SMD LED LTST-T680UBWT 规格书 - 散射蓝光 - 120° 视角 - 2.6-3.4V - 30mA - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款表面贴装器件 (SMD) LED 的完整技术规格。该元件专为自动化印刷电路板 (PCB) 组装而设计，具有微型外形，非常适合空间受限的应用。该LED采用氮化铟镓 (InGaN) 半导体材料，可产生散射蓝光输出。其主要功能是作为状态指示灯、信号灯或各类电子设备的前面板背光。

1.1 产品特性

• 符合RoHS (有害物质限制) 指令。
• 采用8mm载带、7英寸直径卷盘包装，适用于自动化贴片组装。
• 标准EIA (电子工业联盟) 封装尺寸。
• 兼容集成电路 (IC) 驱动电平。
• 完全兼容自动化贴装设备。
• 适用于红外 (IR) 回流焊工艺。
• 已进行预处理，达到JEDEC (联合电子设备工程委员会) 湿度敏感等级3级。

1.2 应用领域

该LED适用于多个行业的多样化应用，包括：

• 电信设备 (例如，无绳电话和蜂窝电话)。
• 办公自动化设备 (例如，笔记本电脑、网络系统)。
• 家用电器和消费电子产品。
• 工业控制与监控设备。
• 状态与电源指示灯。
• 信号与符号照明。
• 前面板与显示屏背光。

2. 技术参数深度解析

2.1 绝对最大额定值

以下额定值定义了超出此范围可能导致器件永久损坏的极限。所有值均在环境温度 (Ta) 为25°C时指定。

• 功耗 (Pd)：102 mW。这是LED封装可以耗散为热量的最大功率。
• 峰值正向电流 (I_FP)：100 mA。这是最大允许瞬时电流，通常在脉冲条件下 (1/10占空比，0.1ms脉冲宽度)。
• 直流正向电流 (I_F)：30 mA。这是为保障长期可靠运行而推荐的最大连续正向电流。
• 工作温度范围：-40°C 至 +85°C。LED设计工作的环境温度范围。
• 存储温度范围：-40°C 至 +100°C。非工作状态下的存储温度范围。

2.2 电气与光学特性

这些是典型性能参数，测量条件为Ta=25°C，正向电流 (I_F) 为20mA，除非另有说明。

• 发光强度 (I_V)：280.0 - 710.0 mcd (毫坎德拉)。发射的可见光量，使用经过滤光片匹配人眼光谱光视效率 (CIE曲线) 的传感器测量。宽范围表明该器件提供不同亮度分档。
• 视角 (2θ_1/2)：120度 (典型值)。这是发光强度降至轴向 (0°) 测量值一半时的全角。120°角表示宽泛、散射的光型，适合指示灯应用。
• 峰值发射波长 (λ_P)：468 nm (典型值)。光输出功率达到最大值时的波长。
• 主波长 (λ_d)：465 - 475 nm。这是人眼感知到的、定义LED颜色的单一波长，由CIE色度图计算得出。
• 光谱线半宽 (Δλ)：20 nm (典型值)。在最大强度一半处测量的光谱带宽 (半高全宽 - FWHM)。
• 正向电压 (V_F)：2.6 - 3.4 V。在20mA驱动下LED两端的电压降。此范围受分档影响。
• 反向电流 (I_R)：10 μA (最大值)，条件为 V_R=5V。该器件并非为反向偏压操作而设计；此参数仅用于测试目的。

3. 分档系统说明

为确保生产批次的一致性，LED根据关键电气和光学参数进行分类。这使得设计人员能够选择满足特定应用对亮度、颜色和电压要求的器件。

3.1 正向电压 (V_f) 分档

在 I_F= 20mA 条件下分档。每个档位的容差为 ±0.1V。

• D6：2.6V (最小值) - 2.8V (最大值)
• D7：2.8V (最小值) - 3.0V (最大值)
• D8：3.0V (最小值) - 3.2V (最大值)
• D9：3.2V (最小值) - 3.4V (最大值)

3.2 发光强度 (I_V) 分档

在 I_F= 20mA 条件下分档。每个档位的容差为 ±11%。

• T1：280.0 mcd (最小值) - 355.0 mcd (最大值)
• T2：355.0 mcd (最小值) - 450.0 mcd (最大值)
• U1：450.0 mcd (最小值) - 560.0 mcd (最大值)
• U2：560.0 mcd (最小值) - 710.0 mcd (最大值)

3.3 主波长 (W_d) 分档

在 I_F= 20mA 条件下分档。每个档位的容差为 ±1 nm。

• AC：465.0 nm (最小值) - 470.0 nm (最大值)
• AD：470.0 nm (最小值) - 475.0 nm (最大值)

4. 性能曲线分析

典型性能曲线 (提供的摘录中未显示但已提及) 通常会说明关键参数之间的关系。设计人员应查阅完整规格书以获取这些图表，通常包括：

• 相对发光强度 vs. 正向电流 (I-V曲线)：显示光输出如何随驱动电流增加，直至达到最大额定值。
• 正向电压 vs. 正向电流：说明二极管的非线性V-I特性。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：展示结温升高时光输出的下降，这是热管理的关键因素。
• 光谱分布：显示各波长相对光功率的图表，中心位于约468 nm的峰值波长，典型半高全宽为20 nm。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用标准表面贴装封装。所有尺寸均以毫米 (mm) 为单位，除非另有说明，一般公差为 ±0.2 mm。具体尺寸图将显示长度、宽度、高度以及引脚/焊盘间距。

5.2 极性识别与焊盘设计

该元件具有阳极和阴极。极性通常通过封装上的标记或非对称焊盘设计来指示。规格书提供了推荐的红外和气相回流焊PCB焊盘图形 (附着焊盘)，以确保形成正确的焊点和对齐。

6. 焊接与组装指南

6.1 推荐红外回流焊曲线 (无铅)

焊接曲线应符合J-STD-020B无铅工艺标准。关键参数包括：

• 预热温度：150°C 至 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：应根据焊膏规格进行控制。
• 总焊接时间：在峰值温度下最长10秒 (最多允许两次回流焊循环)。

注意：最佳曲线取决于具体的PCB设计、焊膏和炉子。提供的曲线是基于JEDEC标准的通用目标。

6.2 手工焊接 (电烙铁)

• 烙铁温度：最高300°C。
• 焊接时间：每个焊点最长3秒。
• 限制：使用烙铁时仅能进行一次焊接。

6.3 存储条件

• 密封包装 (带干燥剂)：在 ≤30°C 和 ≤70% RH 条件下存储。一年内使用。
• 已开封包装：在 ≤30°C 和 ≤60% RH 条件下存储。建议在开封后168小时 (7天) 内完成红外回流焊。
• 长期存储 (袋外)：存放在带干燥剂的密封容器或氮气环境中。
• 如果暴露时间 >168小时：在焊接前，在约60°C下烘烤至少48小时，以去除湿气并防止回流焊过程中出现“爆米花”现象。

6.4 清洗

如果焊接后需要清洗，请仅使用指定的溶剂。将LED在常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液体。

7. 包装与处理

7.1 载带与卷盘规格

LED以凸纹载带形式提供，用于自动化组装。

• 卷盘直径：7英寸。
• 载带宽度：8毫米。
• 每卷数量：2000片。
• 空穴用盖带密封。
• 包装符合ANSI/EIA-481规范。
• 连续缺失元件 (空穴) 的最大数量为两个。

8. 应用说明与设计考量

8.1 驱动方法

LED是电流驱动器件。为确保并联驱动多个LED时亮度均匀，强烈建议为每个LED串联一个限流电阻或使用恒流源驱动。直接从电压源并联驱动LED，由于正向电压 (V_F) 特性的自然离散性，即使在同一档位内，也可能导致显著的亮度差异。

8.2 热管理

虽然功耗相对较低 (最大102 mW)，但正确的热设计对于维持LED寿命和性能一致性至关重要。确保PCB焊盘设计提供足够的热释放，尤其是在接近或达到最大直流电流 (30mA) 或高环境温度下工作时。过高的结温会降低光输出并加速性能衰减。

8.3 应用范围与注意事项

该元件设计用于普通电子设备。对于需要极高可靠性、且故障可能危及生命或健康的应用 (例如，航空、医疗、安全系统)，在设计采用前需要进行专门的技术咨询。该器件并非为反向电压操作而设计。

9. 技术对比与差异化

该LED的关键差异化特性包括其120°宽视角配合散射透镜，提供柔和均匀的照明，非常适合面板指示灯。采用InGaN技术实现了高效的蓝光发射。其与标准红外回流工艺以及JEDEC 3级预处理的兼容性，使其适用于现代大批量PCB组装线。全面的分档结构 (针对电压、强度和波长) 允许进行精确选择，以满足特定应用对颜色和亮度一致性的要求。

10. 常见问题解答 (基于技术参数)

10.1 峰值波长与主波长有何区别？

峰值波长 (λ_P)：LED光谱输出曲线最高点对应的波长 (典型值468 nm)。主波长 (λ_d)：定义人眼感知颜色的单一波长，由CIE色度坐标计算得出 (465-475 nm)。对于像这种蓝光LED这样的单色LED，两者通常很接近，但主波长对于颜色规格更为相关。

10.2 我可以持续以30mA驱动此LED吗？

可以，30mA是推荐的最大直流正向电流。然而，在绝对最大额定值下运行会产生更多热量，并可能降低长期可靠性。为了获得最佳寿命和稳定性，如果应用的亮度要求允许，建议以较低的电流 (如20mA，即测试条件) 驱动。

10.3 为何发光强度范围如此之宽 (280-710 mcd)？

此范围代表了所有可用亮度分档 (T1, T2, U1, U2) 的总跨度。具体订单将针对单一分档 (例如，U1: 450-560 mcd)。分档系统确保您收到的LED在定义的、更窄的范围内具有一致的亮度。

10.4 如何理解“120°视角”？

这是全视角 (2θ_1/2)。它指的是从强度降至轴向值50%的一侧，到另一侧强度也降至50%的角度。因此，LED在一个非常宽的120度锥角内发射可用光，使其可以从许多侧面角度看到。

11. 设计与使用案例示例

场景：为网络路由器设计一个状态指示面板，使用多个蓝色LED显示链路活动和电源状态。

1. 元件选择：选择U1亮度分档 (450-560 mcd)，以便在办公室环境中具有良好的可见性。选择AC波长分档 (465-470 nm)，以确保所有指示灯具有一致的蓝色色调。
2. 电路设计：使用3.3V电源轨。假设来自D7分档的典型 V_F为2.9V，目标 I_F为20mA，计算串联电阻：R = (V_电源- V_F) / I_F= (3.3V - 2.9V) / 0.02A = 20 Ω。每个LED使用一个20 Ω，1/10W的电阻。
3. PCB布局：实施规格书中推荐的焊盘图形。确保LED之间有足够的间距，以免散射光型相互干扰。
4. 组装：遵循提供的红外回流焊曲线。打开防潮袋后，在168小时内完成电路板组装。
5. 结果：一个具有均匀、明亮蓝色指示灯的指示面板，可从宽角度清晰可见，并在产品生命周期内保持可靠。

12. 工作原理简介

该LED是一种半导体光子器件。其核心是由InGaN材料制成的芯片，形成一个p-n结。当施加超过结阈值 (约2.6-3.4V) 的正向电压时，电子和空穴被注入结区。当这些载流子复合时，它们以光子 (光) 的形式释放能量。InGaN半导体的特定带隙能量决定了光子的波长，在本例中位于可见光谱的蓝色区域 (~468 nm)。内置的散射透镜使光线散射，将发射光型拓宽至120度视角。

13. 技术发展趋势

表面贴装LED正朝着更高效率 (每瓦更多流明)、更小封装尺寸和更佳颜色一致性的方向持续发展。为了满足需要精确颜色匹配的应用 (如全彩显示屏和建筑照明) 的需求，对色度和光通量分档公差的要求日益严格。此外，封装材料的进步正在提升热性能，允许在微型封装尺寸下实现更高的驱动电流和更大的光输出。与标准、高速SMT组装工艺的兼容性仍然是一项基本要求，推动了能够承受回流焊热应力和机械应力的稳健设计。