LTST-M140KRKT SMD LED规格书 - AlInGaP红光 - 120°视角 - 典型2.0V - 最大30mA - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了LTST-M140KRKT的完整技术规格，这是一款表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）。该元件属于微型尺寸和特殊结构设计的LED系列，旨在便于印刷电路板（PCB）的自动化组装。其紧凑的外形尺寸使其特别适用于各类电子设备中空间受限的应用场景。

1.1 特性

• 符合RoHS（有害物质限制）指令要求。
• 采用12mm载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，便于自动化处理。
• 标准EIA（电子工业联盟）封装外形。
• 输入/输出特性与集成电路（IC）逻辑电平兼容。
• 设计兼容标准自动贴片组装设备。
• 可承受表面贴装技术（SMT）中常用的红外（IR）回流焊接工艺。
• 已进行预处理，加速达到JEDEC（联合电子设备工程委员会）湿度敏感等级3级。

1.2 应用领域

本器件适用于需要可靠、紧凑的指示灯或光源的各种电子设备。典型应用领域包括：

• 通信设备（例如，无绳电话、手机）。
• 办公自动化设备（例如，笔记本电脑、网络系统）。
• 家用电器和消费电子产品。
• 工业控制和仪器仪表设备。
• 状态和电源指示灯。
• 信号和符号照明。
• 前面板和显示屏背光。

2. 封装尺寸与机械信息

该LED采用表面贴装封装。透镜颜色为水色透明，光源材料为铝铟镓磷（AlInGaP），发出红光。所有尺寸规格均以毫米（mm）为单位提供。除非另有特殊说明，尺寸的公差一般为±0.2 mm。规格书中包含了元件本身以及推荐的PCB焊盘布局的详细尺寸图，以确保正确的焊盘设计，实现可靠的焊接。

3. 额定值与特性

所有额定值均在环境温度（Ta）为25°C时规定。超出这些限制可能会对器件造成永久性损坏。

3.1 绝对最大额定值

• 功耗（Pd）：72 mW
• 峰值正向电流（IFP）：80 mA（脉冲条件下：占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）
• 连续正向电流（IF）：30 mA（直流）
• 反向电压（VR）：5 V
• 工作温度范围：-40°C 至 +85°C
• 储存温度范围：-40°C 至 +100°C

3.2 电气与光学特性

以下参数在Ta=25°C、正向电流（IF）为20 mA的条件下测量，除非另有说明。

• 光通量（Φv）：提供典型值；最小值和最大值由分档等级定义（见第4节）。使用近似CIE明视觉响应曲线的滤光片测量。
• 发光强度（Iv）：提供典型值；最小值和最大值由分档等级定义。此为参考导出值。
• 视角（2θ1/2）：120度（典型值）。这是发光强度为中心轴测量值一半时的全角。
• 峰值发射波长（λP）：639 nm（典型值）。光谱辐射强度达到最大值时的波长。
• 主波长（λd）：631 nm（典型值）。在CIE色度图上定义感知颜色的单一波长。公差为±1 nm。
• 光谱线半宽（Δλ）：20 nm（典型值）。在最大强度一半处测得的光谱宽度。
• 正向电压（VF）：2.0 V（典型值），2.4 V（最大值），在IF=20mA时。公差为±0.1 V。
• 反向电流（IR）：10 μA（最大值），在VR=5V时。

3.3 焊接温度曲线

提供了适用于无铅（Pb-free）组装工艺的建议红外（IR）回流焊接温度曲线，符合J-STD-020B标准。该曲线包括预热、保温、回流和冷却阶段，具有特定的时间和温度限制，封装体峰值温度不超过260°C。遵守此类曲线对于防止LED封装在组装过程中受到热损伤至关重要。

4. 分档等级系统

为确保光输出的一致性，LED根据其测量的光通量被分入不同的档位。档位代码定义了特定的范围。对于LTST-M140KRKT（红色，在20mA下测试），定义的档位如下：

• B2：光通量 0.27 - 0.34 lm（发光强度 90 - 112 mcd）
• C1：光通量 0.34 - 0.42 lm（发光强度 112 - 140 mcd）
• C2：光通量 0.42 - 0.54 lm（发光强度 140 - 180 mcd）
• D1：光通量 0.54 - 0.67 lm（发光强度 180 - 224 mcd）
• D2：光通量 0.67 - 0.84 lm（发光强度 224 - 280 mcd）

每个发光强度档位的公差为±11%。发光强度值（mcd）仅供参考。设计人员在订购时应指定所需的档位代码，以确保其应用所需的亮度水平。

5. 典型性能曲线

规格书包含关键特性的图形表示，以辅助设计分析。这些曲线通常相对于正向电流或环境温度绘制，提供了器件在非标准条件下行为的深入见解。常见曲线包括：

• 相对发光强度 vs. 正向电流：显示光输出如何随电流增加，直至达到最大额定值。
• 正向电压 vs. 正向电流：说明二极管的IV特性。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：展示光输出的热降额特性，这对于高温应用至关重要。
• 光谱分布：相对强度与波长的关系图，显示在~639nm处的峰值和光谱宽度。
• 视角分布图：显示发光强度角度分布的极坐标图。

6. 用户指南与操作说明

6.1 清洁

如果焊接后需要清洁，仅使用指定的溶剂。将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟是可接受的。使用未指定或强效的化学清洁剂可能会损坏塑料封装和透镜。

6.2 储存与湿度敏感性

此元件对湿度敏感。当密封的防潮袋（含干燥剂）未开封时，LED应在≤30°C和≤70%相对湿度的条件下储存，并在一年内使用。一旦原始包装被打开，储存环境不得超过30°C和60%相对湿度。暴露在环境空气中的元件应在168小时内（JEDEC 3级）进行红外回流焊接。对于超过此期限的储存，必须将其储存在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。脱离包装储存超过168小时的LED，在焊接组装前需要在约60°C下烘烤至少48小时，以去除吸收的水分，防止回流焊接过程中发生“爆米花”效应。

6.3 焊接建议

支持两种主要的焊接方法：

回流焊接（推荐）：

- 预热温度：150-200°C

- 预热时间：最长120秒

- 峰值温度：最高260°C（封装体）

- 液相线以上时间：最长10秒

- 回流次数：最多两次

手工焊接（电烙铁）：

- 烙铁头温度：最高300°C

- 每个引脚焊接时间：最长3秒

- 焊接次数：仅一次

必须注意，最佳的回流温度曲线取决于具体的PCB设计、焊膏和使用的炉子。提供的曲线是基于JEDEC标准的指导原则。

6.4 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。其光输出主要取决于正向电流，而非电压。为确保亮度一致并防止损坏，驱动电路必须包含限流机制。当多个LED并联连接时，强烈建议为每个LED串联一个独立的限流电阻。这种做法可以补偿各个器件正向电压（VF）的微小差异，确保电流均匀分配，从而使阵列中所有LED的发光强度保持一致。不建议在没有电流调节的情况下直接从电压源驱动LED，因为这可能导致热失控和器件故障。

7. 包装与载带卷盘规格

LED以载带卷盘形式提供，兼容高速自动化组装设备。关键包装细节包括：

• 载带宽度：12 mm。
• 卷盘直径：7英寸。
• 每满盘数量：3000片。
• 零散订单最小起订量：500片。
• 包装符合ANSI/EIA-481规范。
• 载带中的空位用上盖带密封。
• 每盘最多允许连续缺失两个元件。

提供了载带、盖带和卷盘的详细尺寸图，以确保与送料器系统的兼容性。

8. 应用说明与注意事项

8.1 预期用途

本LED设计用于标准电子设备中的通用目的，例如消费电子产品、办公设备和家用电器。未经事先咨询和额外认证，本产品并非专门设计或认证用于可能导致生命、健康或安全直接受到威胁的应用。此类应用包括但不限于航空、运输、交通控制、医疗/生命支持系统和关键安全设备。

8.2 热管理

虽然封装有指定的功耗，但在PCB层面进行有效的热管理对于维持性能和寿命至关重要，尤其是在高环境温度或接近最大电流下运行时。PCB布局应在焊盘周围提供足够的铜面积作为散热器，将热量从LED结区散发出去。

8.3 光学设计考量

120度视角提供了宽广、漫射的发射模式，适用于需要广角可见性的状态指示灯和背光应用。对于需要更聚焦光束的应用，则需要次级光学元件（例如透镜或反射器）。水色透明透镜最大限度地减少了光吸收，从而最大化AlInGaP芯片的输出。

9. 技术与材料概述

LTST-M140KRKT采用铝铟镓磷（AlInGaP）半导体材料作为其发光区域。AlInGaP技术特别适合生产高效率的红光、橙光和琥珀光LED。与砷化镓磷（GaAsP）等旧技术相比，AlInGaP提供了显著更高的发光效率、更好的温度稳定性和更长的使用寿命。光是通过电致发光产生的，即电子在半导体有源区内与空穴复合，以光子的形式释放能量。AlInGaP层的特定成分经过设计，以产生目标主波长为631 nm的光子，该波长被人眼感知为红光。