SMD LED 黄色散射透镜 LTSN-B680VSST - 封装尺寸 - 正向电压 1.8-2.4V - 发光强度 710-1400mcd - 技术规格书

1. 产品概述

本文档详细说明了一款表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）的技术规格。该器件采用散射透镜，并利用AlInGaP（铝铟镓磷）半导体材料发出黄光。SMD LED专为自动化印刷电路板（PCB）组装工艺设计，具有紧凑的外形尺寸，适用于空间受限的应用场景。

1.1 核心优势与目标市场

这款LED的主要优势包括其与自动化贴片设备和红外（IR）回流焊接工艺的兼容性，这些是大规模电子制造中的标准工艺。它采用8mm间距编带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，便于高效处理和组装。该器件符合相关行业标准，设计用于广泛的消费电子和工业电子产品。目标应用涵盖通信设备、办公自动化设备、家用电器、工业控制系统以及需要可靠指示灯照明的室内标识或显示应用。

2. 技术参数：深入客观解读

LED的性能是在特定测试条件下定义的，通常环境温度（Ta）为25°C。理解这些参数对于电路设计和性能预测至关重要。

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应力极限。不建议在超出这些极限的条件下工作。关键极限包括最大功耗120 mW、连续直流正向电流（IF）50 mA，以及在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）的峰值正向电流80 mA。最大反向电压（VR）为5 V。器件的额定工作和存储温度范围为-40°C至+100°C。

2.2 电气与光学特性

这些是正常工作条件下的典型性能参数。发光强度（Iv）是感知亮度的度量，在20 mA正向电流驱动下，其范围从最小710 mcd到最大1400 mcd。视角（2θ1/2）定义为光强降至轴向值一半时的全角，通常为120度，表明其具有适合指示灯应用的宽视角模式。在20 mA电流下，正向电压（VF）范围为1.8 V至2.4 V，这对于计算串联电阻值和电源设计非常重要。主波长（λd）定义了感知颜色，其规格在586.5 nm至592.5 nm之间，位于光谱的黄色区域。反向电流（IR）通常非常低，在5V全反向电压下最大为10 µA。

3. 分档系统说明

为确保大规模生产的一致性，LED会根据性能进行分档。这使得设计人员能够选择满足特定电压、亮度和颜色要求的器件。

3.1 正向电压（Vf）等级

LED根据其在20 mA电流下的正向压降进行分档。档位代码D2、D3和D4分别对应电压范围1.80-2.00V、2.00-2.20V和2.20-2.40V，每个档位的容差为±0.1V。当多个器件并联连接时，选择相同Vf档位的LED有助于保持电流均匀性。

3.2 发光强度（Iv）等级

亮度在20 mA电流下分为V1（710-875 mcd）、V2（875-1120 mcd）和W1（1120-1400 mcd）三个档位，每个档位容差为11%。这允许在LED阵列中匹配亮度水平。

3.3 主波长（Wd）等级

颜色（波长）被分档为代码J（586.5-589.5 nm）和K（589.5-592.5 nm），容差为±1 nm。这确保了颜色一致性，对于外观均匀性至关重要的应用至关重要。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体的图形数据，但此类器件的典型曲线提供了有价值的见解。正向电流与正向电压（I-V）曲线显示了指数关系，这对于确定工作点至关重要。发光强度与正向电流曲线通常在工作范围内呈现近线性关系，但在较高电流下可能出现饱和。光谱分布曲线将显示峰值发射波长（λp）约为591 nm，光谱半宽（Δλ）约为15 nm，定义了色纯度。性能也随温度变化；发光强度通常随着结温升高而降低。

5. 机械与封装信息

该LED封装在标准的SMD封装内。提供了详细的尺寸图，指定了长度、宽度、高度、引脚间距和透镜几何形状。这些尺寸对于PCB焊盘设计至关重要。文档包含推荐的PCB焊盘设计，以确保可靠的焊接，指定了焊盘尺寸和间距，以确保在回流焊过程中形成良好的焊点。器件具有极性标记，通常是封装上的阴极指示符，必须与PCB焊盘正确对齐。

6. 焊接与组装指南

6.1 推荐的红外回流焊温度曲线

对于无铅焊接工艺，建议采用符合J-STD-020B标准的温度曲线。关键参数包括150-200°C的预热温度、不超过260°C的峰值本体温度，以及根据特定焊膏定制的液相线以上时间（TAL）。总预热时间应限制在最长120秒。这些条件对于防止LED封装或环氧树脂透镜受到热损伤至关重要。

6.2 存储条件

LED对湿气敏感。当储存在带有干燥剂的原始密封防潮袋中时，应保持在≤30°C和≤70%相对湿度的环境下，建议在一年内使用。一旦袋子打开，存储环境应为≤30°C和≤60%相对湿度。暴露在环境条件下超过168小时的元件应在焊接前在大约60°C下烘烤至少48小时，以去除吸收的湿气并防止在回流焊过程中发生“爆米花”效应。

6.3 清洗

如果焊接后需要清洗，应仅使用指定的溶剂。将LED在室温下浸入乙醇或异丙醇中不超过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或透镜。

7. 包装与订购信息

标准包装包括将LED放置在压纹载带（8mm间距）中并用盖带密封。此载带卷绕在标准的7英寸（178 mm）直径卷盘上。每个满卷包含2000片。对于少于满卷的数量，最小包装数量可能为500片。包装符合ANSI/EIA-481规范。

8. 应用建议

8.1 典型应用电路

LED是电流驱动器件。为确保稳定均匀的亮度，尤其是在使用多个LED时，每个LED都应串联一个限流电阻进行驱动。电阻值（R）使用公式计算：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc是电源电压，VF是LED的正向电压（使用最大值进行最坏情况电流计算），IF是所需的正向电流（例如20 mA）。不建议在没有独立电阻的情况下并联驱动LED，因为VF的差异会导致显著的电流不平衡和亮度不均。

8.2 设计考量

考虑热环境。在最大额定电流或接近该电流下工作会产生更多热量，可能降低光输出和寿命。在高电流或高环境温度应用中，可能需要足够的PCB铜箔面积或散热过孔来散热。确保PCB布局与推荐的焊盘几何形状相匹配，以实现可靠焊接。在设计导光板或边框时，需考虑其宽视角（120°）。

9. 技术对比与差异化

与老式的直插式LED相比，这种SMD类型显著节省空间，更适合自动化组装，并且由于没有引线键合，通常可靠性更高。在SMD黄色LED类别中，该器件的关键差异化因素包括其高发光强度（高达1400 mcd）、宽视角以及采用AlInGaP技术的特定组合，与其他一些用于黄光的半导体材料相比，AlInGaP通常提供更高的效率和更好的温度稳定性。详细的分档结构为设计人员提供了对颜色和亮度一致性的精确控制。

10. 基于技术参数的常见问题解答

问：对于5V电源，我应该使用多大的电阻值？

答：使用最大VF 2.4V和目标IF 20mA：R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130欧姆。标准的130或150欧姆电阻是合适的，需检查电阻上的实际功耗。

问：我可以连续以50 mA驱动这个LED吗？

答：虽然绝对最大额定值是50 mA直流，但在此极限下工作可能会缩短寿命并增加结温，从而可能降低光输出。为了获得最佳可靠性和性能，建议在典型测试电流20 mA或以下驱动。

问：如何确保阵列中的亮度均匀？

答：为每个LED使用独立的限流电阻，并在采购时尽可能指定来自相同发光强度（Iv）和正向电压（Vf）档位的LED。

问：这款LED适合户外使用吗？

答：规格书中指定的应用包括室内标识/显示。对于户外使用，透镜的抗紫外线能力、更宽的温度循环范围以及防水密封等因素至关重要，本文档未明确涵盖这些内容。它主要设计用于室内/良性环境。

11. 实际设计与使用案例

场景：设计网络路由器的状态指示灯面板。该面板需要十个黄色指示灯来显示链路活动和系统状态。设计人员选择这款LED是因为其亮度高、视角宽且兼容自动化组装。每个LED通过一个56欧姆的串联电阻（按典型VF 2.2V下约20mA计算）连接在3.3V微控制器GPIO引脚和地之间。PCB布局采用推荐的焊盘图形。设计人员指定Vf档位代码D3和Iv档位V2，以确保亮度一致并从微控制器引脚获得一致的电流。LED放置在轻微散射的亚克力面板后面。组装好的电路板使用指定的无铅温度曲线进行红外回流焊，从而获得可靠的焊点和功能齐全的指示灯。

12. 原理介绍

该LED的光发射基于AlInGaP材料制成的半导体p-n结中的电致发光现象。当施加正向电压时，电子和空穴被注入到有源区，并在那里复合。复合过程中释放的能量以光子（光）的形式发射出来。AlInGaP合金的具体成分决定了带隙能量，进而定义了发射光的波长（颜色），在本例中为黄色。散射透镜含有散射粒子，有助于扩散光线，与透明透镜相比，能产生更宽、更均匀的视角。

13. 发展趋势

SMD LED的总体趋势继续朝着更高的发光效率（每瓦电输入产生更多的光输出）发展，从而实现更亮的显示或更低的功耗。封装尺寸在不断小型化的同时，保持或改善了光学性能。同时，也注重提高颜色一致性和更严格的分档容差，以满足高质量显示应用的需求。此外，在更高温度和湿度条件下增强可靠性是一个持续发展的领域，以扩大适用应用的范围。追求与无铅、高温焊接工艺更广泛的兼容性仍然是标准要求。