SMD LED LTW-C190DA5 规格书 - 白光 InGaN - 5mA正向电流 - 45-180mcd发光强度 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款采用超亮氮化铟镓（InGaN）白光芯片的表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）的完整技术规格。该元件专为自动化组装工艺设计，符合RoHS及绿色产品标准，适用于注重环保的电子设计。

该LED采用行业标准的8mm载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，便于大批量、自动化的拾取贴装生产。其设计兼容红外（IR）回流焊接工艺，这是现代表面贴装技术（SMT）组装线的标准工艺。该器件还标注为兼容集成电路（I.C.），表明其电气特性适合在许多应用中直接与集成电路输出接口，无需额外的驱动电路。

2. 绝对最大额定值

绝对最大额定值定义了可能导致器件永久性损坏的应力极限。这些额定值在环境温度（Ta）为25°C下指定，在任何工作条件下均不得超过。

• 功耗（Pd）：72 mW。这是LED封装能够耗散为热量的最大总功率。
• 峰值正向电流（I_F(PEAK)）：100 mA。此电流仅在占空比为1/10、脉冲宽度为0.1ms的脉冲条件下允许使用。不可用于直流操作。
• 直流正向电流（I_F）：20 mA。这是为确保长期可靠运行而推荐的最大连续正向电流。
• 反向电压（V_R）：5 V。施加超过此限值的反向电压可能导致立即且灾难性的故障。规格书明确指出反向电压不能用于持续运行。
• 工作温度范围（T_opr）：-30°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（T_stg）：-55°C 至 +105°C。
• 红外焊接条件：在回流焊接过程中，封装可承受最高260°C的峰值温度，最长10秒。

3. 电气与光学特性

典型的电气和光学特性测量条件为环境温度25°C，正向电流（I_F）5mA，除非另有说明。这构成了器件性能的基准。

• 发光强度（I_V）：45.0 mcd（最小值），180.0 mcd（最大值）。强度使用模拟CIE明视觉人眼响应曲线的传感器和滤光片组合进行测量。具体单元的实际值落在分档范围内（见第4节）。
• 视角（2θ_1/2）：130度（典型值）。此宽视角表明其具有朗伯或近朗伯发射模式，适用于需要大面积照明的应用。
• 色度坐标（x, y）：x=0.203, y=0.319（典型值）。这些在CIE 1931色度图上的坐标定义了LED的白点。这些值允许±0.01的容差，具体单元会据此进行分档。
• 正向电压（V_F）：2.55 V（最小值），3.15 V（最大值），测试条件为 I_F=5mA。典型值隐含在此范围中心附近。V_F同样受分档影响。
• 反向电流（I_R）：10 μA（最大值），测试条件为 V_R=5V。

重要注意事项：

• 静电放电（ESD）警告：该LED对静电放电（ESD）和电涌敏感。必须遵循正确的ESD处理程序，包括使用接地腕带、防静电手套，并确保所有设备正确接地。
• 测量设备：色度坐标和发光强度值使用CAS140B测试仪进行验证。

4. 分档系统说明

为确保批量生产的一致性，LED会根据性能参数进行分档。LTW-C190DA5采用正向电压（V_F）、发光强度（I_V）和色调（色度坐标x, y）的三维分档系统。

4.1 正向电压（V_F）分档

在5mA测试电流下，单元分为三个档位：

- 档位 A： V_F= 2.55V 至 2.75V

- 档位 B： V_F= 2.75V 至 2.95V

- 档位 C： V_F= 2.95V 至 3.15V

每个档位限值允许±0.1V的容差。

4.2 发光强度（I_V）分档

在5mA测试电流下，单元分为三个档位：

- 档位 P： I_V= 45.0 mcd 至 71.0 mcd

- 档位 Q： I_V= 71.0 mcd 至 112.0 mcd

- 档位 R： I_V= 112.0 mcd 至 180.0 mcd

每个档位限值允许±15%的容差。

4.3 色调（色度）分档

这是最复杂的分档参数，定义了白光在CIE 1931图上的色点。定义了八个档位（A1至A8），每个档位代表（x, y）坐标平面上的一个小四边形区域。第5页提供的表格和图表详细说明了每个档位的精确角点坐标。每个档位内的（x, y）值允许±0.01的容差。该系统允许设计师为要求白色外观均匀的关键应用选择具有非常严格颜色一致性的LED。

5. 封装与机械信息

该LED采用标准SMD封装。具体的封装尺寸详见规格书图纸。关键的机械说明包括：

• 所有主要尺寸均以毫米为单位提供，除非另有说明，公差为±0.10 mm（0.004英寸）。
• 透镜颜色指定为“绿色”，这通常指封装树脂的颜色，而非发光颜色（发光为白色）。
• 提供了推荐的焊盘尺寸，以确保回流焊接过程中形成可靠的焊点并正确对位。

6. 焊接、组装与储存指南

6.1 焊接工艺

该元件完全兼容红外（IR）回流焊接。建议的焊接曲线必须遵守绝对最大额定值：260°C下最长10秒。典型的推荐条件包括：在150-200°C下预热最多120秒，随后峰值温度不超过260°C。液相线以上的时间和冷却速率应根据标准JEDEC SMT组装指南进行控制。可以使用烙铁进行手工焊接，但有严格限制：烙铁头最高温度300°C，时间不超过3秒，且只允许进行一次焊接尝试。

6.2 储存条件

正确的储存对于保持可焊性至关重要：

- 密封包装：在≤30°C和≤90%相对湿度（RH）下储存。当带有干燥剂的防潮袋完好时，保质期为一年。

- 已开封包装：如果原始包装被打开，储存环境不得超过30°C和60% RH。元件应在一周内使用。若需在原始包装袋外长期储存，必须将其存放在带有干燥剂的密封容器或氮气干燥器中。在原始包装外储存超过一周的元件，在焊接前需要进行烘烤预处理（约60°C下至少20小时），以去除吸收的水分，防止回流焊接过程中发生“爆米花”效应损坏。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗，只能使用指定的溶剂。在常温下将LED浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟是可以接受的。使用未指定的化学液体可能会损坏LED封装。

7. 包装与卷盘规格

产品供应形式适用于自动化组装：

- 包装在8mm宽的压纹载带中。

- 卷绕在标准的7英寸（178mm）直径卷盘上。

- 每满盘包含4000个元件。

- 零散订单的最小起订量为500个。

- 载带和卷盘规格符合ANSI/EIA 481-1-A-1994标准。

- 载带上的空位用盖带密封。

- 卷盘上允许的连续缺失元件（“缺灯”）最大数量为两个。

8. 应用说明与设计考量

预期用途：该LED设计用于标准电子设备应用，包括办公设备、通信设备和家用电器。

关键应用：规格书包含一项重要免责声明。声明指出，在需要极高可靠性的应用中使用此LED前必须进行咨询，特别是故障可能危及生命或健康的场合。这包括但不限于航空、运输、交通控制、医疗/生命支持系统和安全设备。对于此类应用，必须采购具有相应可靠性认证的元件。

电路设计：由于LED的二极管特性，当连接到电压源时，几乎总是需要在LED上串联一个限流电阻或恒流驱动器。串联电阻（R_s）的值可以使用欧姆定律计算：R_s= (V_电源- V_F) / I_F。设计者应使用所选档位或规格书中的最大V_F值，以确保在所有条件下都能获得足够的电流。宽泛的V_F范围（2.55V-3.15V）突显了此计算或使用有源恒流驱动器以保持亮度一致的重要性。

热管理：虽然这不是大功率LED，但遵守最大功耗（72mW）和工作温度范围对于延长寿命非常重要。过大的电流或不良的PCB热设计导致结温过高，将加速光衰并缩短使用寿命。

9. 技术对比与关键特性

LTW-C190DA5代表了一款用于通用指示和背光目的的标准亮度白光SMD LED。其主要区别和特性包括：

• InGaN技术：使用氮化铟镓芯片是现代白光和蓝光LED的标准，提供良好的效率和可靠性。
• RoHS/绿色合规：对当今大多数全球市场至关重要。
• 全面分档：三参数分档（V_F、I_V、色调）允许为需要多个LED间颜色或亮度一致性的应用进行精确选择。
• SMT兼容性：8mm载带和卷盘包装以及与IR回流的兼容性，是实现经济高效、大批量生产的必要条件。
• 宽视角：130度的视角使其适用于需要从广泛位置（而不仅仅是正对轴线）都能看到LED的应用。

10. 常见问题解答（FAQ）

Q1：驱动此LED的典型正向电压是多少？

A1：在5mA下，典型V_F约为2.85V，但可能在2.55V至3.15V之间变化。设计时始终应基于所选档位的最大V_F进行计算，以确保达到所需的电流。

Q2：我可以用20mA连续驱动此LED吗？

A2：可以，20mA是推荐的最大直流正向电流。在此最大值下运行将产生最高的光输出，但与较低电流相比，可能会降低长期使用寿命。始终要考虑热管理。

Q3：如何解读色调分档图（第5页）？

A3：该图在CIE 1931色度图上绘制了八个档位（A1-A8）。每个档位是一个小四边形。表格中的（x, y）坐标定义了这些四边形的角点。您选择一个档位代码，即可保证LED的色点落在图表上的该特定区域内。

Q4：我的组装工艺使用峰值温度为250°C的回流曲线。这可以接受吗？

A4：可以，250°C的峰值温度在规定的260°C最大限值内。确保根据标准SMT指南控制焊料液相线以上的总时间和升温/降温速率。

Q5：为什么ESD保护对LED如此重要？

A5：LED中的半导体结对高压静电放电非常敏感，可能立即导致性能下降或器件损坏。ESD损伤可能不会立即显现，但可能导致过早失效或性能改变。