SMD LED LTST-G683GEBW 规格书 - 3.2x2.8x1.9mm封装 - 2.8V/3.8V正向电压 - 20mA/30mA电流 - RGB三色 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-G683GEBW是一款专为自动化印刷电路板（PCB）组装设计的表面贴装器件（SMD）LED。其微型尺寸使其适用于各类电子设备中空间受限的应用场景。该器件在单个封装内集成了三个独立的LED芯片：一个绿色InGaN芯片、一个红色AlInGaP芯片和一个蓝色InGaN芯片，每个芯片均有独立的电气连接。这种配置允许对每种颜色进行独立控制，从而实现状态指示、符号照明和前面板背光等功能。

1.1 核心特性

• 符合RoHS环保指令。
• 采用8mm编带包装于7英寸直径卷盘，适用于自动化贴片组装。
• 标准EIA封装尺寸确保与行业标准贴片设备的兼容性。
• 与集成电路（I.C.）兼容的驱动特性。
• 设计可承受红外（IR）回流焊接工艺。
• 已按JEDEC湿度敏感等级3级（MSL 3）进行预处理。

1.2 目标应用

• 通信设备（无绳/蜂窝电话）。
• 办公自动化设备与笔记本电脑。
• 网络系统与家用电器。
• 室内标牌与状态指示灯。
• 信号与符号照明灯具。

2. 技术参数详解

2.1 绝对最大额定值

所有额定值均在环境温度（Ta）为25°C时指定。超出这些值可能导致永久性损坏。

• 功耗：80 mW（绿/蓝），72 mW（红）。
• 峰值正向电流（1/10占空比，0.1ms脉冲）：100 mA（绿/蓝），80 mA（红）。
• 直流正向电流：20 mA（绿/蓝），30 mA（红）。
• 工作温度范围：-40°C 至 +85°C。
• 存储温度范围：-40°C 至 +100°C。

2.2 电气与光学特性

测量条件：Ta=25°C，正向电流（IF）为20mA，除非另有说明。

• 发光强度（Iv）：
  • 绿色：最小 900 mcd，典型 2240 mcd（最大）。
  • 红色：最小 355 mcd，典型 900 mcd（最大）。
  • 蓝色：最小 180 mcd，典型 355 mcd（最大）。
• 光通量（Φv）：典型值为 3.5 lm（绿），2.1 lm（红），0.9 lm（蓝）。
• 视角（2θ1/2）：典型值为 120 度。
• 峰值波长（λP）：典型值为 518 nm（绿），630 nm（红），465 nm（蓝）。
• 主波长（λd）：
  • 绿色：520-530 nm。
  • 红色：617-629 nm。
  • 蓝色：465-475 nm。
• 光谱半宽（Δλ）：典型值为 35 nm（绿），20 nm（红），25 nm（蓝）。
• 正向电压（VF）：
  • 绿/蓝：最小 2.8V，最大 3.8V。
  • 红：最小 1.8V，最大 2.4V。
• 反向电流（IR）：在VR=5V时最大为 10 μA。该器件并非设计用于反向偏压工作。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，产品根据发光强度和主波长进行分类分档。

3.1 发光强度分档

强度使用两位代码（例如A1、B4、D12）进行分档。第一个字母（A-D）定义绿色强度范围，而数字（1-12）定义相应的红色和蓝色强度范围。每个分档的容差为±11%。

• 绿色强度组别：A（900-1120 mcd），B（1120-1400 mcd），C（1400-1800 mcd），D（1800-2240 mcd）。
• 红/蓝强度子组：数字1-12对应红色和蓝色LED的具体最小和最大值，详见交叉对照表。

3.2 主波长分档

波长使用代码E1至E4进行分档，每个分档的容差为±1 nm。

• E1：绿 520-525 nm，红 617-629 nm，蓝 465-470 nm。
• E2：绿 520-525 nm，红 617-629 nm，蓝 470-475 nm。
• E3：绿 525-530 nm，红 617-629 nm，蓝 465-470 nm。
• E4：绿 525-530 nm，红 617-629 nm，蓝 470-475 nm。

4. 性能曲线分析

规格书中包含对电路设计至关重要的典型特性曲线。

4.1 正向电流与正向电压关系曲线（I-V曲线）

该曲线显示了每种颜色芯片所施加的正向电压与产生的电流之间的非线性关系。设计人员利用此曲线来选择合适的限流电阻。与绿色和蓝色LED（约3.2V）相比，红色LED通常具有较低的正向电压（约2.0V）。

4.2 发光强度与正向电流关系曲线

此图说明了光输出如何随驱动电流增加而增加。在推荐工作范围内通常是线性的，但在较高电流下可能会饱和。这有助于确定达到所需亮度水平所需的驱动电流。

4.3 光谱分布

虽然没有明确绘制成图，但指定的峰值波长和光谱半宽定义了每种颜色的发射光谱。基于InGaN的绿色和蓝色LED比红色AlInGaP LED（约20 nm）具有更宽的光谱宽度（约25-35 nm）。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该器件符合标准SMD封装尺寸。关键尺寸（单位：毫米）为：长度：3.2 mm，宽度：2.8 mm，高度：1.9 mm。公差通常为±0.2 mm。

5.2 引脚分配与极性

该6焊盘封装具有以下独立的阳极/阴极连接：

• 引脚 1 和 6：蓝色 LED。
• 引脚 2 和 5：红色 LED。
• 引脚 3 和 4：绿色 LED。

在PCB布局时必须注意正确的极性。

5.3 推荐PCB焊盘设计

提供了焊盘图形以确保可靠的焊接。焊盘设计考虑了回流焊过程中的热释放和适当的焊料圆角形成。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊温度曲线

推荐使用符合J-STD-020B标准的无铅焊接温度曲线。

• 预热：150-200°C，最长120秒。
• 峰值温度：最高260°C。
• 液相线以上时间：根据温度曲线图。
• 焊接限制：最多进行两次回流焊循环，每次峰值时间10秒。

6.2 存储条件

• 密封袋（MSL 3）：在≤30°C和≤70% RH条件下存储。开袋后一年内使用。
• 开袋后：在≤30°C和≤60% RH条件下存储。在168小时（1周）内完成红外回流焊。
• 长期存储（已开封）：使用带干燥剂的密封容器。如果存储超过168小时，焊接前需在60°C下烘烤48小时以上。

6.3 清洗

如需清洗，请使用酒精类溶剂，如异丙醇或乙醇。在常温下浸泡LED不超过一分钟。避免使用未指定的化学清洁剂。

7. 包装与订购信息

7.1 编带与卷盘规格

LED以压纹载带形式提供。

• 编带宽度：8 mm。
• 卷盘直径：7 英寸。
• 每卷数量：2000 颗。
• 最小起订量（MOQ）：零散订单500颗起订。
• 包装符合EIA-481-1-B规范。

8. 应用建议

8.1 典型应用电路

每个颜色通道都需要一个串联限流电阻。电阻值（R）可根据欧姆定律计算：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc是电源电压，VF是LED的正向电压，IF是所需的正向电流（例如20mA）。由于不同颜色的VF特性不同，必须为每种颜色使用独立的电阻。

8.2 设计考量

• 热管理：确保PCB布局提供足够的热耗散，特别是在驱动多个LED或环境温度较高时。
• ESD防护：尽管未明确标注为敏感器件，但在组装过程中建议遵循半导体器件的标准ESD处理预防措施。
• 光学设计：漫射透镜提供了宽广的视角（120°）。如需定向光，可能需要二次光学元件。

9. 技术对比与差异化

LTST-G683GEBW提供了一种紧凑、集成的RGB解决方案。主要差异化特点包括：

• 集成三色：在单个3.2x2.8mm的封装内集成了三种独立颜色，相比使用三个独立的LED节省了电路板空间。
• 独立控制：独立的阳极/阴极允许进行独立的调光和混色，这与共阳极或共阴极RGB LED不同。
• 高亮度：提供高发光强度分档，特别是绿色，适用于需要高可见度的应用。
• 工艺兼容性：完全兼容大批量、自动化的SMT组装和无铅回流焊工艺。

10. 常见问题解答（FAQ）

10.1 我可以同时以30mA驱动红色LED，以20mA驱动绿色/蓝色LED吗？

可以，绝对最大额定值规定红色LED的直流正向电流为30mA，绿色/蓝色LED为20mA。您必须设计驱动电路，为每个通道提供这些特定的电流。超过额定电流会缩短使用寿命并可能导致故障。

10.2 峰值波长与主波长有何区别？

峰值波长（λP）是光输出功率达到最大值时的波长。主波长（λd）源自CIE色度图，代表在人眼看来具有相同颜色的单色光的波长。λd在应用中对颜色感知更为相关。

10.3 如何解读分档代码A7或D12？

分档代码用于确保颜色和亮度匹配。例如，代码"A7"表示绿色LED的强度在"A"档（900-1120 mcd），而红色和蓝色LED的强度对应于子组"7"（详见交叉对照表中红蓝的具体最小/最大值）。为确保生产批次的一致性，请务必指定所需的分档代码。

11. 实际设计案例分析

场景：为网络设备设计一个多状态指示灯。该指示灯必须显示电源（绿色）、活动（闪烁蓝色）和故障（红色）。实现方案：使用LTST-G683GEBW。通过限流电阻将每个颜色通道连接到微控制器的GPIO引脚。计算电阻：对于5V电源，R_绿/蓝 ≈ (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω（使用91Ω标准值）。R_红 ≈ (5V - 2.0V) / 0.02A = 150Ω。然后，固件可以独立控制每个LED，实现常亮、闪烁或混色状态，所有这些功能都集成在一个微小的封装内。

12. 工作原理简介

发光二极管（LED）是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光。在LTST-G683GEBW中：

• 绿色和蓝色芯片使用氮化铟镓（InGaN）半导体材料。InGaN有源层的带隙能量决定了发射光的颜色（绿色或蓝色）。红色
• 芯片使用铝铟镓磷（AlInGaP）材料，该材料针对高效率的红色和琥珀色发光进行了优化。当施加正向偏压时，电子和空穴在有源区复合，以光子（光）的形式释放能量。漫射环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护，并塑造光输出光束。13. 技术趋势
• SMD LED市场持续向以下方向发展：

更高效率：

提高每瓦流明数（lm/W），在相同电输入下提供更多光输出，从而降低功耗和热负荷。

• 微型化：开发更小的封装尺寸（例如2.0x1.6mm、1.6x0.8mm），用于超紧凑型消费电子产品。
• 改进显色性与一致性：更严格的分档公差和新型荧光粉技术，以实现更精确和稳定的色点，这对显示背光和建筑照明至关重要。
• 集成智能功能：趋势是LED内置驱动器、控制器或通信接口（如I2C），以简化系统设计。
• 像LTST-G683GEBW这样的器件代表了成熟的主流技术，为通用指示灯应用提供了可靠、经济高效的多色解决方案。Trend towards LEDs with built-in drivers, controllers, or communication interfaces (like I2C) to simplify system design.

Devices like the LTST-G683GEBW represent the established mainstream technology offering a reliable, cost-effective multi-color solution for general indicator applications.