LTST-C21TGKT SMD LED 规格书 - 3.2x1.6x1.1mm - 2.8-3.8V - 76mW - 绿色水清透镜 - 简体中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了LTST-C21TGKT的完整技术规格，这是一款表面贴装器件（SMD）LED灯。该器件属于微型LED系列，专为自动化印刷电路板（PCB）组装和空间受限的应用而设计。其紧凑的外形和标准化封装使其非常适合集成到现代电子制造流程中。

该LED的核心应用领域广泛，涵盖通信设备、办公自动化设备、各类家用电器和工业控制系统。其主要功能包括用作状态指示灯、为键盘和按键提供背光、实现微型显示，以及作为室内标识的信号或符号光源。

1.1 主要特性

• 符合RoHS标准：该器件按照《有害物质限制指令》制造，确保不含铅、汞、镉等特定有害物质。
• 反向贴装设计：采用独特的板上芯片结构，LED芯片以反向方向安装，这在特定的光学设计和组装场景中可能带来优势。
• 超亮InGaN芯片：采用氮化铟镓（InGaN）半导体材料，可产生高强度的绿光输出。
• 兼容自动化组装：以标准8毫米载带、7英寸直径卷盘形式供货，符合EIA标准，完全兼容高速自动贴片设备。
• 可回流焊接：封装设计可承受表面贴装技术（SMT）组装线中使用的标准红外（IR）回流焊接工艺。
• 兼容集成电路：其电气特性适合直接与标准集成电路输出接口连接。

2. 封装尺寸与配置

LTST-C21TGKT采用紧凑的行业标准SMD封装。透镜呈水清透明状，而光源本身是基于InGaN的绿色发光体。典型封装外形尺寸约为长3.2毫米、宽1.6毫米、高1.1毫米，但设计人员必须始终参考详细的尺寸图纸进行关键机械设计。除非图纸另有说明，所有指定尺寸均以毫米为单位，标准公差为±0.1毫米。

3. 额定值与特性

理解绝对最大额定值对于确保可靠运行和防止器件过早失效至关重要。这些额定值规定了可能导致永久损坏的极限值。

3.1 绝对最大额定值（Ta=25°C）

• 功耗（Pd）：76 mW。这是器件能以热量形式耗散的最大功率。
• 峰值正向电流（I_F(PEAK)）：100 mA。这是允许的最大瞬时正向电流，通常在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）规定，以防止过热。
• 连续正向电流（I_F）：20 mA。这是建议用于连续运行的最大直流电流。
• 工作温度范围（T_opr）：-20°C 至 +80°C。器件设计在此环境温度范围内工作。
• 存储温度范围（T_stg）：-30°C 至 +100°C。非工作状态下的存储温度范围。
• 红外回流焊接条件：可承受峰值温度260°C，最长10秒。这定义了PCB组装过程中的热曲线耐受度。

3.2 电气与光学特性（Ta=25°C）

这些参数定义了LED在标准测试条件下的典型性能。

• 发光强度（I_V）：在正向电流（I_F）为20 mA时，范围从最小值180.0 mcd到最大值1120.0 mcd。实际值经过分档（见第4节）。强度测量使用经过滤光片匹配CIE明视觉人眼响应曲线的传感器。
• 视角（2θ_1/2）：70度。这是发光强度降至其峰值（轴向）值一半时的全角，定义了光束的扩散范围。
• 峰值发射波长（λ_P）：典型值530 nm。光谱功率输出最高的波长。
• 主波长（λ_d）：在I_F=20mA时，典型值525 nm。这是人眼感知到的、最能代表光色的单一波长，源自CIE色度图。
• 光谱线半宽（Δλ）：约35 nm。在峰值强度一半处测量的发射光谱带宽。
• 正向电压（V_F）：在I_F=20mA时，介于2.8 V至3.8 V之间。LED导通电流时两端的电压降。
• 反向电流（I_R）：在反向电压（V_R）为5V时，最大10 μA。LED并非设计用于反向偏压工作；此参数仅用于测试目的。

3.3 特性重要说明

• 静电放电（ESD）敏感性：LED易受静电和电压浪涌损坏。在处理过程中，必须采取适当的ESD控制措施，例如使用接地腕带、防静电手套，并确保所有设备接地。
• 反向电压操作：该器件并非设计用于反向偏压操作。反向电流参数仅用于信息和测试目的。

4. 分档系统

为确保应用中的一致性，LED根据关键性能参数进行分类（分档）。LTST-C21TGKT采用二维分档系统。

4.1 发光强度（I_V）分档

绿色，在20mA下以毫坎德拉（mcd）为单位测量。每个档位内的公差为±15%。

• 档位代码 S：180.0 – 280.0 mcd
• 档位代码 T：280.0 – 450.0 mcd
• 档位代码 U：450.0 – 710.0 mcd
• 档位代码 V：710.0 – 1120.0 mcd

4.2 色调（主波长）分档

绿色，在20mA下以纳米（nm）为单位测量。每个档位的公差为±1 nm。

• 档位代码 AP：520.0 – 525.0 nm
• 档位代码 AQ：525.0 – 530.0 nm
• 档位代码 AR：530.0 – 535.0 nm

完整的部件号通常包含这些档位代码，以指定确切的性能等级。

5. 典型性能曲线

图形数据提供了在不同条件下器件行为的更深入洞察。虽然此处未呈现具体的曲线图，但规格书通常包含以下用于设计分析的基本图表：

• 相对发光强度 vs. 正向电流（I_V/ I_F）：显示光输出如何随电流增加，通常在较高电流下由于发热和效率下降而变得亚线性。
• 正向电压 vs. 正向电流（V_F/ I_F）：说明二极管的I-V特性，对于设计限流电路至关重要。
• 相对发光强度 vs. 环境温度（I_V/ T_a）：展示光输出的热依赖性，通常随结温升高而降低。
• 光谱功率分布：相对强度与波长的关系图，显示峰值在~530nm处以及~35nm的光谱宽度。
• 视角分布图：描述光强空间分布的极坐标图，确认70度视角。

6. 组装与操作指南

6.1 推荐的PCB焊盘布局

提供了建议的PCB焊盘图形（封装），以确保形成良好的焊点、机械稳定性和热管理。该图形通常包括比器件端子稍大的焊盘尺寸和间距，以促进良好的焊料润湿和焊角形成。

6.2 焊接工艺

该器件适用于无铅（Pb-free）焊接工艺。提供了建议的红外回流焊曲线，遵循JEDEC标准。关键参数包括：

• 预热：150°C – 200°C。
• 预热时间：最长120秒，以实现均匀加热和焊膏活化。
• 峰值温度：最高260°C。
• 液相线以上时间（峰值处）：最长10秒。器件不应承受超过两次回流焊循环。

对于使用烙铁进行的手动返修，烙铁头温度不应超过300°C，且单次维修的接触时间应限制在最长3秒。遵循焊膏制造商的指南，并根据特定PCB设计确定热曲线至关重要。

6.3 清洗

如果需要进行焊后清洗，只能使用指定的醇基溶剂，如乙醇或异丙醇。LED应在常温下浸泡少于一分钟。未指定的化学清洁剂可能会损坏环氧树脂透镜或封装。

6.4 存储与湿敏性

LED封装在带有干燥剂的防潮袋中。密封状态下，应在≤ 30°C和≤ 90%相对湿度（RH）下存储，并在一年内使用。一旦打开原包装袋，元件的湿敏等级（MSL）为3级。这意味着它们必须在暴露于工厂环境条件（≤ 30°C / 60% RH）后一周内进行红外回流焊接。对于在原包装袋外存储超过一周的情况，必须将其存储在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。暴露超过一周的元件在组装前需要在约60°C下烘烤至少20小时，以去除吸收的水分并防止回流焊过程中发生“爆米花”损坏。

7. 包装规格

产品以兼容自动化组装设备的载带卷盘形式供货。

• 载带宽度：8 毫米。
• 卷盘直径：7 英寸（178 毫米）。
• 每卷数量：3000 件。
• 最小起订量（MOQ）：剩余数量500件起订。
• 空穴密封：载带中的空穴用顶盖胶带覆盖。
• 缺件：根据包装标准，最多允许连续缺失两个LED。
• 标准：包装符合ANSI/EIA-481规范。

8. 应用说明与设计考量

8.1 驱动方法

LED是一种电流控制器件。为确保一致且稳定的发光强度、颜色和寿命，必须由恒流源驱动，而非恒压源。正向电压（V_F）具有公差和负温度系数（随温度升高而降低）。对于基本指示灯，使用简单的串联电阻和电压源是常见的做法，但对于需要稳定亮度的应用，建议使用专用的LED驱动IC或更复杂的电流调节电路。设计必须遵守连续（20mA）和脉冲（100mA）电流的绝对最大额定值。

8.2 热管理

尽管功耗相对较低，为76mW，但有效的热管理对于保持性能和可靠性仍然很重要，尤其是在高环境温度下或接近最大额定值驱动时。PCB铜焊盘是主要的散热器。遵循推荐的焊盘布局，在焊盘下方使用散热过孔（如果适用于该封装），并确保充足的气流，有助于将LED结温保持在安全范围内，从而保持光输出和运行寿命。

8.3 光学集成

70度视角提供了宽广、漫射的发射模式，适用于区域照明和状态指示灯。对于需要更聚焦光束的应用，可能需要二次光学元件，如透镜或导光板。水清透镜允许真实的芯片颜色（绿色）发出，无需着色。

8.4 极性与方向

作为二极管，LED具有阳极（+）和阴极（-）。封装包含极性指示器，通常是阴极侧的凹口、绿点或切角。在PCB上的正确方向对于器件发光至关重要。反向贴装设计可能对光如何从封装中提取有特定影响，应在光学设计中予以考虑。

9. 可靠性与应用范围

所述LED旨在用于标准商业和工业电子设备，包括办公自动化、通信、网络系统和家用电器。对于需要极高可靠性、且故障可能危及安全、健康或生命的应用（如航空、交通、医疗或关键安全系统），在设计采用前需要进行特殊认证和咨询。所提供的关于存储、操作和焊接的注意事项，是在预期应用中实现预期可靠性的基础。