SMD LED LTST-E212KRKGWT 规格书 - 尺寸 2.0x1.25x0.8mm - 电压 1.8-2.5V - 功率 75mW - 红/绿双色 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-E212KRKGWT是一款紧凑型表面贴装LED，专为空间受限应用中的自动化印刷电路板组装而设计。它采用漫射透镜，并提供两种不同的光源技术：用于红光发射的AlInGaP和用于绿光发射的InGaN。这种在单一封装尺寸内实现的双色能力，使其在需要从同一元件位置发出多种颜色的状态指示、背光和标识应用中具有高度通用性。

1.1 核心优势

• 微型化外形尺寸：小巧的封装尺寸非常适合现代便携式和消费电子产品中的高密度PCB布局。
• 双色光源：通过提供引脚分配兼容的红光和绿光选项，为双色应用提供了设计灵活性，简化了物料清单和PCB设计。
• 自动化兼容性：采用7英寸卷盘上的8mm载带包装，完全兼容高速自动贴片设备，简化了制造流程。
• 强大的工艺兼容性：设计可承受标准的红外回流焊接工艺，包括无铅焊接组装所需的工艺。
• 环保合规性：本产品符合RoHS（有害物质限制）指令。

1.2 目标市场与应用

这款LED适用于广泛的电子设备。主要应用领域包括电信设备（无绳电话和手机）、便携式计算设备（笔记本电脑、平板电脑）、网络系统、家用电器以及室内标识或显示面板。其可靠性和小巧尺寸使其成为对稳定性能和高效组装要求严格的消费电子和工业电子的首选。

2. 深入技术参数分析

以下部分详细、客观地解读了在环境温度（Ta）为25°C时测得的LTST-E212KRKGWT LED的关键电气和光学参数。

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损坏的应力极限。不保证在或超过这些极限下运行。

• 功耗（Pd）：红色和绿色型号均为75 mW。此参数限制了LED芯片内可转换为光和热的总电功率（正向电流 * 正向电压）。
• 峰值正向电流（I_FP）：80 mA，仅在脉冲条件下允许（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。在直流操作中超过此值可能导致过热。
• 直流正向电流（I_F）：30 mA。这是建议的长期可靠运行的最大连续电流。
• 温度范围：工作和存储温度范围为-40°C至+100°C，表明其适用于温度波动较大的环境。

2.2 电气与光学特性

这些是标准测试条件（I_F= 20mA）下的典型性能参数。

• 发光强度（I_V）：红色LED的典型光输出为75 mcd，绿色LED为65 mcd，两者的最小保证值均为28 mcd。此强度使用经过滤光片匹配人眼明视觉响应的传感器测量。
• 视角（2θ_1/2）：典型值为120度。这种漫射透镜特有的宽视角确保了在广阔区域内的良好可见性，使其适用于面板指示灯。
• 波长：
  • 红色（AlInGaP）：峰值发射波长（λ_P）典型值为639 nm。主波长（λ_d）典型值为631 nm。
  • 绿色（InGaN）：峰值发射波长（λ_P）典型值为574 nm。主波长（λ_d）典型值为566 nm。
  峰值波长和主波长之间的微小差异是正常的，与发射光谱的形状有关。
• 光谱线半宽（Δλ）：两种颜色的典型值均为20 nm，表示发射光的光谱纯度或带宽。
• 正向电压（V_F）：在20mA时，范围从1.8V（最小）到2.5V（最大）。设计时应考虑典型值在中间点附近，但电路必须适应整个范围。公差为±0.1V。
• 反向电流（I_R）：在反向电压（V_R）为5V时，最大为10 µA。必须注意，此器件并非为反向操作而设计；此测试仅用于质量验证。

3. 分档系统说明

为确保批量生产的一致性，LED会根据性能进行分档。LTST-E212KRKGWT对发光强度以及绿色型号的主波长使用独立的分档。

3.1 发光强度（I_V）分档

红色和绿色LED共享相同的强度档位代码，在20mA下以毫坎德拉（mcd）为单位测量。每个档位有11%的容差。

• 档位 N：28.0 – 45.0 mcd
• 档位 P：45.0 – 71.0 mcd
• 档位 Q：71.0 – 112.0 mcd
• 档位 R：112.0 – 180.0 mcd

例如，标有强度档位Q的LED，其典型输出将在71至112 mcd之间。设计人员应指定所需的档位，以保证其应用中的最低亮度水平。

3.2 绿色主波长（WD）分档

仅绿色LED有指定的波长档位，在20mA下以纳米（nm）为单位测量，每个档位容差为±1 nm。

• 档位 G1：566.0 – 569.0 nm
• 档位 G2：569.0 – 572.0 nm
• 档位 G3：572.0 – 575.0 nm

这种分档允许对绿色的精确色调进行更严格的控制，这对于多LED显示屏中的颜色匹配或特定的美学要求非常重要。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体图表（例如，图1为光谱分布，图6为视角），但此处分析其一般含义。

4.1 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

LED的I-V特性是非线性的。对于LTST-E212KRKGWT，在20mA的典型工作电流下，正向电压落在1.8V至2.5V之间。一旦正向电压超过二极管的开启阈值，曲线将显示电流急剧增加。因此，当使用电压源供电时，必须串联使用限流电阻或恒流驱动器，以防止热失控。

4.2 发光强度 vs. 正向电流

在器件的工作范围内，光输出（发光强度）通常与正向电流成正比。然而，在非常高的电流下，由于热量增加，效率可能会下降。在建议的20mA下工作可确保亮度和寿命之间的最佳平衡。

4.3 光谱分布

引用的光谱图将显示每种颜色单一的主峰（红光约639nm，绿光约574nm），典型半宽为20nm。与其他一些红光技术相比，AlInGaP红光LED的光谱通常更窄，而InGaN绿光光谱是其类型的标准。漫射透镜略微加宽了这些波长的角分布，但不会显著改变峰值光谱输出。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与极性

该SMD封装具有标称的占位面积。关键尺寸包括本体尺寸和引脚间距。引脚分配对于正确方向至关重要：

• 红色LED（AlInGaP）：阳极和阴极分别分配给引脚1和引脚3。
• 绿色LED（InGaN）：阳极和阴极分别分配给引脚1和引脚4。

这种差异意味着单个PCB焊盘布局可以容纳任一颜色，但驱动电路必须连接到正确的引脚。应始终参考封装外形图（规格书中隐含）以获取精确尺寸和焊盘位置。

5.2 推荐的PCB贴装焊盘布局

提供了建议的焊盘图形，以确保正确的焊接和机械稳定性。焊盘设计通常包括散热焊盘，以方便焊接，同时提供足够的铜面积用于散热和牢固粘附。遵循此建议有助于防止立碑（回流焊期间一端翘起）并确保可靠的焊点。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊接曲线

规格书参考J-STD-020B的无铅工艺条件。建议采用具有以下关键限制的通用曲线：

• 预热：150°C 至 200°C。
• 预热时间：最长120秒，以缓慢升温并激活助焊剂。
• 峰值温度：最高260°C。液相线以上（例如217°C）的时间应根据焊膏规格进行控制。
• 峰值焊接时间：最长10秒，且回流次数不应超过两次。

需要强调的是，最佳曲线取决于具体的PCB组装，因此必须进行特性分析。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，烙铁温度不应超过300°C，且每次操作的接触时间应限制在最长3秒。过热或时间过长会损坏LED封装或内部引线键合。

6.3 存储与处理

LED对湿气敏感。关键的存储规则包括：

• 密封包装：在≤ 30°C和≤ 70% RH条件下储存。在干燥包装日期后一年内使用。
• 已开封包装：对于从防潮袋中取出的元件，环境条件应为≤ 30°C和≤ 60% RH。
• 车间寿命：建议在打开原始包装后的168小时（7天）内完成红外回流焊接。
• 重新烘烤：如果暴露时间超过168小时，在焊接前需要在约60°C下烘烤至少48小时，以去除吸收的湿气并防止“爆米花”现象（回流焊期间封装开裂）。

6.4 清洗

如果需要焊后清洗，只能使用指定的醇基溶剂，如乙醇或异丙醇，在常温下清洗时间少于一分钟。未指定的化学品可能会损坏塑料透镜或封装材料。

7. 包装与订购信息

7.1 载带与卷盘规格

产品标准供应形式为带有保护盖带的压纹载带，卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。标准卷盘数量为3000片。对于剩余订单，最小包装数量为500片。载带和卷盘尺寸符合ANSI/EIA-481规范，确保与标准自动化组装设备送料器兼容。

8. 应用说明与设计考虑

8.1 典型应用电路

最常见的驱动方法是电压源（V_CC）串联一个限流电阻（R_S）。电阻值可以使用欧姆定律计算：R_S= (V_CC- V_F) / I_F。例如，使用5V电源，典型V_F为2.2V，期望I_F为20mA：R_S= (5 - 2.2) / 0.02 = 140 Ω。应选择最接近的标准值（例如150 Ω），这会略微降低电流。电阻的额定功率应至少为I_F²* R_S.

。

8.2 热管理

尽管功耗较低（最大75mW），但正确的热设计可以延长LED寿命。确保推荐的PCB焊盘连接到足够的铜面积以充当散热器。避免在高环境温度下连续以绝对最大电流（30mA DC）工作，因为这会加速光衰。

8.3 反向电压保护

由于该器件并非为反向偏置设计，在可能出现反向电压的电路中（例如，在背对背LED配置中或带有感性负载时）加入保护是明智的。一个与LED并联（阴极对阳极）的简单二极管即可提供这种保护。

9. 技术对比与差异化

LTST-E212KRKGWT的主要差异化在于其在标准化SMD封装内实现了双光源（AlInGaP/InGaN）和双色能力。与单色LED相比，它提供了设计灵活性。与其他双色LED相比，其使用成熟、高效的半导体材料（红光用AlInGaP，绿光用InGaN）通常能带来良好的发光效率和稳定的温度性能。其漫射透镜提供的120度宽视角是与窄角LED相比的关键特性，使其在需要广域可见性的应用中更具优势。

10. 常见问题解答（FAQ）

10.1 我可以直接用3.3V或5V微控制器引脚驱动这个LED吗？答案：

不，不能直接驱动。微控制器GPIO引脚是电压源，其电流源/灌能力有限（通常为20-25mA）。直接连接LED有超过LED最大电流和GPIO引脚额定值的风险，可能损坏两者。务必使用串联限流电阻或晶体管驱动电路。

10.2 峰值波长和主波长有什么区别？答案：_P峰值波长（λ_d）是光谱功率分布达到最大值时的单一波长。主波长（λ_d）是单色光的波长，当与指定的白色参考光混合时，其感知颜色与LED的感知颜色相匹配。λ

更接近人眼对颜色的感知。

10.3 为什么存储条件如此严格？答案：

塑料LED封装会从空气中吸收湿气。在高温回流焊接过程中，这些被困住的湿气会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装分层或芯片开裂（“爆米花”现象）。严格的存储和烘烤程序控制湿气含量，以防止这种失效模式。

11. 实际设计案例研究场景：

为一个网络路由器设计状态指示灯面板，需要在非常紧凑的空间内提供红色（故障/错误）和绿色（运行/就绪）指示灯。实施方案：

使用LTST-E212KRKGWT允许使用单个PCB焊盘布局来实现两种状态颜色。PCB布局包含推荐的焊盘图形。微控制器固件控制两个GPIO引脚，每个引脚通过合适的限流电阻（例如，对于5V电源使用150Ω）连接到LED的引脚1（共阳极）。一个GPIO驱动引脚3（红色阴极），另一个驱动引脚4（绿色阴极）。与使用两个独立的单色LED相比，此设计将所需的PCB空间减少了一半，并简化了组装。

12. 工作原理

发光二极管（LED）是通过电致发光发光的半导体器件。当在p-n结上施加正向电压时，来自n型区域的电子与来自p型区域的空穴在有源层内复合。这种复合以光子（光）的形式释放能量。发射光的特定波长（颜色）由所用半导体材料的带隙能量决定。LTST-E212KRKGWT使用AlInGaP（铝铟镓磷）产生红光，使用InGaN（铟镓氮）产生绿光，每种材料都是根据其在各自光谱中的效率和色纯度而选择的。

13. 技术趋势