SMD LED LTST-108TBL 数据手册 - 蓝色 InGaN - 3.2x1.6x1.1mm - 最大3.4V - 102mW - 英文技术文档

1. 产品概述

LTST-108TBL是一款专为自动化印刷电路板（PCB）组装而设计的表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）。其微型尺寸使其适用于各类电子设备中空间受限的应用场景。

1.1 核心优势

• Miniature Footprint: 紧凑的EIA标准封装支持高密度PCB布局。
• 自动化兼容性： 产品以8毫米载带、7英寸卷盘供货，完全兼容自动贴片设备。
• 稳健制造： 兼容红外（IR）回流焊接工艺，支持无铅（Pb-free）组装生产线。
• 环境合规性： 该产品符合RoHS（有害物质限制）指令。
• 可靠性： 器件经过预处理以加速达到JEDEC Level 3湿度敏感等级，确保焊接过程中的可靠性。

1.2 Target Market & Applications

该LED专为消费类、商业及工业电子产品设计，适用于需要可靠、低调状态指示的场合。

• Telecommunications: 路由器、调制解调器和网络交换机中的状态指示灯。
• Office Automation & Computing: 笔记本电脑、台式电脑及外设上的电源/活动指示灯。
• 首页 Appliances & Consumer Electronics: 控制面板上的指示灯。
• 工业设备： 机器状态与故障指示灯。
• 通用型： 前面板背光、信号及符号照明应用。

2. 技术参数：深入客观解读

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久性损坏的极限。不保证在此条件下运行。

• Power Dissipation (Pd): 在Ta=25°C时为102 mW。这是封装能够以热量形式耗散的最大功率。
• 直流正向电流 (IF)： 30 mA 连续电流。超过此电流会显著增加结温并加速光通量衰减。
• 峰值正向电流： 80 mA，仅在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）用于短暂信号突发时允许。
• 降额系数： 从25°C起，线性变化率为0.38 mA/°C。为防止超过结温限制，环境温度升高时必须降低最大允许直流电流。
• Operating & Storage Temperature: 分别为-40°C至+85°C和-40°C至+100°C，定义了设备运行和非运行的环境极限。

2.2 电光特性

除非另有说明，均在 Ta=25°C、IF=20mA 条件下测得。此为典型性能参数。

• 发光强度 (Iv): 范围从330.0 mcd（最小值）到520.0 mcd（最大值），典型值取决于分档等级。测量时使用经过CIE明视觉响应曲线滤波的传感器。
• 视角 (2θ½): 典型的110度宽视角，定义为光强降至轴向（轴上）光强一半时的离轴角度。
• 峰值波长 (λp): 通常为471纳米，表示发射光的光谱峰值。
• 主波长 (λd): 范围从457纳米到467纳米。这是人眼感知并定义颜色（蓝色）的单一波长。每个分档的容差为±1纳米。
• 谱线半高宽 (Δλ): 通常为26 nm，用于描述所发射蓝光的光谱纯度或带宽。
• 正向电压 (VF): 在20mA电流下，电压介于2.6V（最小值）与3.4V（最大值）之间。此参数经过分档处理，以确保电路设计的一致性。
• 反向电流 (IR): 在VR=5V时最大为5 µA。本器件并非为反向偏压操作而设计；此项测试仅用于质量保证。
• 电容 (C): 典型值为40 pF（当VF=0V，f=1 MHz时），与高速开关考量相关。

3. Bin Rank System Explanation

产品根据关键参数进行分类，以确保同一生产批次内的性能一致性。设计人员可以指定分类以满足应用需求。

3.1 正向电压 (VF) 分档

单位：伏特 @ 20mA。每个分档的容差为 ± 0.10V。

• F4: 2.6V (最小值) - 2.8V (最大值)
• F5: 2.8V - 3.0V
• F6: 3.0V - 3.2V
• F7: 3.2V - 3.4V

3.2 发光强度 (Iv) 等级

单位：毫坎德拉 (mcd) @ 20mA。每个分档的容差为 ± 11%。

• T2: 330.0 mcd (最小值) - 410.0 mcd (最大值)
• U1: 410.0 毫坎德拉 - 520.0 毫坎德拉

3.3 主波长 (WD) 等级

单位：纳米 (nm) @ 20mA。每个分档的容差为 ± 1 nm。

• AC: 457.0 nm (最小值) - 462.0 nm (最大值)
• AD: 462.0 nm - 467.0 nm

4. 性能曲线分析

典型特性曲线揭示了器件在不同条件下的行为。除非另有说明，所有曲线均在25°C下测得。

4.1 相对发光强度与正向电流的关系

该曲线表明，在推荐工作范围内，正向电流（IF）与光输出（Iv）呈近似线性关系。将LED驱动电流提升至20mA以上会导致效率增益递减并产生更多热量。

4.2 相对发光强度与环境温度的关系

随着环境温度升高，光输出会降低。这种热猝灭效应是半导体LED的固有特性，在高温运行的设计中必须予以考虑。

4.3 正向电压与正向电流的关系

该指数曲线展示了二极管的I-V特性。在20mA电流下指定的VF值是典型工作点。此曲线有助于设计限流电路。

4.4 光谱分布

该图表显示了一个以471纳米（典型值）为中心的单峰，半高宽约为26纳米，证实了InGaN半导体材料发出的单色蓝光。

5. Mechanical & Package Information

5.1 封装尺寸

LTST-108TBL采用标准SMD封装。关键尺寸（单位：毫米，除非另有说明，公差为±0.2mm）包括本体尺寸约为3.2mm（长）x 1.6mm（宽）x 1.1mm（高）。透镜为无色透明。阴极通常通过封装上的标记或透镜上的绿色色调来识别。

5.2 推荐的PCB焊接盘布局

提供了一种适用于红外或气相回流焊接的焊盘设计。该设计确保在组装过程中形成正确的焊角、保持机械稳定性并提供散热缓解。遵循此布局对于实现可靠的焊点以及管理LED芯片的散热至关重要。

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 红外回流焊接曲线（无铅工艺）

为无铅组装指定了符合J-STD-020B标准的详细温度曲线。

• 预热： 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： 推荐曲线显示了一个特定的持续时间。
• 焊接时间： 峰值温度下最长10秒（最多两次回流焊循环）。

注意： 最佳温度曲线取决于具体的PCB设计、焊膏和回流焊炉。所提供的曲线是基于JEDEC标准的通用目标。

6.2 手工焊接（如需要）

• 烙铁温度： 最高300°C。
• 焊接时间： 每个焊盘最多3秒（仅限一次）。

6.3 储存条件

• Sealed Package: 储存于≤30°C且≤70%相对湿度环境中。当防潮袋与干燥剂完好时，请在一年内使用。
• 已开封包装： 储存于≤30°C且≤60%相对湿度环境中。建议在暴露后168小时（1周）内完成IR回流焊。
• 扩展存储（已开封）： Store in a sealed container with desiccant or in a nitrogen ambient. If exposed for >168 hours, bake at approximately 60°C for at least 48 hours before soldering to remove moisture and prevent \"popcorning\" during reflow.

6.4 清洁

若焊接后需进行清洁，请仅使用指定溶剂。将LED在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。请勿使用超声波清洗或未指定的化学品。

7. Packaging & Ordering Information

7.1 卷带包装规格

本器件按照 ANSI/EIA 481 规范，以压纹载带形式提供。

• 载带宽度： 8毫米。
• 卷盘直径： 7英寸（178毫米）。
• 每卷数量： 4000件。
• 最小起订量（MOQ）： 剩余数量最小起订量为500件。
• 口袋封合： 空置的口袋使用盖带进行封合。
• 元件缺失： 根据规范，最多允许连续缺失两个灯具。

8. Application Suggestions & 设计考量

8.1 驱动方法

LED是电流驱动器件。为确保亮度均匀，尤其是在并联多个LED时，每个LED应由恒流源驱动或配备独立的限流电阻。不建议使用无串联电阻的恒压源驱动，因为VF的负温度系数可能导致热失控。

8.2 热管理

尽管封装尺寸小，但正确的热设计对于保证使用寿命至关重要。确保PCB焊盘设计提供足够的热缓解。在高环境温度下，若不考虑降额系数（0.38 mA/°C），应避免以最大电流（30mA）工作。过高的结温会加速光通量衰减，并可能缩短工作寿命。

8.3 光学设计

110度的宽广视角使得这款LED非常适合需要大范围可见性的应用。如需聚焦或定向光线，可能需要使用二次光学元件（透镜、导光件）。对于需要真实芯片颜色的应用，水清透镜是最佳选择。

9. Technical Comparison & Differentiation

与基于GaP的旧式蓝光LED等技术相比，这款InGaN（氮化铟镓）LED具有显著更高的发光效率和更饱和的蓝色光。在其封装规格内，关键差异化特征包括其宽广的视角、用于颜色与亮度一致性的特定分档结构，以及为兼容红外回流焊而设计的坚固构造，这些特性并非所有低成本SMD LED都具备。

10. 常见问题（基于技术参数）

10.1 我可以持续以30mA驱动这款LED吗？

是的，30mA是其在25°C下的最大额定直流正向电流。然而，为了获得最佳寿命和可靠性，通常建议在低于其绝对最大额定值的条件下驱动LED，例如在20mA的测试条件下。如果环境温度超过25°C，请务必应用降额系数。

10.2 峰值波长与主波长有何区别？

峰值波长 (λp) 是LED光谱功率分布最高点所对应的波长（通常为471 nm）。 主波长 (λd) 是从CIE色度图导出的一个色度量；它是与LED感知颜色最匹配的单波长（457-467 nm）。在视觉应用中，λd对于颜色规格更为相关。

10.3 为什么开袋后存在储存时间限制？

SMD封装件会从大气中吸收湿气。在高温回流焊接过程中，这些滞留的湿气会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装分层或芯片开裂（“爆米花”现象）。168小时车间寿命和烘烤程序正是针对此失效模式的应对措施。

11. 实际应用案例分析

场景： 为带有24个相同蓝色电源/活动LED的网络交换机设计一个状态指示面板。

设计考量：

1. 电流驱动： 使用恒流驱动IC或24个相同的限流电阻（根据系统电压和LED的VF档位计算，例如F5档：典型值约2.9V，设定电流约20mA）。
2. 亮度均匀性： 向供应商指定严格的Iv区间（例如U1：410-520 mcd）和VF区间（例如F5），以确保所有24颗LED呈现均等的亮度。
3. PCB布局： 为每颗LED采用推荐的焊盘布局，以确保可靠的自动焊接和散热性能。
4. 组装： 请遵循指定的无铅回流焊温度曲线。确保在打开LED卷盘后168小时内完成面板组装，若存储时间更长，则需对LED进行适当的烘烤。

12. 工作原理介绍

LED是一种半导体p-n结二极管。当施加正向电压时，来自n型区域的电子和来自p型区域的空穴被注入到有源区（结区）。当这些载流子复合时，能量以光子（光）的形式释放。光的特定波长（颜色）由有源区所用半导体材料的带隙能量决定。LTST-108TBL采用氮化铟镓（InGaN）化合物半导体，其设计用于发射蓝色光谱（约470 nm）的光子。

13. 技术趋势

高效蓝色InGaN LED的开发是固态照明领域的一项基础性成就，它使得白光LED（通过荧光粉转换）和全彩显示器的制造成为可能。SMD LED技术的当前趋势包括：持续提升发光效率（流明每瓦）、在更小的封装内实现更高的最大功率密度、增强白光LED的显色指数（CRI），以及集成更复杂的功能，如内置驱动器或控制电路。正如本数据手册所示，推动小型化以及与先进组装工艺兼容的趋势在整个行业保持一致。