SMD LED LTST-C19DTGKT-NB 数据手册 - 0603 封装 - 2.5-3.1V - 绿色 - 38mW - 英文技术文档

1. 产品概述

本文件提供了一款微型表面贴装器件（SMD）LED灯的完整技术规格。该元件专为自动化印刷电路板（PCB）组装而设计，适用于各种消费类和工业电子产品中空间受限的应用场景。其紧凑的外形尺寸以及与大批量制造工艺的兼容性，使其成为现代电子设计中一种多功能的选择。

1.1 主要特性与优势

该LED为设计者和制造商提供了若干显著优势。它采用超亮InGaN（氮化铟镓）半导体芯片，该芯片以高效率和在绿色光谱中良好的色纯度而闻名。该元件完全符合《有害物质限制》（RoHS）指令。它以行业标准的8毫米载带、7英寸直径卷盘形式供货，便于自动化贴片设备高效取放。其封装设计与红外（IR）回流焊接工艺兼容，符合常见的无铅（Pb-free）组装产线要求。

1.2 目标应用与市场

这款SMD LED适用于众多需要可靠、紧凑的指示或背光的应用。主要市场包括电信设备（例如，蜂窝电话和无绳电话）、办公自动化设备（例如，笔记本电脑、网络系统）以及各种家用电器。具体用途涵盖键盘或小键盘背光、电子设备状态指示灯、集成到微型显示器中，以及通用的信号或符号照明。

2. 封装尺寸与机械规格

该LED采用标准的0603封装尺寸，其长度约为1.6毫米，宽度约为0.8毫米。此型号的特定透镜为水清色并配有黑色顶盖，有助于在LED熄灭时减少杂散光，从而提升对比度。光源本身是基于InGaN的绿色芯片。所有关键尺寸均以毫米为单位提供，标准公差为±0.1毫米，除非数据手册中的详细机械图纸另有规定。

3. 技术规格与特性

3.1 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条件。其测试环境温度（Ta）为25°C。最大连续直流正向电流（IF）为10mA。在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度），允许更高的40mA峰值正向电流。最大功耗为38mW。该器件可承受人体模型（HBM）2000V的静电放电（ESD）阈值。允许的工作温度范围为-20°C至+80°C，而存储温度范围更宽，为-30°C至+100°C。该LED可承受峰值温度为260°C、最长10秒的红外回流焊接。

3.2 无铅制程建议红外回流焊温度曲线

为确保形成可靠的焊点且不损坏LED，本文提供了一份建议的回流焊温度曲线。该曲线通常包括预热阶段、恒温阶段、达到峰值温度的回流区以及冷却阶段。严格遵守规定的时间和温度限制，特别是峰值温度260°C下保持10秒，对于维持器件完整性至关重要。

3.3 电气与光学特性

除非另有说明，这些典型性能参数均在环境温度(Ta)=25°C、正向电流(IF)=5mA的条件下测得。

• 发光强度(Iv)： 范围从最小值45.0毫坎德拉(mcd)到最大值180.0 mcd。典型值在此范围内。测量遵循CIE人眼响应曲线。
• 视角 (2θ½): 50度。这是光强为中心轴测量值一半时的全角。
• 峰值发射波长 (λP): 通常为 534.0 纳米 (nm).
• 主波长 (λd): 范围从 520.0 nm 到 535.0 nm。该单一波长最能代表 LED 的感知颜色。
• 谱线半高宽 (Δλ): 通常为35 nm。这表示发射光的光谱纯度。
• 正向电压 (VF): 在正向电流为5mA时，电压范围为2.50伏至3.10伏。
• 反向电流 (IR): 当施加5V反向电压时，最大反向电流为10微安。注意：本器件并非设计用于反向偏置工作。

4. Binning and Classification System

为确保应用的一致性，LED会根据关键参数进行分档。这使得设计人员能够选择满足特定电路或美学要求的元件。

4.1 正向电压 (VF) 分档

在IF=5mA条件下，正向压降的分档定义如下：代码E2覆盖2.5V至2.7V，E3覆盖2.7V至2.9V，E4覆盖2.9V至3.1V。每个分档内允许±0.1V的容差。

4.2 发光强度(Iv)分档

在IF=5mA条件下，光输出的分档定义如下：代码P覆盖45.0至71.0 mcd，Q覆盖71.0至112.0 mcd，R覆盖112.0至180.0 mcd。每个分档内允许±15%的容差。

4.3 主波长（色调）分级

分级根据色点（主波长）定义。代码AP覆盖520.0至525.0 nm，AQ覆盖525.0至530.0 nm，AR覆盖530.0至535.0 nm。每个分级内适用±1nm的容差。

5. 典型性能曲线与图形数据

数据手册包含在25°C环境温度下绘制的若干特性曲线。这些图表直观地展示了器件在不同条件下的行为特性。典型曲线包括正向电压与正向电流的关系（V-I曲线）、发光强度随正向电流的变化、环境温度对发光强度的影响，以及显示峰值波长和光谱宽度的相对光谱功率分布。分析这些曲线对于电路设计至关重要，例如选择合适的限流电阻以及理解不同热条件下的性能表现。

6. 用户指南与操作说明

6.1 清洁程序

应避免使用未指定的化学清洁剂，因为它们可能损坏LED封装。如果在焊接后或因污染需要清洁，推荐方法是将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟，之后应彻底干燥组件。

6.2 推荐PCB焊盘布局

本文提供了建议的印刷电路板焊盘布局的详细图纸。遵循此布局可确保在回流焊过程中形成正确的焊角、获得良好的机械附着力以及精确的对位。该设计考虑了元器件的尺寸，有助于实现可靠的电气连接。

6.3 卷带包装规格

本LED采用带保护盖带的凸起载带包装，卷绕在直径为7英寸（178毫米）的卷盘上。标准卷盘数量为4000颗。载带凹槽、间距及卷盘轴心的详细尺寸均有规定，以确保与自动化组装设备的兼容性。包装符合ANSI/EIA-481标准。

7. 重要注意事项与应用说明

7.1 预期应用与可靠性

本LED设计用于标准电子设备。对于要求极高可靠性或故障可能危及生命或健康的应用（例如，航空、医疗设备、安全系统），必须在设计导入前进行专门的技术咨询，以评估其适用性以及是否需要额外的筛选或认证。

7.2 储存条件与潮湿敏感度

正确的储存对于防止吸湿至关重要，吸湿可能导致回流焊接过程中出现“爆米花”现象或分层。未开封的防潮袋应在≤30°C和≤90% RH的条件下储存，且元件需在一年内使用。一旦原包装袋被打开，LED的湿度敏感等级（MSL）为3级。这意味着在暴露于≤30°C/60% RH的环境后，必须在168小时（7天）内进行红外回流焊接。若在原包装袋外储存超过此期限，应将其置于带有干燥剂的密封容器中。超过168小时车间寿命的元件，在焊接前需要进行烘烤处理（约60°C，至少20小时）以去除湿气。

7.3 焊接指南

阐述了两种焊接方法。对于回流焊接，温度曲线应将预热限制在150-200°C，最长预热时间为120秒。峰值温度不得超过260°C，且高于此温度的时间应限制在最长10秒以内。回流焊接最多应进行两次。对于使用烙铁的手工焊接，烙铁头温度不应超过300°C，每个焊点的接触时间应限制在3秒以内，最好一次完成。需要强调的是，最佳的回流温度曲线取决于具体的PCB设计、元器件和所使用的焊膏，并应据此进行特性分析。

8. 静电放电 (ESD) 预防措施

LED对静电放电和电压浪涌敏感。为防止潜在或灾难性损坏，在操作和组装过程中必须实施严格的ESD控制措施。这包括使用接地腕带、防静电手套，并确保所有工作站、工具和机器都正确接地。2000V HBM等级表示基础的保护水平，但防止暴露于ESD源始终是首要策略。

9. 设计考量与电路集成

将此LED集成到电路中时，必须计算若干因素。使用电压源驱动时，几乎总是需要限流电阻。其阻值可通过欧姆定律计算：R = (V_supply - VF_LED) / IF，其中VF_LED为所选分档的正向电压，IF为所需的驱动电流（不得超过10mA DC）。例如，使用5V电源，在5mA电流下典型VF为2.8V，则电阻值为(5 - 2.8) / 0.005 = 440欧姆。标准的470欧姆电阻是合适的选择。设计人员还应考虑热环境，因为环境温度升高会降低光输出并影响长期可靠性。PCB上充足的间距有助于散热。

10. 性能分析与比较背景

采用InGaN芯片实现绿光发射代表了标准的现代技术，与旧技术相比，能提供良好的效率和色彩稳定性。0603封装是常用最小SMD LED封装之一，可实现高密度布局。规定的发光强度范围和视角使该组件非常适合用作直接观看的状态指示灯和低亮度背光。详细的分档结构允许在需要跨多个LED保持颜色一致性或正向电压匹配的应用中进行精确选择，例如多LED阵列或显示器。

11. 常见问题解答 (FAQ)

问：峰值波长与主波长有何区别？
A: 峰值波长（λP）是指发射光谱强度达到最大值时所对应的单一波长。主波长（λd）则是根据CIE色度图上的色坐标推导得出，它代表了一种纯单色光的波长，该单色光在人眼看来与LED的颜色相同。在颜色规格方面，λd通常更具参考价值。

Q: 我能否在不使用限流电阻的情况下驱动这颗LED？
A: 不能。LED是电流驱动器件。将其直接连接到电压源会导致过大的电流流过，迅速超过其最大额定值并损坏元件。串联一个电阻或使用恒流驱动电路是必不可少的。

Q: 为什么储存和操作湿度敏感等级（MSL）很重要？
答：塑料表面贴装器件（SMD）封装会从空气中吸收湿气。在高温回流焊接过程中，这些被截留的湿气会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装开裂或与芯片分层（“爆米花”效应）。遵守MSL等级和烘烤程序可以防止这种失效模式。

问：下单时如何解读分档代码？
答：完整的产品规格由VF、Iv和色度（Hue）的分档组合定义（例如，E3-Q-AP）。为了在生产批次中获得一致的结果，建议在下单时指定所需的分档代码或允许的范围。

12. 技术概览与趋势

该LED采用InGaN半导体材料，这是生产高亮度蓝色、绿色和白色LED的标准技术。SMD LED的发展趋势持续朝着更高效率（每瓦电能产生更多光输出）、更小封装尺寸以增加设计灵活性，以及提升显色性和一致性方向迈进。制造工艺侧重于更严格的分档公差和更高的可靠性，以满足汽车、工业和消费类应用的需求。如本数据手册所述，转向无铅（Pb-free）焊接工艺，现已成为由环保法规驱动的全球行业标准。