SMD LED LTST-010TBKT 数据手册 - 蓝色 InGaN - 20mA - 80mW - 英文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）的完整技术规格。该元件专为自动化印刷电路板（PCB）组装工艺设计，适用于空间受限的应用。其微型尺寸以及与标准行业工艺的兼容性，使其成为现代电子产品的通用选择。

1.1 特性

• 符合RoHS（有害物质限制）指令。
• 采用12mm载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，便于自动化处理。
• 标准EIA（电子工业联盟）封装尺寸。
• 输入/输出与集成电路（IC）逻辑电平兼容。
• 设计用于兼容自动贴片设备。
• 适用于红外（IR）回流焊接工艺。
• 已进行预处理，以加速达到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

此LED旨在用于广泛的电子设备中，包括但不限于：

• 通信设备（例如，无绳电话、蜂窝电话）。
• 办公自动化设备和笔记本电脑。
• 家用电器与消费电子产品。
• 网络系统与工业控制设备。
• 状态与电源指示灯。
• 前面板与键盘背光。
• 信号灯与标识照明。
• 室内标牌与通用装饰照明。

2. 封装尺寸

该器件采用标准表面贴装封装。关键尺寸在源文件的技术图纸中提供。所有主要尺寸均以毫米（mm）为单位标注。除非图纸注释中另有明确说明，否则这些尺寸的标准公差为±0.1毫米（±0.004英寸）。透镜为无色透明，光源颜色为蓝色，采用氮化铟镓（InGaN）半导体材料。

3. 额定值与特性

所有额定值均在环境温度（Ta）为25°C时指定。超出这些限制可能会对器件造成永久性损坏。

3.1 绝对最大额定值

• 功耗（Pd）： 80 毫瓦
• 峰值正向电流 (I_F(峰值)): 100 毫安 (在 1/10 占空比，0.1 毫秒脉冲宽度条件下)
• 连续正向电流 (I_F): 20 毫安 直流
• 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

对于无铅焊接工艺，建议采用符合 J-STD-020B 标准的回流焊温度曲线。该曲线通常包括预热阶段、保温阶段、具有峰值温度的回流区以及冷却阶段。最高峰值温度不应超过 260°C，且高于 217°C 的时间应根据标准加以限制，以防止对 LED 封装和内部芯片造成热损伤。

3.3 Electrical & Optical Characteristics

典型性能参数测试条件为 Ta=25°C 且 I_F=20mA，除非另有说明。

• 发光强度 (I_V): 90.0 - 224.0 mcd (毫坎德拉)。使用近似 CIE 明视觉响应曲线的滤光片测量。
• 视角 (2θ)_1/2): 110度（典型值）。定义为光强降至轴向（轴上）值一半时的全角。
• 峰值发射波长 (λ_p): 468纳米（典型值）。
• 主波长 (λ_d): 465 - 475纳米。由CIE色度坐标计算得出。
• 谱线半高宽 (Δλ): 35纳米（典型值）。发射光谱在其最大强度一半处的宽度。
• 正向电压 (V_F): 2.8 - 3.8 V。
• 反向电流 (I_R): 在反向电压 (V_R) 为 5V 时，最大值为 10 μA。该器件并非设计用于反向偏压工作。

3.4 测量注意事项

1. 发光强度测量遵循 CIE 明视觉标准。
2. 主波长容差为 ±1 nm。
3. 给定分档的正向电压容差为 ±0.1 V。
4. 反向电压测试仅用于信息/质量目的；LED是一种正向偏置器件。

4. 分档等级系统

元件根据关键参数进行分选（分档），以确保应用中的一致性。以下分档代码定义了各参数的保证范围。

4.1 正向电压 (V_F) 等级

在 I_F = 20mA 条件下分档。每档容差为 ±0.1V。
分档代码：D7 (2.8-3.0V), D8 (3.0-3.2V), D9 (3.2-3.4V), D10 (3.4-3.6V), D11 (3.6-3.8V)。

4.2 发光强度 (I_V) 等级

在 I_F = 20mA。每个分档的容差为±11%。
分档代码：Q2 (90.0-112.0 mcd)，R1 (112.0-140.0 mcd)，R2 (140.0-180.0 mcd)，S1 (180.0-224.0 mcd)。

4.3 主波长 (λ_d) 等级

在 I_F = 20mA。每个分档的容差为±1nm。
分档代码：AC (465.0-470.0 nm)，AD (470.0-475.0 nm)。

5. 典型性能曲线

源文件包含了关键特性随不同参数变化的图形化表示。这些曲线对于详细的设计分析至关重要。

• 相对发光强度 vs. 正向电流： 展示了光输出如何随驱动电流增加，通常在较高电流下由于发热和效率衰减而以次线性方式增长。
• 相对发光强度与环境温度关系： 展示了热猝灭效应，即随着结温升高，光输出会下降。
• 正向电压与正向电流关系： 展示了二极管的I-V特性，包括开启电压和动态电阻。
• 正向电压与环境温度关系： 展示了正向电压的负温度系数特性，这是用于温度传感的一个有用特性。
• 光谱分布： 一幅相对辐射功率与波长的关系图，中心峰值波长为468 nm，典型半宽为35 nm。
• 视角分布图： 极坐标图描绘了光强的空间分布，证实了110度的视角。

6. User Guide & Handling

6.1 清洁

应仅使用指定的清洁剂。未指定的化学品可能损坏LED封装环氧树脂。如需清洁，可在室温下将其浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。除非经过专门验证，否则应避免搅动或超声波清洗。

6.2 推荐PCB焊盘布局

提供了PCB的焊盘图形（封装尺寸）设计。该图形针对使用红外或气相回流焊接工艺进行了优化，以确保焊接可靠性。遵循此推荐的焊盘几何形状可确保形成正确的焊点、回流过程中的自对准以及机械稳定性。

6.3 卷带包装

LED以带保护盖带的压纹载带形式提供。详细规定了载带凹槽尺寸、间距和总带宽。元件卷绕在直径为7英寸（178毫米）的卷盘上。标准满卷数量为每卷4000件，部分卷的最小包装数量为500件。包装符合ANSI/EIA-481规范。

7. 注意事项与应用说明

7.1 预期应用

这些LED设计用于标准的商业和消费类电子设备。它们未经评级或适用于安全关键型应用，即故障可能导致生命或健康直接风险的应用，例如航空、医疗生命支持或交通控制系统。对于此类应用，必须选择具有相应可靠性认证的元件。

7.2 储存条件

密封包装： 储存于≤30°C且相对湿度≤70%的环境中。在带有干燥剂的防潮密封袋中，保质期为一年。
已开封包装： 对于从密封袋中取出的元器件，储存环境不得超过30°C和60%相对湿度。元器件在此环境下暴露后，应在168小时（7天）内进行红外回流焊接（MSL等级3）。如需更长时间暴露，应储存在带有干燥剂的密封容器或氮气环境中。暴露超过168小时的元器件，在焊接前需要进行烘烤处理（例如，60°C下烘烤48小时），以去除吸收的湿气，防止回流焊过程中发生“爆米花”现象损坏。

7.3 焊接建议

回流焊接（推荐）：
- 预热温度：150-200°C
- 预热时间：最长120秒
- 峰值温度：最高260°C
- 峰值温度持续时间/焊接时间：最长10秒（最多允许两次回流焊循环）
手工焊接（如需要）：
- 烙铁温度：最高300°C
- 每个引脚焊接时间：最长3秒（仅限一次性操作）

重要提示： 最佳回流焊曲线取决于具体的PCB设计、元件密度、焊膏和回流炉。所提供的参数仅为指导。建议进行板级特性分析，以获得可靠的焊点，同时避免对LED造成热应力。

7.4 Drive Method

LED是一种电流控制器件。为确保发光强度一致且稳定，必须采用受控电流源而非电压源驱动。当采用电压轨供电时，串联限流电阻是最常见的方法。电阻值根据欧姆定律计算：R = (V_电源 - V_F) / I_F。对于精密应用，或需要在温度和电源电压变化时保持亮度恒定，建议使用恒流驱动电路（线性或开关式）。在LED规定限值内（例如20mA直流）使用稳定电流驱动，对于实现预期光输出、色度和长期可靠性至关重要。

8. 设计考虑因素与应用建议

8.1 热管理

尽管功耗相对较低（最大80mW），有效的热管理对于延长寿命和保持性能稳定仍然至关重要。LED的发光强度会随结温升高而降低（热淬灭）。应确保PCB具有足够的散热设计，特别是在以最大连续电流或接近该电流驱动时。避免将LED放置在电路板上其他主要热源附近。

8.2 光学设计

110度的视角提供了宽广、弥散的发射模式，适用于状态指示灯和背光照明。对于需要更聚焦光束的应用，必须采用次级光学元件（透镜或反射器）。水清透镜能实现最佳的真彩发射。在为背光设计导光板或扩散片时，应考虑空间光强分布（视角模式）以实现均匀照明。

8.3 电气设计

设计中需考虑正向电压分档。电路必须在整个 V_F 范围（2.8V 至 3.8V）内正常工作。若使用简易电阻限流，请根据所选分档中的最高 V_F 来设定电阻值，以保证所需的最小电流。对于并联的LED灯串，考虑为每串使用独立的限流电阻，以补偿 V_F 差异并防止电流不均。由于LED的最大反向电压额定值较低，务必包含针对电源线反接和电压瞬变的保护措施。

8.4 制造与组装

利用该元件与自动化组装的兼容性。其编带包装专为高速贴片机设计。请精确遵循推荐的IR回流焊温度曲线和PCB焊盘布局，以确保高直通率和可靠性。严格遵守湿度敏感等级（MSL 3）处理程序，以防止焊接过程中因湿气导致封装开裂。