SMD LED LTSA-G6SVUWETU 规格书 - 白光，黄色透镜 - 电气与光学参数详解

1. 产品概述

本文档详述了一款高性能表面贴装器件 (SMD) 发光二极管 (LED) 的规格。该器件专为自动化组装工艺设计，适用于对空间效率和可靠性要求苛刻的各类电子设备。该LED采用InGaN技术实现白光光源，并封装在黄色透镜内，这会影响最终感知的颜色和光扩散特性。

该元件的核心优势包括符合RoHS指令、兼容自动贴装和红外回流焊设备，以及根据汽车级元件标准AEC-Q101进行的认证。其主要目标市场包括汽车配件应用、便携式电子产品、计算设备和网络系统。

2. 技术参数深度解析

2.1 绝对最大额定值

器件的操作极限定义在环境温度 (Ta) 为25°C的条件下。绝对最大功耗为900 mW。其可承受的直流正向电流范围为5 mA至250 mA。对于脉冲操作，在1/10占空比、0.1ms脉冲宽度条件下，允许的峰值正向电流为500 mA。工作与存储温度范围规定为-40°C至+110°C。必须注意，此LED并非为反向电压操作而设计。

2.2 电气与光学特性

关键性能参数在Ta=25°C、正向电流 (IF) 为140mA的条件下测得。发光强度 (Iv) 的典型范围为11.2 cd至22.0 cd。视角 (2θ1/2) 代表强度为轴向值一半时的角度，典型值为120度，表明其具有宽光束模式。在测试电流下，正向电压 (VF) 典型值介于2.8V至3.6V之间。色度坐标 (Cx, Cy) 围绕 (0.33, 0.34) 中心点，定义了CIE色彩空间中的白点。在反向电压 (VR) 为5V时，反向电流 (IR) 典型值为2 μA，但反向操作并非设计用途。

2.3 热特性

有效的热管理对于LED的性能和寿命至关重要。结到环境的热阻 (RθJA) 典型值为45 °C/W，测量于带有16mm²焊盘的标准FR4基板上。更重要的是，结到焊点的热阻 (RθJS) 典型值为25 °C/W，这突显了设计良好的PCB散热焊盘的重要性。最大允许结温 (Tj) 为150°C。

3. 分档系统说明

为确保应用中的一致性，LED根据关键参数被分类到不同的档位中。档位代码通常以格式：Vf / Iv / CIE 呈现 (例如：64/FA/IM)。

3.1 正向电压 (Vf) 分档

在140mA条件下，LED被分为四个电压档位：档位24 (2.8-3.0V)、档位64 (3.0-3.2V)、档位A4 (3.2-3.4V) 和档位E4 (3.4-3.6V)。每个档位允许±0.1V的容差。

3.2 发光强度 (Iv) 分档

在140mA条件下定义了三个强度档位：档位FA (11.2-14.0 cd，典型光通量约37.8 lm)、档位FB (14.0-18.0 cd，典型光通量约48.0 lm) 和档位GA (18.0-22.0 cd，典型光通量约58.0 lm)。每个档位允许±11%的容差。

3.3 颜色 (色度) 分档

通过CIE色度坐标分档对白点进行严格控制。定义了多个档位 (例如：GM, HM, IM, JM, KM)，每个档位在CIE 1931 (x, y) 图上具有特定的四边形边界。典型目标值约为 (0.33, 0.34)。在每个色调档位内，x和y坐标保持±0.01的容差。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体的图形数据 (例如：图2：空间分布图)，但此类LED的典型曲线将说明正向电流与发光强度的关系 (显示高电流下的亚线性滚降)、正向电压与温度的关系，以及相对强度与波长的关系 (光谱功率分布)。空间分布图证实了120度的宽视角，显示了离轴时光强度如何衰减。

5. 机械与封装信息

该LED采用适用于SMD组装的标准EIA封装形式。阴极引线框架被明确指定为器件的主要散热器，这对于PCB布局设计以确保最佳热性能至关重要。详细的尺寸图规定了封装外形、引脚间距和整体尺寸，公差通常在±0.1 mm以内。透镜颜色为黄色，而发出的光是白色。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊温度曲线

规格书推荐符合J-STD-020标准的无铅焊接工艺红外回流焊温度曲线。该曲线通常包括特定的升温速率、预热/保温区、液相线以上时间 (TAL)、峰值温度以及受控的冷却速率，以防止对元件造成热冲击。

6.2 推荐PCB焊盘设计

为确保焊接可靠性及阴极散热焊盘的有效散热，本文档提供了推荐的印刷电路板贴装焊盘布局。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗，建议仅在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。应避免使用未指定的化学品，因为它们可能损坏封装。

6.4 存储与操作

根据JEDEC J-STD-020标准，该产品属于湿度敏感等级 (MSL) 2级。当防潮袋与干燥剂一起密封时，应在≤30°C和≤70%相对湿度的条件下储存，保质期为一年。开封后，元件应在≤30°C和≤60%相对湿度的条件下储存，并应在一年内完成回流焊接。对于在原包装外长期储存，适当的干燥储存条件至关重要。

7. 包装与订购信息

LED以卷带形式供应，兼容自动贴片机。卷带宽度为12mm，缠绕在标准的7英寸 (178mm) 直径卷盘上。每卷包含1000片。对于少于整卷的数量，规定剩余部分的最小包装数量为500片。包装符合ANSI/EIA 481规范。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

此LED非常适合汽车内饰和配件照明、消费电子产品 (手机、笔记本电脑) 中指示灯的背光、网络设备中的状态指示灯，以及紧凑型设备中的通用照明。

8.2 设计考量

热管理：考虑到功耗 (高达900mW) 和热阻值，设计从阴极焊盘到PCB覆铜区或外部散热器的充分热路径至关重要，以维持结温低于150°C，并确保长期可靠性和稳定的光输出。
电流驱动：建议使用恒流驱动器而非恒压源，以确保一致的发光强度和色点。驱动器应设计在指定的直流正向电流范围 (5-250mA) 内工作。
光学设计：120度的宽视角使其适用于需要宽泛照明而无需二次光学器件的应用。对于聚焦光束，则需要外部透镜或反射器。

9. 技术对比与差异化

该LED的关键差异化因素包括其AEC-Q101认证，使其适用于超越基本消费类电子产品的严苛汽车环境。高功率额定值 (900mW)、相对较低的结到焊点热阻 (25°C/W) 以及详细的三维分档 (Vf, Iv, CIE) 相结合，为设计师提供了在颜色关键和热受限应用中具有可预测性能的元件。明确指定阴极为散热器简化了热管理设计。

10. 常见问题解答 (基于技术参数)

问：我可以用5V电源驱动这个LED吗？
答：不能直接驱动。正向电压典型值在2.8V至3.6V之间。直接连接到5V电源会导致电流过大并立即损坏。必须使用限流电阻，或者更推荐使用恒流驱动电路。

问：发光强度 (cd) 和光通量 (lm) 有什么区别？
答：发光强度测量LED在特定方向上的亮度 (坎德拉)。光通量测量所有方向上的总可见光输出 (流明)。规格书为强度档位提供了典型流明当量值，但由于测量的方向性，主要规格是强度。

问：为什么到焊点的热阻 (RθJS) 低于到环境的热阻 (RθJA)？
答：RθJS测量从硅结直接到您PCB上焊盘的热路径。RθJA则包含了从PCB到周围空气的额外热阻。RθJS对于设计PCB的热管理更有用，因为它显示了您的电路板布局从LED本身导出热量的效率。

问：“非为反向操作设计”是什么意思？
答：这意味着在正常电路操作中，绝不应让LED承受反向电压偏置。虽然为测试目的指定了小的反向电流 (5V下2μA)，但在工作电路中施加反向电压可能会损坏器件。

11. 实际应用案例

场景：汽车配件仪表盘指示灯。
一位设计师需要为新的汽车售后配件设计一个明亮、可靠的状态指示灯。他们选择了档位为64/FA/IM的此款LED。他们设计了一块PCB，其阴极焊盘连接了大面积的覆铜区用于散热。使用一个驱动IC实现了一个设定为140mA的简单恒流电路。120度的宽视角确保了从不同座位位置都能看到指示灯。AEC-Q101认证使设计师对该元件能够承受汽车温度范围和振动充满信心。特定的分档确保了所有生产单元颜色和亮度的一致性。

12. 工作原理简介

这是一种基于半导体p-n结的固态光源。当施加超过二极管阈值电压的正向电压时，电子和空穴在有源区 (由InGaN材料制成) 内复合，以光子的形式释放能量。InGaN芯片的主要发射光谱在蓝色或紫外光谱区域。为了产生白光，这种初级发射通过封装内部的荧光粉层进行转换。蓝光/紫外光子激发荧光粉，然后荧光粉在更宽的光谱 (黄光、红光) 上重新发射光线，与剩余的蓝光混合，从而产生白色的视觉感知。黄色的外部透镜充当最终的滤光片/扩散器，可能略微提高色温并使光线扩散。

13. 技术发展趋势

此类SMD LED的总体发展趋势是更高的光效 (每瓦更多流明)、改进的显色指数 (CRI) 以获得更好的色彩准确性，以及针对显示器背光等应用更严格的分档容差。同时，业界也在持续推动更高的功率密度和更低热阻的封装，以实现更小尺寸下的更亮输出。采用新的荧光粉技术和芯片设计旨在提供在温度和寿命范围内更稳定的色彩性能。在保持或改善光学和热性能的同时，小型化的驱动力仍在继续。