SMD LED LTST-C171KDKT 规格书 - 红色 AllnGaP 芯片 - 20mA - 50mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款表面贴装器件（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，适用于各类电子设备中空间受限的应用场景。

1.1 主要特性

• 符合RoHS（有害物质限制）指令要求。
• 采用超亮磷化铝铟镓（AllnGaP）半导体芯片，用于发射红光。
• 以行业标准的8mm载带、7英寸直径卷盘形式供货，适用于自动化贴片机。
• 采用EIA（电子工业联盟）标准封装外形。
• 电气兼容集成电路（IC）驱动电平。
• 设计兼容自动贴装设备。
• 可承受标准红外（IR）回流焊接工艺。

1.2 目标应用

此LED旨在用作以下各领域的状态指示灯、背光源或信号源：

• 电信设备（例如，无绳/蜂窝电话）。
• 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面板。
• 键盘或按键背光。
• 状态和电源指示灯。
• 微型显示器和符号照明器。

2. 封装尺寸与配置

该器件采用水清透镜封装红色AllnGaP光源。所有尺寸规格均以毫米（mm）为单位提供。除非另有明确说明，所有线性尺寸的标准公差为±0.1 mm。规格书中包含定义封装外形、引脚配置和推荐PCB焊盘布局的详细机械图纸，以确保正确的电路板布局和焊接。

3. 额定值与特性

除非另有说明，所有规格均在环境温度（Ta）为25°C下定义。超过绝对最大额定值可能导致器件永久性损坏。

3.1 绝对最大额定值

• 功耗（Pd）：50 mW
• 峰值正向电流（I_F(峰值)）：40 mA（在1/10占空比，0.1ms脉冲宽度下）
• 连续直流正向电流（I_F）：20 mA
• 反向电压（V_R）：5 V
• 工作温度范围：-30°C 至 +85°C
• 储存温度范围：-40°C 至 +85°C
• 红外回流焊接条件：峰值温度260°C，最长持续10秒。

3.2 电气与光学特性

下表详细列出了器件在其标称正向电流20mA下工作时的典型性能参数。

• 发光强度（I_V）：4.5 - 45.0 mcd（毫坎德拉）。使用经过滤光片匹配CIE明视觉响应曲线的传感器测量。
• 视角（2θ_1/2）：130度。定义为发光强度降至轴向值一半时的全角。
• 峰值发射波长（λ_P）：650 nm（典型值）。
• 主波长（λ_d）：630 - 645 nm。代表CIE色度图上感知的色点。
• 光谱线半宽（Δλ）：20 nm（典型值）。光谱峰值强度一半处的波长带宽。
• 正向电压（V_F）：1.6 - 2.4 V（在 I_F=20mA 时）。
• 反向电流（I_R）：10 μA（最大值）（在 V_R=5V 时）。

3.3 静电放电（ESD）注意事项

此器件对静电放电和电涌敏感。在操作和组装过程中必须遵循正确的ESD控制程序。这包括使用接地腕带、防静电手套，并确保所有设备和工作台面正确接地，以防止潜在或灾难性损坏。

4. 分档系统

为确保生产中的颜色和亮度一致性，器件根据测量的发光强度进行分档。分档代码已标记以便追溯。

4.1 发光强度分档

对于红色型号，分档定义如下（在 I_F=20mA 下测量）：

• J档：4.5 - 7.1 mcd
• K档：7.1 - 11.2 mcd
• L档：11.2 - 18.0 mcd
• M档：18.0 - 28.0 mcd
• N档：28.0 - 45.0 mcd

每个强度档的限值适用±15%的容差。

5. 性能曲线分析

规格书包含关键特性的图形表示，这对于电路设计和性能预测至关重要。

5.1 电流-电压（I-V）曲线

此曲线说明了正向电压（V_F）与正向电流（I_F）之间的关系。它显示了LED的典型开启电压和动态电阻，这对于设计限流电路至关重要。

5.2 相对发光强度 vs. 正向电流

此图显示了光输出如何随驱动电流变化。在推荐工作范围内通常呈现近似线性关系，有助于通过电流调制进行亮度控制。

5.3 相对发光强度 vs. 环境温度

此曲线描绘了光输出的热降额情况。发光强度通常随着结温升高而降低，这是在高温环境或高驱动电流下运行应用的关键因素。

5.4 光谱分布

光谱功率分布图显示了发射光强度随波长的变化。它确认了峰值波长（λ_P）和光谱半宽（Δλ），定义了红光发射的色纯度。

6. 组装与操作指南

6.1 清洁

如果焊接后需要清洁，应仅使用指定溶剂。在室温下将LED浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟是可接受的。未指定的化学清洁剂可能会损坏环氧树脂透镜或封装。

6.2 推荐PCB焊盘布局

提供了建议的焊盘几何形状详细图纸，以确保形成可靠的焊点、正确的对齐和足够的机械强度。遵循此焊盘布局对于成功进行回流焊接至关重要。

6.3 载带与卷盘包装规格

该器件以带有保护盖带的压纹载带形式供货。关键包装细节包括：

• 载带宽度：8 mm。
• 卷盘直径：7英寸（178 mm）。
• 每卷数量：3000片。
• 零头最小订购量：500片。
• 包装符合ANSI/EIA-481标准。

7. 应用说明与注意事项

7.1 预期用途

此元件设计用于标准商业和工业电子设备。不适用于故障可能直接危及生命或健康的安全关键应用（例如，航空、医疗生命支持、交通控制）。对于此类应用，需要咨询制造商。

7.2 储存条件

• 密封包装：储存于≤30°C且≤90%相对湿度（RH）的环境。当带有干燥剂的防潮袋完好时，保质期为一年。
• 已开封包装：对于从密封袋中取出的元件，储存环境不得超过30°C / 60% RH。建议在暴露后672小时（28天）内完成红外回流焊接，对应湿度敏感等级（MSL）2a。若暴露时间更长，焊接前需要在约60°C下烘烤至少20小时，以防止回流过程中发生“爆米花”效应。

7.3 焊接建议

回流焊接（无铅工艺）：

• 预热温度：150-200°C
• 预热时间：最长120秒
• 本体峰值温度：最高260°C
• 高于260°C的时间：总计最长10秒（最多2次回流循环）

手工焊接（电烙铁）：

• 烙铁头温度：最高300°C
• 接触时间：最长3秒（仅限一次）

注意：最佳回流曲线取决于具体的PCB设计、焊膏和炉子。提供的条件是基于JEDEC标准和元件级验证的指导原则。

7.4 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保并联驱动多个LED时亮度均匀，必须在每个LED上串联一个独立的限流电阻。这可以补偿不同器件之间正向电压（V_F）的自然差异，防止电流不均和照明不均匀。不建议在没有串联电阻的情况下直接从电压源驱动LED，这很可能导致过早失效。

8. 技术深入探讨与设计考量

8.1 AllnGaP技术

磷化铝铟镓（AllnGaP）是一种半导体材料体系，特别适合生产高效率的红光、橙光和黄光LED。与磷化镓砷（GaAsP）等旧技术相比，AllnGaP提供了显著更高的发光效率（每电瓦的光输出）、更好的温度稳定性和更优的色纯度。这使其成为需要明亮、可靠红色指示灯应用的首选。

8.2 热管理

虽然封装很小，但管理结温对于长期可靠性和维持光输出至关重要。必须遵守50mW的最大功耗额定值。设计者应考虑从LED结到环境的热路径。在PCB上使用足够的铜焊盘面积可作为散热器，有助于散热并降低工作结温，从而保持发光强度和使用寿命。

8.3 光学设计考量

130度的视角将其归类为广角LED。这对于需要从广泛视角可见的状态指示灯来说是理想选择。对于需要更聚焦光束的应用，则需要次级光学元件（如透镜或导光管）。水清透镜能从芯片中提取尽可能多的光，最大化正向发光强度。

8.4 与其他技术的比较

此AllnGaP红光LED的主要优势在于其亮度与效率的结合。对于要求不高、不需要极限亮度的应用，较旧的GaAsP LED可能是成本更低的替代方案，但它们会更暗且效率更低。对于需要深红光或红外发射的应用，可能会使用砷化镓（GaAs）或砷化铝镓（AlGaAs）芯片。选择取决于应用的具体波长、效率和成本目标。