SMD LED LTST-E142KRKFKT 规格书 - 双色红/橙 - 30mA - 75mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款专为自动化印刷电路板（PCB）组装设计的双色表面贴装发光二极管（LED）的规格。该器件专为空间受限的应用而设计，可在单一封装内实现红色和橙色光发射。其微型尺寸以及与标准组装工艺的兼容性，使其适用于集成到广泛的现代电子设备中。

1.1 核心优势与目标市场

该元件的核心优势包括：符合RoHS（有害物质限制）指令、采用行业标准的8mm载带卷绕在7英寸卷盘上以便自动贴片机拾取、以及完全兼容红外（IR）回流焊接工艺。其已按JEDEC Level 3湿度敏感等级进行预处理，确保组装过程中的可靠性。

目标应用领域涵盖多个行业，包括电信（例如路由器、调制解调器中的状态指示灯）、办公自动化（例如打印机、扫描仪控制面板的背光）、家用电器以及各种工业设备。它通常用于状态指示、符号照明以及需要清晰可靠视觉反馈的前面板背光。

2. 技术参数：深度客观解读

本节根据其绝对最大额定值和典型工作参数，对器件的关键性能特性进行详细、客观的分析。

2.1 绝对最大额定值与热特性

该器件红色和橙色芯片的最大连续正向直流电流（DC）均为30mA。在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度），可承受80mA的峰值正向电流。最大功耗为75mW。工作与存储温度范围规定为-40°C至+100°C，表明其适用于恶劣环境。

热管理对于LED寿命至关重要。两种颜色的结到环境典型热阻（Rθja）均为155°C/W。在最高结温（Tj）为115°C的情况下，此热阻值决定了在给定环境条件下为防止过热和过早失效所允许的最大功耗。

2.2 电气与光学特性

电气和光学性能是在20mA正向电流和25°C环境温度的标准测试条件下测量的。

• 发光强度 (Iv)：对于红色LED，发光强度范围从最小90 mcd到最大280 mcd。橙色LED提供更高的输出，范围从140 mcd到450 mcd。两者的典型视角（2θ1/2，即强度为轴向值一半时的角度）均为120度，提供宽广的光束模式。
• 光谱特性：红色LED的典型峰值发射波长（λp）为639 nm，主波长（λd）范围为623-638 nm。橙色LED的λp为609 nm，λd范围为598-610 nm。两者的光谱线半宽（Δλ）通常为15 nm，定义了色纯度。
• 电气参数：在20mA电流下，两种颜色的正向电压（Vf）范围均为1.7V（最小）至2.5V（最大）。在5V反向电压（Vr）下，最大反向电流（Ir）为10 μA。必须注意，该器件并非设计用于反向偏置工作；此参数仅用于红外测试参考。

3. 分档系统说明

为确保生产中颜色和亮度的一致性，LED根据关键参数被分选到不同的档位中。

3.1 发光强度 (Iv) 分档

发光输出被分类到具有特定最小值和最大值的档位中。每个档位的容差为±11%。

• 红色LED档位：代码包括 Q2（90.0-112.0 mcd）、R1（112.0-140.0 mcd）、R2（140.0-180.0 mcd）、S1（180.0-224.0 mcd）和 S2（224.0-280.0 mcd）。
• 橙色LED档位：代码包括 T2（140-180 mcd）、U1（180-224 mcd）、U2（224-280 mcd）、V1（280-355 mcd）和 V2（355-450 mcd）。

3.2 主波长 (Wd) 分档

特别针对橙色LED，主波长分档确保了精确的颜色控制。档位为 F1（598-602 nm）、F2（602-606 nm）和 F3（606-610 nm），每个档位的容差仅为±1 nm。这种精确的分档对于需要特定色点的应用至关重要，例如交通信号灯或一致的面板背光。

4. 性能曲线分析

虽然PDF引用了典型的性能曲线，但其具体的图形数据未在文本中提供。基于标准LED行为，这些曲线通常用于说明正向电流与发光强度之间的关系（I-V曲线）、环境温度对光输出的影响以及光谱功率分布。设计人员利用这些曲线来了解非标准条件（例如不同的驱动电流或温度）下的性能，并优化电路设计以实现所需的亮度和效率。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与引脚分配

该器件符合EIA标准封装外形。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，一般公差为±0.2 mm。该元件采用漫射透镜。引脚分配是特定的：引脚2和3分配给红色LED芯片，而引脚1和4分配给橙色LED芯片。在PCB布局和组装过程中正确识别极性对于确保正常功能至关重要。

5.2 推荐PCB焊盘设计

提供了推荐的PCB焊盘图形（封装），以确保可靠的焊接和正确的机械对准。遵循此推荐图形有助于形成良好的焊点圆角、提供热缓解，并防止回流焊过程中的立碑或错位。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊温度曲线

该器件兼容无铅（Pb-free）焊接工艺。参考了符合J-STD-020B标准的建议红外回流焊温度曲线。关键参数包括最高峰值温度260°C，以及预热阶段最高至200°C，最长120秒。该曲线旨在最大限度地减少LED封装的热应力，同时确保可靠的焊点。

6.2 存储与操作

正确的存储对于保持可焊性至关重要。当防潮袋密封时，LED应存储在≤30°C和≤70%相对湿度的环境中，建议保质期为一年。一旦打开袋子，存储环境不应超过30°C和60%相对湿度。暴露时间超过168小时（Level 3）的元件在焊接前应在约60°C下烘烤至少48小时，以去除吸收的湿气，防止回流焊过程中发生“爆米花”效应。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗，应仅使用指定的溶剂。建议将LED在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。使用未指定的化学品可能会损坏LED封装或透镜。

7. 包装与订购信息

标准包装为8mm宽压纹载带卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。每卷包含4000片。对于少于整卷的数量，最小包装量为500片。包装遵循ANSI/EIA 481规范。载带用盖带密封以保护元件，一卷中连续缺失元件（“缺灯”）的最大数量为两个。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

这款双色LED非常适合需要多状态指示的应用。例如，在网络交换机中，红色LED可以指示故障或错误状态，而橙色LED可以指示活动或警告状态。在消费电子产品中，它可用于按钮的双色背光或创建琥珀色/红色状态符号。其宽广的视角使其适用于需要从各个角度都能看到的指示灯。

8.2 设计注意事项

• 限流：务必为每种LED颜色使用一个串联限流电阻（或恒流驱动器）。电阻值应根据电源电压、LED的正向电压（保守设计使用最大Vf）和所需的工作电流（≤30mA DC）计算。
• 热管理：考虑功耗（P = Vf * If）和热阻。在高环境温度或高电流驱动下，应确保使用足够的PCB铜箔面积或其他散热方法，以将结温保持在115°C以下。
• ESD防护：虽然没有明确说明，但在组装过程中始终建议采取适当的ESD（静电放电）防护措施来处理LED。

9. 技术对比与差异化

该元件的主要差异化在于其在一个紧凑的SMD封装内实现了双色功能。与使用两个独立的单色LED相比，这节省了PCB空间，减少了元件数量，并简化了组装。对于面板指示而言，120度的宽广视角是相对于窄光束LED的另一个优势。对强度和波长的精确分档为设计人员在大规模生产中提供了可预测的性能和颜色一致性。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以同时以20mA驱动红色和橙色LED吗？

答：不可以。绝对最大功耗为75mW。如果两个LED同时点亮，假设Vf=2.5V且If=20mA，总功耗将为100mW（2.5V*20mA*2），超过了额定值。同时工作需要降低每个LED的电流，或确保每次只有一个LED点亮。

问：峰值波长和主波长有什么区别？

答：峰值波长（λp）是发射光功率最大的波长。主波长（λd）是人眼感知到的、与光色相匹配的单一波长。在视觉应用中，λd对于颜色规格更为相关。

问：在5V反向电压下反向电流为10μA。我可以在交流电路中使用这个LED吗？

答：不可以。规格书明确指出该器件并非设计用于反向工作。施加反向电压，尤其是在交流电路中，可能会损坏LED。如果与交流电一起使用，必须使用外部电路（如整流器）来保护LED。

11. 实际设计与使用案例

案例：电源单元的双状态指示灯

一位设计师正在为台式电源设计PCB。他们需要一个指示灯来显示交流电源存在（待机状态），另一个指示灯来显示直流输出激活状态。使用这款双色LED简化了设计：橙色LED（引脚1和4）通过一个限流电阻连接到待机电压轨。红色LED（引脚2和3）通过另一个电阻连接到主直流输出轨。PCB封装只需一个元件位置。宽广的视角确保从机箱正面可以看到状态。设计师选择红色R2档和橙色U1档以确保足够的亮度。他们在组装过程中遵循推荐的回流焊温度曲线和存储指南，以确保可靠性。

12. 原理简介

发光二极管（LED）是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光。在此特定器件中，红光由磷化铝铟镓（AlInGaP）半导体材料产生，该材料在产生红色和橙色波长方面效率很高。芯片上方的漫射透镜散射光线，从而形成120度的宽广视角，而非窄光束。双色功能是通过在同一封装内放置两个独立的半导体芯片（一个红色，一个橙色）实现的，每个芯片都有独立的电气连接（阳极和阴极）。

13. 发展趋势

SMD LED技术的总体趋势继续朝着更高效率（每瓦更多流明）发展，从而允许在更低电流下实现更亮的输出并降低功耗。在保持或改善光学性能的同时，进一步小型化也是一个驱动力。随着制造中自动光学检测的改进，颜色一致性和更严格的分档公差正成为标准。此外，将控制电子器件（如恒流驱动器或PWM控制器）直接集成到LED封装中是一个新兴趋势，为最终用户简化了电路设计。符合RoHS指令以及与无铅、高温回流工艺的兼容性现已成为行业的基本要求。