LTSA-S020ZWETA SMD LED规格书 - 白光光源黄色透镜 - 30mA - 100mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了LTSA-S020ZWETA这款表面贴装器件 (SMD) 发光二极管 (LED) 的规格。该元件专为自动化印刷电路板 (PCB) 组装工艺设计，适用于各类电子设备中空间受限的应用场景。

1.1 产品特性

• 符合RoHS (有害物质限制) 指令要求。
• 采用12mm编带、7英寸直径卷盘包装，便于自动化处理。
• 已按JEDEC潮湿敏感度等级 (MSL) 2a进行预处理。
• 参考AEC-Q101 Rev D标准进行资格认证，该标准适用于分立半导体元件。
• 符合标准EIA (电子工业联盟) 封装外形。
• 兼容集成电路 (I.C.) 驱动电平。
• 兼容标准自动贴片设备。
• 适用于红外 (IR) 回流焊接工艺。

1.2 应用领域

这款LED适用于广泛的电子设备。规格书特别提到了在工程车辆附件功能中的应用。其通用特性使其适用于消费电子、指示灯和背光领域，在这些应用中需要一种带有黄色调输出的白光光源。

2. 技术参数：深度客观解读

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性损坏的极限条件。在此条件下工作不保证性能。

• 功耗 (Pd)：100 mW。这是封装能够耗散的最大热功率。
• 峰值正向电流 (I_F(PEAK))：50 mA。这是最大瞬时电流，通常在脉冲条件下指定 (1/10占空比，0.1ms脉冲宽度) 以管理热应力。
• 直流正向电流 (I_F)：30 mA。这是保证可靠工作的最大连续正向电流。
• 工作温度范围 (T_opr)：-40°C 至 +100°C。这是器件设计工作的环境温度范围。
• 存储温度范围 (T_stg)：-40°C 至 +100°C。这是非工作状态下的存储温度范围。

2.2 电气与光学特性

这些参数在标准环境温度25°C下测量，定义了器件的典型性能。

• 发光强度 (I_V)：在测试电流 (I_F) 为2 mA时，为180 - 450 mcd (毫坎德拉)。这测量了特定方向上的感知亮度。宽范围表明使用了分档系统 (见第3节)。
• 视角 (2θ_1/2)：120度 (典型值)。这是发光强度降至其轴向 (中心轴) 值一半时的全角，表明其具有宽广的视角模式。
• 色度坐标 (x, y)：在I_F=2 mA时，x=0.3197, y=0.3131。这些CIE 1931坐标定义了色度图上白光的色点。
• 正向电压 (V_F)：在I_F=2 mA时，为2.25 - 2.95 V。这是LED导通电流时的压降。此处也应用了分档系统。
• 反向电压 (V_Z)：在I_Z=10 mA时，为6 - 8 V。这是齐纳或击穿电压。重要提示：该器件并非为反向工作设计；此参数仅用于IR测试目的。
• 反向电流 (I_R)：在V_R=5V时，为10 μA (最大值)。施加反向偏压时的小漏电流。
• ESD耐受电压：2000 V (人体模型)。这表明具有中等水平的静电放电保护能力。

3. 分档系统说明

为确保生产一致性，LED根据关键参数进行分类 (分档)。LTSA-S020ZWETA采用三码系统：Vf / Iv / 颜色 (例如，E3 / S2 / LL)。

3.1 正向电压 (Vf) 分档

LED根据其在2 mA下的正向电压被分类到不同的档位 (E1至E7)。每个档位有0.1V的范围，每个档位的总体容差为±0.1V。例如，E3档覆盖Vf从2.45V到2.55V。

3.2 发光强度 (Iv) 分档

LED根据其在2 mA下的亮度被分类到不同的档位 (S1, S2, T1, T2)。这些档位代表递增的亮度等级，其中T2档提供最高输出 (355-450 mcd)。每个档位的容差为±11%。

3.3 颜色 (色度) 分档

这是最复杂的分档参数。LED根据其在2 mA下测量的CIE (x, y) 色度坐标进行分类。规格书提供了一个详细的表格，其中包含由色度图上的四边形区域定义的档位代码 (例如，JL, JK, KL, LL, LK, ML, MK, NL, NK, OL, OK, PL, PK)。每个区域由四个 (x, y) 坐标点指定。档位内色调 (x, y) 的容差为±0.01。通常会包含色度图来可视化这些档位。

4. 性能曲线分析

规格书包含典型的特性曲线，以帮助理解设计。

4.1 空间分布

极坐标图 (图2) 展示了LED的空间辐射模式。120度的视角通过此曲线得到确认，显示了光强如何随偏离中心轴的角度变化。这对于需要特定照明模式的应用至关重要。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED符合标准SMD封装外形。关键尺寸包括本体尺寸、引脚间距和总高度。所有尺寸均以毫米为单位提供，除非另有说明，典型公差为±0.2 mm。透镜颜色为黄色，而光源芯片材料为InGaN，产生白光。

5.2 推荐PCB焊盘设计

提供了焊盘布局图，显示了PCB上推荐的铜焊盘布局，以确保可靠的焊接。这包括焊盘尺寸、形状和间距，以确保在回流焊过程中形成良好的焊点并具有良好的机械附着力。

6. 焊接与组装指南

6.1 红外回流焊温度曲线

提供了针对无铅 (Pb-free) 焊接工艺的建议红外回流温度曲线，符合J-STD-020标准。该曲线定义了回流焊炉的关键参数：预热温度和时间、升温速率、峰值温度、液相线以上时间 (TAL) 和冷却速率。遵循此曲线对于防止LED封装受到热损伤至关重要。

6.2 清洗

如果焊接后需要清洗，应仅使用指定的化学品。规格书建议在常温下浸入乙醇或异丙醇中不超过一分钟。未指定的化学品可能会损坏LED封装材料。

6.3 存储条件

• 密封包装：在≤30°C和≤70%相对湿度 (RH) 下存储。产品在带有干燥剂的原始防潮袋中存储时，保质期为一年。
• 已开封包装：对于从原始包装中取出的元件，存储环境不应超过30°C和60% RH。强烈建议这些"车间寿命"元件在暴露于空气后的168小时 (7天) 内进行红外回流焊接，以避免在回流过程中因湿气导致损坏 ("爆米花"效应)。

7. 包装与订购信息

7.1 编带与卷盘规格

LED以行业标准的压纹载带形式提供。

• 编带宽度：12 mm。
• 卷盘直径：7英寸。
• 每卷数量：2000片。
• 最小包装数量：剩余数量为500片起订。
• 包装符合EIA-481-1-B规范。编带用盖带密封，最多允许连续缺失两个元件。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

这款LED适用于消费和工业电子产品中的通用指示灯、状态显示和背光。规格书特别提到在工程车辆附件中的应用，表明可用于仪表盘指示灯、控制面板背光或外部附件照明，这些应用出于美观或特定功能要求，需要带有黄色调的白光。

8.2 设计注意事项

• 限流：务必使用串联限流电阻或恒流驱动电路。不要直接连接到电压源。最大连续直流电流为30 mA。
• 热管理：虽然功耗较低 (最大100mW)，但确保足够的PCB铜箔面积或散热过孔有助于维持较低的结温，从而延长寿命并稳定光输出。
• ESD预防：尽管额定值为2kV HBM，但在组装过程中仍应遵守标准的ESD处理预防措施。
• 光学设计：120度的视角提供了宽广的散射。如需聚焦光线，则需要二次光学元件 (透镜、导光板)。

9. 注意事项与可靠性说明

所述LED适用于普通电子设备。对于需要极高可靠性、且故障可能危及生命或健康的应用 (例如，航空、医疗设备、交通安全系统)，必须进行超出此标准规格书的专门咨询和资格认证。该器件并非为在应用电路中反向电压工作而设计。

10. 技术对比与产品定位

这款LED定位为通用、高性价比的SMD元件。其主要差异化特点包括其特定的白光配黄色透镜的颜色组合、参考AEC-Q101进行资格认证 (常见于汽车领域)，以及预处理至MSL 2a以提高焊接过程中的防潮性。与超高亮度或窄角LED相比，它提供了充足的亮度、极宽的视角和适用于大批量商业应用的标准可靠性特性的平衡组合。

11. 常见问题解答 (基于技术参数)

问：透镜颜色和光源颜色有什么区别？

答：光源颜色 (白光，来自InGaN芯片) 是内部产生的光。黄色透镜充当滤光片/封装材料，对最终发出的光进行着色，从而产生暖白光或黄白色外观。

问：如何为我的应用选择合适的分档？

答：对于颜色一致性至关重要的应用 (例如，多LED阵列)，请指定严格的颜色档位 (例如，LL)，并可能指定严格的正向电压档位。对于绝对亮度是关键的单指示灯应用，请指定更高的发光强度档位 (T1或T2)。您的分销商可以提供库存中可用的档位。

问：我可以以30mA连续驱动这款LED吗？

答：可以，30mA是最大额定连续直流电流。然而，为了获得最佳寿命并考虑环境温升，通常建议以较低的电流 (例如，20mA) 驱动，这仍能为许多应用提供足够的亮度。

问：为什么打开包装袋后的存储条件如此严格 (168小时)？

答：SMD封装会从空气中吸收湿气。在高温回流焊接过程中，这些被困住的湿气会迅速汽化，导致内部分层或开裂 ("爆米花"效应)。168小时的车间寿命是MSL 2a等级元件在必须重新烘烤以去除湿气之前，最大安全暴露时间。

12. 实际设计与使用案例

场景：为工业控制器设计状态指示灯面板。该面板需要多个LED来显示电源、故障和待机状态。设计师选择LTSA-S020ZWETA是因为其宽广的视角，确保了在控制室中从各个角度都能清晰可见。为确保所有指示灯的亮度和颜色均匀一致，设计师在物料清单 (BOM) 中指定了单一的发光强度档位 (例如，T2) 和单一的颜色档位 (例如，LL)。为每个LED选择20mA的恒定电流，使用根据典型正向电压 (从选定的Vf档位，例如E3的2.5V) 和电源电压计算的简单电阻。PCB布局遵循推荐的焊盘设计，组装厂使用提供的无铅红外回流温度曲线。元件在打开包装袋后的168小时车间寿命内使用。

13. 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LTSA-S020ZWETA中，有源区由氮化铟镓 (InGaN) 材料制成，这些材料经过设计可发射蓝光/紫外光谱的光子。封装内的荧光粉层吸收部分这种初级光，并将其重新发射为黄光。剩余的蓝光与转换后的黄光相结合，产生了白光的感知。外部黄色环氧树脂透镜进一步调整色温，并提供环境保护以及对光束的机械整形。

14. 技术发展趋势

光电子行业在与此类元件相关的几个关键领域持续进步：提高发光效率 (每瓦电输入产生更多光输出)、改善白光LED的显色指数 (CRI)，以及在恶劣环境条件 (更高温度、湿度) 下提高可靠性。封装趋势包括小型化、改进的热管理基板，以及集成到封装中的更精确的光学控制。此外，为了满足汽车和工业市场的需求，在测试、分档和可靠性认证 (如AEC-Q101) 方面正大力推动更高水平的标准化。