LTST-T680QEWT SMD LED规格书 - 白色散射透镜，AlInGaP红光芯片 - 50mA, 2.4V, 120mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款专为自动化印刷电路板（PCB）组装而设计的表面贴装器件（SMD）LED的规格。该元件以其微型尺寸为特点，适用于各类电子设备中空间受限的应用场景。

1.1 核心优势与目标市场

该LED的主要优势包括：符合RoHS指令、采用适合自动化组装工艺的包装（7英寸卷盘上的8mm载带）、兼容标准红外回流焊接技术。其设计兼容集成电路，便于集成到现代数字电路中。器件已按JEDEC Level 3标准进行预处理，增强了其在严苛应用中的可靠性。

目标应用涵盖电信设备、办公自动化、家用电器及工业设备。它特别适用于状态指示、信号与符号照明以及前面板背光。

2. 技术参数：深度客观解读

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。超出这些限制可能导致永久性损坏。

• 功耗：120 mW。这是器件在不发生性能退化的情况下，能够耗散的最大热量功率。
• 峰值正向电流：100 mA。此值仅在脉冲条件下（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）允许，以管理热负载。
• 直流正向电流：50 mA。这是为确保可靠运行而推荐的最大连续正向电流。
• 反向电压：5 V。施加超过此限制的反向电压可能导致结击穿。
• 工作温度范围：-40°C 至 +85°C。保证器件在此环境温度范围内正常工作。
• 储存温度范围：-40°C 至 +100°C。器件在此范围内储存不会发生性能退化。

2.2 电气与光学特性

除非另有说明，这些特性均在Ta=25°C、正向电流（IF）为20mA的条件下测量。

• 发光强度（IV）：范围从最小560 mcd到最大1400 mcd，典型值在此范围内。测量使用近似于CIE明视觉响应曲线的传感器和滤光片。
• 视角（2θ1/2）：120度（典型值）。这种宽视角是散射透镜的特征，可提供宽广、均匀的光分布。
• 峰值发射波长（λP）：633 nm（典型值）。这是光谱功率分布达到最大值时的波长。
• 主波长（λd）：范围从618 nm到630 nm，典型值为624 nm。此参数定义了LED的感知颜色（红色）。
• 光谱线半宽（Δλ）：15 nm（典型值）。这表示发射光的光谱纯度。
• 正向电压（VF）：在IF=20mA时，范围从1.8 V到2.4 V，容差为±0.1V。这是驱动电路设计的关键参数。
• 反向电流（IR）：在反向电压（VR）为5V时，最大为10 μA。

3. 分档系统说明

LED的发光强度被分类到特定的档位中，以确保应用中的一致性。分档定义如下，测量条件为20mA：

• 档位代码 U2：560 mcd（最小值）至 710 mcd（最大值）
• 档位代码 V1：710 mcd 至 900 mcd
• 档位代码 V2：900 mcd 至 1120 mcd
• 档位代码 W1：1120 mcd 至 1400 mcd

每个强度档位适用±11%的容差。此分档系统允许设计人员根据其特定应用选择所需亮度级别的LED，确保使用多个LED的产品在视觉上保持一致。

4. 性能曲线分析

规格书引用了典型的性能曲线，这对于理解器件在各种条件下的行为至关重要。虽然具体的图形数据未在文本中重现，但此类文档中通常包含的曲线分析如下：

• 相对发光强度 vs. 正向电流：显示光输出如何随电流增加，直至达到最大额定极限。
• 正向电压 vs. 正向电流：说明了二极管的I-V特性，对于热管理和驱动器设计至关重要。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：展示了随着结温升高，光输出的降额情况，这对于高温或大电流应用至关重要。
• 光谱分布：相对强度与波长的关系图，显示了峰值波长、主波长和光谱宽度。

这些曲线使工程师能够预测器件在超出25°C和20mA标准测试点的实际工作条件下的性能。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸与极性识别

该器件符合EIA标准的SMD封装。关键尺寸说明包括：所有尺寸均以毫米为单位，除非另有规定，一般公差为±0.2 mm。产品采用白色散射透镜和AlInGaP（铝铟镓磷）红光芯片。阴极通常通过封装上的标记或焊盘图中的特定焊盘几何形状来识别。提供了推荐的红外或气相回流焊接PCB贴装焊盘布局，以确保形成正确的焊点并获得机械稳定性。

6. 焊接与组装指南

6.1 推荐回流焊接温度曲线

对于无铅焊接工艺，推荐使用符合J-STD-020B标准的温度曲线。关键参数包括：

• 预热温度：150–200°C。
• 预热时间：最长120秒。
• 峰值温度：最高260°C。
• 液相线以上时间：最长10秒（最多允许两次回流循环）。

对于使用烙铁的手工焊接，烙铁头最高温度不应超过300°C，单次焊接时间最长3秒。遵循焊膏制造商规格并进行针对具体电路板的特性分析至关重要，因为不同的设计需要定制化的温度曲线。

6.2 储存条件

正确的储存对于防止吸潮至关重要，吸潮可能导致在回流过程中发生“爆米花”效应或开裂。

• 密封包装：在≤30°C和≤70%相对湿度下储存。在装有干燥剂的包装后一年内使用。
• 已开封包装：在≤30°C和≤60%相对湿度下储存。元件应在开封后168小时（7天）内进行回流焊接。
• 长期储存（已开封）：储存在带有干燥剂的密封容器或氮气干燥器中。
• 重新烘烤：如果暴露时间超过168小时，应在焊接前在约60°C下烘烤至少48小时。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗，请使用酒精类溶剂，如乙醇或异丙醇。在常温下浸泡LED不超过一分钟。请勿使用未指定的化学液体。

7. 包装与订购信息

该器件采用行业标准包装，适用于自动化组装：

• 载带：8mm宽载带。
• 卷盘：7英寸（178mm）直径卷盘。
• 数量：每卷盘2000片。
• 料袋密封：空的元件料袋用顶盖带密封。
• 缺件：根据包装规范（ANSI/EIA 481），最多允许连续两个元件（灯）缺失。

8. 应用建议

8.1 典型应用电路与设计考量

LED是电流驱动器件。为确保并联驱动多个LED时亮度均匀，强烈建议为每个LED串联一个独立的限流电阻。不建议在没有独立电阻的情况下从单一电流源并联驱动多个LED，因为每个LED正向电压（VF）特性的微小差异将导致电流分配和亮度的显著不同。串联电阻可以独立稳定每个器件的电流。

8.2 静电放电（ESD）预防措施

与大多数半导体器件一样，此LED对静电放电敏感。在组装和操作过程中应遵循标准ESD处理程序，以防止潜在或灾难性损坏。这包括使用接地工作站、腕带和导电容器。

9. 注意事项与预期用途

此LED设计并预期用于普通电子设备，如办公设备、通信设备和家用电器。它并非专门设计或认证用于需要极高可靠性的应用，特别是那些故障可能危及生命或健康的领域（例如，航空、交通控制、医疗/生命支持系统、关键安全设备）。对于此类应用，在设计采用前需要咨询制造商。

10. 技术对比与差异化

该元件的关键差异化在于其白色散射透镜与AlInGaP红光芯片的特定组合。散射透镜提供了宽广、均匀的视角，非常适合需要从多个角度可见的指示灯应用。与GaAsP等旧技术相比，AlInGaP材料体系以其在红/橙/琥珀色光谱中的高效率和稳定性而闻名。该封装设计旨在兼容大批量、自动化的SMT组装线，包括严格的IR回流工艺，这是现代电子制造的关键因素。

11. 基于技术参数的常见问题解答

问：我可以连续以50mA驱动此LED吗？

答：可以，50mA是最大额定直流正向电流。请确保实施适当的热管理（例如，足够的PCB铜面积用于散热），尤其是在较高的环境温度下，因为此时功耗将达到最大值（VF * IF）。

问：为什么发光强度需要分档系统？

答：制造差异会导致光输出的微小不同。分档将LED按相似性能分组，使设计人员能够为其产品采购亮度一致的器件，避免单元间出现明显差异。

问：峰值波长和主波长有什么区别？

答：峰值波长（λP）是光谱功率最高的位置。主波长（λd）是与LED感知颜色相匹配的单色光波长。λd在应用中的颜色规格方面更具相关性。

问：打开防潮袋后168小时的车间寿命有多关键？

答：非常重要。超过此时间而未重新烘烤，在高温回流焊接过程中存在因湿气导致封装损坏的风险，可能导致内部分层或裂纹。

12. 实际设计与使用案例

场景：为网络路由器设计状态指示灯面板。该面板需要多个从不同角度可见的红色电源和活动指示灯。设计人员选择LTST-T680QEWT，因其120度的宽视角和白色散射透镜能提供柔和、均匀的发光外观。使用规格书中20mA下约2.1V的典型正向电压，以及5V系统电源，计算串联电阻值：R = (电源电压 - VF) / IF = (5V - 2.1V) / 0.02A = 145欧姆。选择标准的150欧姆电阻。面板上的每个LED都连接一个独立的150欧姆电阻到微控制器的GPIO引脚，确保即使单个LED之间存在微小的VF差异，亮度也能保持一致。设计人员指定档位代码V1（710-900 mcd）以保证足够且一致的亮度。

13. 工作原理简介

此LED是一种半导体光子器件。其核心是由AlInGaP材料制成的形成p-n结的芯片。当施加超过结阈值的正向电压时，电子和空穴被注入到结区。当这些载流子复合时，能量以光子（光）的形式释放。AlInGaP层的特定成分决定了能带隙，进而决定了发射光的波长（颜色）——在本例中为红色。产生的光穿过封装环氧树脂透镜。透镜的“白色散射”特性是通过向环氧树脂中添加散射粒子实现的，这些粒子使芯片发出的光线方向随机化，从而产生宽广的非定向光束图案，而非狭窄的聚光。

14. 技术趋势

SMD LED技术的总体趋势继续朝着更高的发光效率（每瓦电能产生更多光输出）、改进的颜色一致性和稳定性以及更小的封装尺寸以实现更高密度设计的方向发展。同时，也注重提高在更高温度和电流应力下的可靠性，以满足汽车和工业应用的需求。符合全球环保法规的无铅和无卤材料已成为标准。此外，在模块内集成智能驱动器和控制电路是一个持续发展的领域，超越了简单的分立元件范畴。