。透镜颜色为水清，光源颜色为蓝色（InGaN）。

3. 额定值与特性

3.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了超出后可能导致器件永久损坏的极限。它们是在环境温度（Ta）为25°C时指定的。

• 功耗（Pd）：102 mW
• 峰值正向电流（IFP）：100 mA（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）
• 连续正向电流（IF）：30 mA DC
• 工作温度范围：-40°C 至 +85°C
• 储存温度范围：-40°C 至 +100°C

3.2 建议的红外回流焊温度曲线

提供了符合J-STD-020B标准的无铅焊料回流焊推荐温度曲线。该曲线包括预热、保温、回流和冷却阶段，峰值温度不超过260°C。遵循此曲线对于防止组装过程中LED封装受热损坏至关重要。

3.3 电气与光学特性

这些是在Ta=25°C、正向电流（IF）为20 mA（除非另有说明）下测得的典型性能参数。

• 光通量（Φv）：0.56 lm（最小值），1.40 lm（最大值）。使用经过CIE明视觉响应函数滤波的传感器测量。
• 发光强度（Iv）：180 mcd（最小值），450 mcd（最大值）。由光通量推导出的参考值。
• 视角（2θ1/2）：120 度（典型值）。定义为发光强度降至轴向值一半时的全角。
• 主波长（λd）：448 nm（最小值），458 nm（最大值）。代表蓝光的感知颜色。
• 光谱线半宽（Δλ）：25 nm（典型值）。表示蓝色发射的光谱纯度。
• 正向电压（VF）：2.6 V（最小值），3.4 V（最大值），在IF=20mA条件下。
• 反向电流（IR）：10 μA（最大值），在VR=5V条件下。注意：该器件并非为反向偏压工作而设计；此参数仅用于漏电流测试参考。

4. 分档系统

LED根据性能进行分档，以确保一致性。设计人员可以选择特定档位以满足应用对亮度、电压和颜色的具体要求。

4.1 光通量/发光强度分档

档位（S1, S2, T1, T2）定义了在20mA电流下光通量及相关发光强度的最小值和最大值。

4.2 正向电压分档

档位（D6, D7, D8, D9）定义了在20mA电流下正向电压（VF）的范围，每个档位公差为±0.1V。这有助于设计一致的电流驱动电路。

4.3 主波长分档

档位（AA, AB）定义了在20mA电流下蓝色主波长的严格范围，每个档位公差为±1nm，确保颜色一致性。

5. 典型性能曲线

规格书包含关键关系的图形表示：

• 相对发光强度 vs. 正向电流：显示光输出如何随电流增加，通常在较高电流下呈亚线性增长。
• 正向电压 vs. 正向电流：图示二极管的I-V特性。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：展示光输出的负温度系数；强度随结温升高而降低。
• 视角分布图：显示光强空间分布的极坐标图。

6. 用户指南

6.1 清洁

如果焊接后需要清洁，仅使用指定溶剂。将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。避免使用可能损坏环氧树脂透镜或封装的未指定化学品。

6.2 推荐的PCB焊盘布局

提供了表面贴装焊盘的焊盘图形设计。遵循此建议可确保回流焊接过程中形成良好的焊点、机械稳定性和散热。

6.3 载带与卷盘包装

详细说明了载带（凹槽尺寸、间距）和7英寸卷盘的尺寸。载带使用顶盖保护元件。标准卷盘数量为3000片。

7. 注意事项与应用说明

7.1 预期用途

此LED设计用于通用电子设备。不适用于故障可能危及生命或健康的安全关键应用（例如，航空、医疗生命支持）。对于此类用途，需咨询制造商。

7.2 储存条件

• 密封袋：储存于≤30°C且≤70%相对湿度下。开袋后一年内使用。
• 开袋后：储存于≤30°C且≤60%相对湿度下。对于从干燥袋中取出的元件，需在168小时（MSL 3级）内完成红外回流焊接。
• 长期储存（已开封）：储存于带有干燥剂的密封容器中。如果储存超过168小时，建议在焊接前进行60°C、48小时的烘烤，以去除吸收的湿气，防止回流焊过程中发生\"爆米花\"效应。

7.3 焊接工艺

提供了详细的焊接条件：

• 回流焊接：遵循符合JEDEC标准的温度曲线，控制预热、峰值温度≤260°C以及液相线以上时间。
• 手工焊接：如有必要，使用温度≤300°C的电烙铁，最多焊接3秒，且仅操作一次。

严格遵守这些限制对于防止LED内部结构和环氧树脂透镜的热降解至关重要。

8. 设计考量与技术分析

8.1 电流驱动

绝对最大连续电流为30mA，典型工作点为20mA。为确保长寿命和稳定的光输出，强烈建议使用恒流源驱动LED，而非恒压源。在稳定的电压源下，可以使用简单的串联电阻，但其阻值必须根据特定LED的正向电压档位（VF）和所需电流进行计算，并考虑电源电压的变化。

8.2 热管理

最大功耗为102mW，对于低占空比的指示灯应用，通常不需要散热片。然而，对于涉及高环境温度、以最大电流连续工作或多个LED紧密排列的应用，PCB布局应在LED焊盘周围提供足够的铜箔面积以充当散热片。这有助于维持较低的结温，这对于保持光输出和运行寿命至关重要。

8.3 光学设计

120度的视角非常宽广，使得此LED适用于需要宽范围可见性的应用。如需更聚焦的光线，则需要次级光学元件（例如，透镜、导光管）。水清透镜提供最小的光扩散，与扩散透镜相比，能产生更强烈、点状的外观。

8.4 波长与颜色一致性

对主波长的严格分档（AA/AB档内±1nm）是需要在多个单元间保持蓝色一致性的应用（例如多LED显示器或背光阵列）的关键特性。设计人员应指定所需的波长档位以确保视觉均匀性。

9. 对比与选型指导

选择SMD LED时，需要对比的关键参数包括：发光强度/光通量（用于亮度）、视角（用于光束扩散）、正向电压（用于驱动器设计）、主波长（用于颜色）和封装尺寸。此特定LED在常见的SMD封装中提供了中等亮度、极宽视角和标准蓝色的平衡组合，使其成为状态指示的通用选择。对于更高亮度的需求，应选择来自更高光通量档位（T1, T2）的器件。对于更低功耗，选择具有较低VF档位（D6, D7）的器件并搭配适当的限流电阻将是有利的。

10. 常见问题解答（FAQ）

问：我可以直接用5V逻辑引脚驱动这个LED吗？

答：不可以。典型正向电压约为3.0V，5V电源会导致电流过大，可能损坏LED。您必须使用限流电阻或恒流驱动电路。

问：光通量（lm）和发光强度（mcd）有什么区别？

答：光通量测量的是所有方向发射的总可见光功率。发光强度测量的是特定方向（通常是中心轴）的亮度。此LED规格书提供了两者，其中强度是推导出的参考值。120°的宽视角意味着其轴向强度（mcd）低于具有相同总光通量（lm）的窄角LED。

问：为什么储存湿度如此重要？

答：SMD LED是对湿度敏感的器件。吸收的湿气在高温回流焊接过程中会迅速汽化，导致内部分层、开裂或\"爆米花\"效应，从而引发故障。指定的储存条件和车间寿命（168小时）可防止此问题。

问：此LED适合户外使用吗？

答：其工作温度范围扩展至-40°C至+85°C，涵盖了许多户外条件。然而，长时间暴露于直射阳光（紫外线）、湿气侵入以及超出规定限度的热循环可能会使环氧树脂透镜老化并缩短寿命。对于严苛的户外环境，应考虑专门为此类用途评级的LED。