目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心优势
- 1.2 目标市场与应用
- 2. 技术参数深度解析
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性
- 3. 分档系统说明
- 3.1 正向电压（VF）分档
- 3.2 发光强度（Iv）分档
- 3.3 色调（颜色）分档
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电流与正向电压关系（I-V曲线）
- 4.2 发光强度与正向电流关系
- 4.3 温度依赖性
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 封装尺寸
- 5.2 推荐的PCB焊盘布局
- 5.3 极性标识
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 红外回流焊接参数（无铅工艺）
- 6.2 手工焊接
- 6.3 存储与操作条件
- 6.4 清洗
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 载带与卷盘规格
- 7.2 料号解读
- 8. 应用建议与设计考量
- 8.1 典型应用电路
- 8.2 热管理
- 8.3 光学设计
- 9. 技术对比与差异化
- 10. 常见问题解答（基于技术参数）
- 11. 实际用例示例
- 12. 工作原理简介
- 13. 技术趋势与背景
1. 产品概述
本文档提供了LTW-C19BZDS2-NB的完整技术规格，这是一款表面贴装器件（SMD）LED灯。该元件专为自动化印刷电路板（PCB）组装而设计，适用于空间受限的关键应用。LED采用超亮InGaN（氮化铟镓）白光芯片作为光源，封装于带有黄色透镜和黑色帽盖的壳体内。该产品符合《有害物质限制》（RoHS）指令要求。
1.1 核心优势
这款LED的主要优势包括其超薄外形，便于集成到纤薄设备中。它采用8毫米宽载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，完全兼容现代电子制造中使用的高速自动化贴片设备。该器件还设计为兼容红外（IR）回流焊接工艺，这是表面贴装技术组装的标准工艺。其电气特性与集成电路（IC）兼容，简化了驱动电路设计。
1.2 目标市场与应用
这款LED面向广泛的电子设备制造商。其主要应用包括但不限于：
- 通信设备：路由器、调制解调器和手机上的状态指示灯。
- 办公自动化：笔记本电脑、计算器和控制面板的键盘和按键背光。
- 消费电子与家用电器：电源状态灯、功能指示灯。
- 工业设备：面板指示灯和机器状态灯。
- 微型显示与符号照明：小规模信息照明。
2. 技术参数深度解析
本节在标准测试条件（Ta=25°C）下，对LED的关键性能参数提供详细、客观的解读。
2.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限值，不适用于连续工作。
- 功耗（Pd）：70 mW。这是LED封装能够以热量形式耗散的最大功率。
- 连续正向电流（IF）：20 mA DC。可施加的最大稳态电流。
- 峰值正向电流：100 mA，仅在脉冲条件下允许（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度），以防止过热。
- 静电放电（ESD）阈值（HBM）：2000V。此人体模型额定值表明器件具有中等ESD敏感性；需要遵循正确的操作程序。
- 工作温度范围：-20°C 至 +80°C。保证可靠工作的环境温度范围。
- 存储温度范围：-30°C 至 +100°C。
- 红外回流焊接条件：可承受最高260°C的峰值温度，最长10秒，这是无铅（Pb-free）焊接工艺的标准。
2.2 光电特性
这些参数在指定测试条件（通常IF = 2mA）下得到保证。
- 发光强度（Iv）：范围从最小值11.0 mcd到最大值45.0 mcd，典型值为28.0 mcd。强度测量使用经过滤光片匹配CIE明视觉响应曲线的传感器进行。
- 视角（2θ1/2）：80度。这是发光强度降至其轴向峰值一半时的全角，定义了光束的扩散范围。
- 色度坐标（x, y）：在CIE 1931色度图上约为（0.31, 0.31）。这定义了LED的白点颜色。这些坐标的容差为±0.01。
- 正向电压（VF）：在2mA电流下，介于2.50V至3.00V之间，典型值为2.70V。这是LED导通电流时两端的电压降。
- 反向电压（VR）：5.0V 至 9.0V。重要说明：此参数仅用于红外测试表征。该器件并非设计用于反向偏压工作。
- 反向电流（IR）：施加5V反向电压时，最大为10 μA。
3. 分档系统说明
LED在生产后根据关键参数进行分选（分档）以确保一致性。分档代码标记在包装上。
3.1 正向电压（VF）分档
在IF=2mA下分选。分档代码（10, A10, B10, B11, 12）代表从2.50-2.60V到2.90-3.00V递增的电压范围，每个分档的容差为±0.1V。
3.2 发光强度（Iv）分档
在IF=2mA下分选。分档代码L、M、N分别代表强度范围：11.0-18.0 mcd、18.0-28.0 mcd和28.0-45.0 mcd，每个分档的容差为±15%。
3.3 色调（颜色）分档
由CIE 1931色度图上的色度坐标（x, y）在IF=2mA下定义。分档代码S1、S2、S3、S5定义了色度图上的特定四边形区域，确保同一分档内的LED具有一致的白光颜色。坐标的容差为±0.01。
4. 性能曲线分析
虽然规格书中引用了具体的图形曲线（图1，图5），但以下分析基于提供的表格数据和标准LED特性。
4.1 正向电流与正向电压关系（I-V曲线）
正向电压（VF）是在2mA的低测试电流下指定的。对于典型的InGaN LED，VF与电流呈对数关系。在最大连续电流20mA下工作时，VF将高于2mA下列出的2.70V典型值。设计人员必须参考或推导完整的I-V曲线，以计算正确的串联电阻或恒流驱动电压。
4.2 发光强度与正向电流关系
发光强度（Iv）高度依赖于正向电流。指定的Iv值是在2mA下测得的。强度通常随电流超线性增加，在较高电流下可能因热效应和效率下降而饱和。20mA的最大连续电流额定值表明器件可以比测试条件驱动得更强以获得更高输出，但这会增加功耗和结温，可能影响寿命和颜色稳定性。
4.3 温度依赖性
工作温度范围为-20°C至+80°C。与所有LED一样，该器件的性能对温度敏感。通常，正向电压（VF）随温度升高而降低（负温度系数）。更重要的是，发光输出（Iv）通常随结温升高而降低。对于需要稳定光输出的应用，PCB的热管理以及考虑LED的工作环境至关重要。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
规格书包含详细的尺寸图。关键说明：所有尺寸单位均为毫米，除非另有说明，标准公差为±0.1毫米。物理封装设计符合EIA标准，以确保兼容性。
5.2 推荐的PCB焊盘布局
提供了建议的PCB焊盘图形（焊盘几何形状），以确保回流焊接过程中的可靠焊接和正确对位。遵循此建议有助于获得良好的焊点圆角和机械强度。
5.3 极性标识
规格书图纸标明了器件上的阴极和阳极标记。组装时必须注意正确的极性，因为施加反向电压可能会损坏LED。
6. 焊接与组装指南
6.1 红外回流焊接参数（无铅工艺）
建议了详细回流曲线。关键参数包括预热区（150-200°C）、预热时间（最长120秒）、峰值温度不超过260°C，以及高于260°C的时间限制在最长10秒。LED最多可承受此曲线两次。必须注意，最佳曲线取决于具体的PCB组装；建议进行板级特性分析。
6.2 手工焊接
如果必须进行手工焊接，应使用烙铁头温度不超过300°C，焊接时间限制在最长3秒。此操作只能进行一次。
6.3 存储与操作条件
ESD预防措施：该器件的ESD阈值为2000V（HBM）。为防止静电放电损坏，必须使用防静电腕带并在正确接地的设备上操作。
湿度敏感性：LED包装在带有干燥剂的防潮袋中。一旦打开原始密封袋，元件具有有限的车间寿命（MSL 3级）。建议在暴露后一周内完成红外回流焊接。若开袋后需长期存储，应在焊接前在60°C下烘烤至少20小时，或存储在密封干燥环境中（例如，使用干燥剂或氮气）。
存储环境：未开封的包装应存储在≤30°C和≤90%相对湿度下。已开封的包装或元件应存储在≤30°C和≤60%相对湿度下。
6.4 清洗
如果焊接后需要清洗，只能使用指定的溶剂。将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中少于一分钟是可以接受的。未指定的化学品可能会损坏封装材料。
7. 包装与订购信息
7.1 载带与卷盘规格
LED以8毫米宽压纹载带形式提供，卷绕在7英寸（178毫米）直径的卷盘上。标准卷盘数量为4000片。剩余订单的最小包装数量为500片。包装符合ANSI/EIA 481规范。载带配有覆盖带以密封元件口袋。
7.2 料号解读
料号LTW-C19BZDS2-NB包含关于产品系列、颜色和特定分档选择（可能针对强度和颜色）的编码信息。确切的解码是专有的，但它标识了这款具有黄色透镜/黑色帽盖和InGaN白光芯片的特定型号。
8. 应用建议与设计考量
8.1 典型应用电路
最常见的驱动方法是使用简单的串联电阻来限制电流。电阻值（R）的计算公式为 R = (电源电压 - VF) / IF，其中VF是期望工作电流（IF）下的正向电压。为了在变化的VF或电源电压下获得稳定电流，推荐使用恒流驱动器（线性或开关式），特别是对于需要一致亮度的应用。
8.2 热管理
最大功耗为70mW，热设计对可靠性很重要。确保PCB有足够的铜面积连接到LED焊盘，以充当散热器。在未评估由此产生的结温的情况下，避免在高环境温度下以最大电流工作。
8.3 光学设计
80度视角提供了宽泛、漫射的光束，适用于需要区域均匀照明的指示灯和背光。对于更聚焦的光线，则需要次级光学器件（透镜）。
9. 技术对比与差异化
这款LED在其类别中的关键差异化因素包括：结合了InGaN白光芯片（在某些方面通常比旧的蓝光芯片加荧光粉技术提供更高的效率和更好的显色性）、其特定的黄色透镜/黑色帽盖封装用于美观或光学滤波目的，以及其详细的颜色和强度一致性分档结构。70mW的功率额定值和20mA的电流能力对于小型SMD LED来说是标准的，使其定位于通用指示灯用途。
10. 常见问题解答（基于技术参数）
问：我可以用3.3V逻辑电平驱动这款LED吗？
答：可以。在2mA下典型VF为2.7V，使用3.3V电源时可以使用简单的串联电阻。根据您期望的工作电流计算电阻值。
问：Iv分档（L, M, N）之间有什么区别？
答：它们代表不同的保证最小光输出水平。N档提供最高强度（28-45 mcd），而L档最低（11-18 mcd）。请根据您应用的亮度要求选择。
问：是否需要反向保护二极管？
答：虽然LED可以承受小的反向电流（5V下最大10 μA），但它并非设计用于反向工作。在可能出现反向电压的电路中（例如，交流耦合、感性负载），强烈建议在LED两端并联一个外部保护二极管（阴极对阳极）。
问：如何解读色调分档坐标？
答：S1、S2、S3、S5分档定义了CIE色度图上的区域。同一分档内的LED将具有视觉上相似的白光颜色。对于多个LED之间颜色匹配至关重要的应用，指定严格的色调分档是必要的。
11. 实际用例示例
场景：为消费级路由器设计状态指示灯。
LED需要指示“电源开启”和“网络活动”。通常使用稳定的绿灯表示电源，但这款白光LED可用于彩色漫射器后面，或用于现代白光美学设计。
设计步骤：
1. 驱动电路：使用路由器的3.3V电源轨。设定10mA的工作电流以获得良好的可见性且不过度耗电。假设VF为2.8V（保守估计），计算串联电阻：R = (3.3V - 2.8V) / 0.01A = 50欧姆。使用标准的51欧姆电阻。
2. 热管理：功耗：Pd = VF * IF = 2.8V * 0.01A = 28mW，远低于70mW的最大值。
3. PCB布局：遵循规格书中推荐的焊盘布局。在焊盘周围添加少量铜箔以辅助散热。
4. 元件选择：订购M档或N档以获得足够的亮度。如果跨不同路由器型号使用多个单元，请指定一致的色调分档（例如S2），以确保颜色匹配。
12. 工作原理简介
这款LED基于由InGaN（氮化铟镓）制成的半导体芯片。当正向电压施加于该材料的p-n结两端时，电子和空穴复合，以光子（光）的形式释放能量。InGaN层的特定成分经过设计，可发射蓝光或近紫外光谱的光。为了产生白光，这种初级发射与封装内部的荧光粉涂层结合。荧光粉吸收部分蓝光并以更长的波长（黄光、红光）重新发射，与剩余的蓝光混合，产生白色的视觉感知。黄色透镜可能进一步改变光谱输出或提供漫射效果。
13. 技术趋势与背景
基于InGaN的白光LED代表了固态照明的重大进步。与该组件相关的关键行业趋势包括：
效率提升：持续的材料科学研究旨在提高芯片的内量子效率（IQE）和荧光粉的转换效率，从而实现更高的每瓦流明数（lm/W）。
色彩质量：开发多荧光粉混合物和新型荧光粉材料以提高显色指数（CRI），使白光看起来更自然。
小型化：对更薄更小消费电子产品的追求持续推动着LED向更小的占位面积和更低的剖面发展，正如本器件的“超薄”特性。
可靠性与寿命：封装材料和热管理的改进正在延长SMD LED的工作寿命，使其适用于更苛刻的应用。本规格书中详细的存储和操作指南反映了行业通过供应链维护可靠性的关注点。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |