LTST-E682QETGWT SMD LED 规格书 - 双色（红/绿）技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了LTST-E682QETGWT的规格，这是一款表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）。该元件在单个封装内集成了两个不同的LED芯片：一个采用AlInGaP技术发射红光，另一个采用InGaN技术发射绿光。其设计适用于自动化印刷电路板（PCB）组装工艺，非常适合大批量生产。

1.1 特性

• 符合RoHS（有害物质限制）指令。
• 采用8mm载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，适用于自动化贴片设备。
• 标准EIA（电子工业联盟）封装尺寸。
• 兼容集成电路的低电压工作模式。
• 完全兼容红外（IR）回流焊接工艺。
• 已按JEDEC（联合电子设备工程委员会）湿度敏感等级3级进行预处理。

1.2 目标应用

这款双色LED适用于各种需要紧凑尺寸和可靠指示的电子设备。典型应用领域包括：

• 电信设备（例如：路由器、调制解调器、基站）。
• 办公自动化设备（例如：打印机、扫描仪、多功能一体机）。
• 家用电器和消费电子产品。
• 工业控制面板和设备。
• 状态和电源指示灯。
• 前面板、符号或小型标识的背光照明。

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损坏的极限。在此条件下或超出此条件工作无法保证，应在电路设计中避免。

• 功耗（Pd）：75 mW（红），76 mW（绿）。这是在环境温度（Ta）为25°C时，LED能够耗散的最大热量功率。
• 峰值正向电流（I_FP）：100 mA（红），80 mA（绿）。这是在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）允许的最大瞬时电流。它显著高于连续直流额定值。
• 直流正向电流（I_F）：30 mA（红），20 mA（绿）。这是为获得可靠长期运行而推荐的最大连续正向电流。
• 工作与存储温度范围：-40°C 至 +85°C（工作），-40°C 至 +100°C（存储）。该器件适用于工业温度环境。

2.2 光电特性

这些参数在标准测试条件Ta=25°C和I_F=20mA下测量，除非另有说明。它们定义了器件的典型性能。

• 发光强度（I_V）：感知亮度的度量。对于红光芯片，典型范围为450-1080毫坎德拉（mcd）。对于绿光芯片，范围为780-1875 mcd。测量遵循CIE明视觉响应曲线。
• 视角（2θ_1/2）：约120度（典型值）。这个宽视角定义为强度下降到其轴向值一半时的角度，是漫射透镜的特征，提供宽广、均匀的照明，而非狭窄光束。
• 峰值发射波长（λ_P）：632 nm（红，典型值），520 nm（绿，典型值）。这是光谱输出达到最大值时的波长。
• 主波长（λ_d）：616-628 nm（红），515-530 nm（绿）。这是最能代表LED感知颜色的单一波长，源自CIE色度图。绿光容差为±1 nm。
• 光谱线半宽（Δλ）：20 nm（红，典型值），30 nm（绿，典型值）。这表示光谱纯度；数值越小，颜色越接近单色。
• 正向电压（V_F）：1.7-2.5V（红），2.8-3.8V（绿），在20mA下。绿光InGaN芯片通常比红光AlInGaP芯片需要更高的驱动电压。容差为±0.1V。
• 反向电流（I_R）：在V_R=5V下，两种颜色的最大值为10 µA。LED并非为反向偏压工作而设计；此参数主要用于红外测试。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED根据关键参数被分拣到不同的档位。

3.1 发光强度（I_V）分档

LED根据其在20mA下测得的亮度进行分类。

红光（AlInGaP）：

- R1：450 - 600 mcd

- R2：600 - 805 mcd

- R3：805 - 1080 mcd

绿光（InGaN）：

- G1：780 - 1045 mcd

- G2：1045 - 1400 mcd

- G3：1400 - 1875 mcd

每个亮度档位内的容差为±11%。

3.2 绿光波长（WD）分档

绿光LED根据其主波长进一步分拣，以控制色调变化。

- AP：515 - 520 nm

- AQ：520 - 525 nm

- AK：525 - 530 nm

每个波长档位的容差为±1 nm。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸与引脚分配

该器件采用标准SMD封装尺寸。关键尺寸包括本体尺寸和焊盘布局。除非另有说明，所有尺寸容差为±0.2 mm。引脚分配如下：引脚1和2用于绿光LED的阳极/阴极，引脚3和4用于红光LED的阳极/阴极。每对引脚的具体阳极/阴极分配应从详细的封装图纸中核实。

4.2 推荐的PCB贴装焊盘布局

提供了焊盘图形设计，以确保回流焊接过程中形成良好的焊点。遵循此推荐的焊盘几何形状对于实现良好的机械固定、电气连接和散热至关重要。

5. 焊接与组装指南

5.1 红外回流焊接曲线

该元件兼容无铅焊接工艺。提供了符合J-STD-020B标准的建议回流曲线，通常包括：

• 预热：150-200°C，最长120秒，以逐渐加热电路板并激活助焊剂。
• 峰值温度：最高260°C。应控制高于液相线（例如217°C）的时间。
• 峰值温度下焊接时间：最长10秒。回流焊接最多应进行两次。

注意：最佳曲线取决于具体的PCB设计、焊膏和回流炉。提供的曲线是基于JEDEC标准的指南。

5.2 手工焊接（如必要）

如果需要手工焊接，请使用温度可控的电烙铁，最高温度设置为300°C。与LED端子的接触时间不应超过3秒，且仅应进行一次，以防止塑料封装和半导体芯片受到热损伤。

5.3 清洗

请勿使用未指定或强腐蚀性的化学清洁剂。如果焊接后需要清洗，请使用酒精类溶剂，如乙醇或异丙醇（IPA）。在常温下将LED浸入不超过一分钟。确保在通电前清洁剂已完全挥发。

6. 存储与操作注意事项

6.1 存储条件

• 密封包装（防潮袋）：存储在≤30°C和≤70%相对湿度（RH）下。自袋封日期起，保质期为一年。
• 已开封包装：环境不应超过30°C和60% RH。暴露在环境空气中的元件应在168小时（7天）内进行回流焊接。
• 袋外长期存储：对于超过168小时的存储，请将元件存放在带有干燥剂的密封容器或氮气干燥柜中。如果暴露时间超过此限制，建议在组装前进行约60°C、至少48小时的烘烤，以去除吸收的湿气，防止回流焊接过程中发生“爆米花”现象。

6.2 应用注意事项

此LED适用于通用电子设备。它并非为设计或认证用于故障可能直接危及生命、健康或安全的场合（例如：航空、医疗生命支持、关键交通控制）。对于此类高可靠性应用，请咨询制造商以获取专门认证的元件。

7. 包装与订购信息

7.1 载带与卷盘规格

标准包装为压纹载带（8mm宽），卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。关键规格包括：

• 每满盘2000片。
• 零散订单最小起订量为500片。
• 载带上的空位用盖带密封。
• 包装符合ANSI/EIA-481规范。

8. 应用建议与设计考量

8.1 限流

务必使用串联限流电阻或恒流驱动器来驱动LED。切勿将其直接连接到电压源。电阻值（R）可使用欧姆定律计算：R = (V_电源- V_F) / I_F。使用规格书中的最大V_F值，以确保在所有条件下都有足够的电流。对于红光LED，在20mA和5V电源下：R = (5V - 2.5V) / 0.02A = 125Ω。标准的120Ω或150Ω电阻是合适的。

8.2 热管理

尽管SMD LED效率高，但仍会产生热量。超过最大结温会降低光输出和寿命。确保PCB有足够的散热措施，尤其是在接近最大直流电流或高环境温度下工作时。避免在附近放置发热元件。

8.3 ESD（静电放电）预防措施

LED对静电放电敏感。请在防静电环境中操作，使用接地腕带和导电工作台面。

9. 典型性能曲线分析

规格书包含了关键关系的图形表示，这对设计至关重要。

• 相对发光强度 vs. 正向电流：显示亮度如何随电流增加，通常呈亚线性关系。在推荐电流以上工作，收益递减且发热增加。
• 正向电压 vs. 正向电流：展示了二极管的指数型I-V特性。电压随电流增加而增加，并随温度升高而降低（负温度系数）。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：说明了热淬灭效应。光输出随环境（以及结）温度升高而降低。这在AlInGaP（红光）LED中比在InGaN（绿光/蓝光）LED中更为明显。
• 光谱分布：描绘了跨波长的相对功率输出，显示了峰值和半宽。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

Q1：我可以同时以最大直流电流驱动红光和绿光LED吗？

A1：不可以。绝对最大额定值是针对每个芯片的。同时以20mA（红）和20mA（绿）驱动两者意味着封装内的总功耗会很大。您必须考虑组合热负载，并确保局部温度不超过规格。通常建议以较低电流驱动它们或使用多路复用。

Q2：峰值波长和主波长有什么区别？

A2：峰值波长（λ_P）是光谱输出最高的物理波长。主波长（λ_d）是一个计算值，对应于CIE图表上的感知颜色。对于单色光源，两者相似。对于具有一定光谱宽度的LED，λ_d是颜色匹配更相关的参数。

Q3：为什么袋子打开后，存储湿度要求更严格？

A3：防潮袋（MBB）和干燥剂保护元件免受环境湿度影响。一旦打开，塑料LED封装会吸收湿气。在高温回流过程中，这些被困的湿气会迅速汽化，导致内部分层或开裂（“爆米花”现象），从而引发故障。

11. 工作原理简介

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结区。当这些载流子复合时，它们会释放能量。在标准硅二极管中，此能量以热的形式释放。在由直接带隙半导体材料（如AlInGaP用于红/琥珀色，InGaN用于绿/蓝/白色）制成的LED中，此能量的很大一部分以光子（光）的形式释放。发射光的特定波长（颜色）由有源区所用半导体材料的带隙能量决定。