SMD LED LTST-N682TWVSET 规格书 - 双色黄/白 - 30mA - 102mW - 简体中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了LTST-N682TWVSET的规格，这是一款表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）。该器件在一个封装内集成了两个不同的LED芯片：一个发射黄光，另一个发射白光。它专为自动化印刷电路板（PCB）组装工艺设计，适用于大批量生产。其紧凑的外形满足了各电子领域对空间受限应用的需求。

1.1 核心特性与优势

• 双色光源：在一个封装内结合了黄色AlInGaP芯片和白色LED芯片，可在极小占位面积内实现多状态指示或混色。
• 自动化兼容性：采用8mm宽编带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，符合EIA标准，与高速自动贴片设备兼容。
• 稳健的制造工艺：兼容红外（IR）回流焊接工艺，这是现代PCB组装的标准工艺。器件已按JEDEC Level 3湿度敏感等级进行预处理，提高了焊接过程中的可靠性。
• 环保合规：产品符合RoHS（有害物质限制）指令。
• 电气接口：设计为与集成电路（IC）兼容，可直接由典型的逻辑电平输出或驱动电路驱动。

1.2 目标应用与市场

LTST-N682TWVSET专为需要可靠、紧凑状态指示的广泛电子设备而设计。其主要应用领域包括：

• 电信设备：路由器、调制解调器和网络交换机上的状态指示灯。
• 消费电子与办公自动化：笔记本电脑、打印机及外设中的电源、电池或功能状态灯。
• 家用电器与工业设备：控制面板上的运行模式指示灯。
• 室内标识与前面板：符号背光或提供多色状态照明。

2. 封装尺寸与机械信息

LTST-N682TWVSET封装的外形由行业标准SMD外形尺寸定义，以确保机械兼容性。关键尺寸标注说明所有测量单位均为毫米，除非另有说明，一般公差为±0.2毫米。该元件具有透明透镜。

2.1 引脚分配与极性

该器件有四个电气端子。引脚分配如下：

• 引脚1和2：这是黄色AlInGaP LED芯片的阳极和阴极。
• 引脚3和4：这是白色LED芯片的阳极和阴极。

为确保组装时方向正确，必须查阅规格书中的详细封装图纸以确定引脚1的确切物理位置，引脚1通常由封装上的圆点或切角标记。

3. 额定值与特性

在规定的限制范围内操作器件对于可靠性和性能至关重要。

3.1 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。它们是在环境温度（Ta）为25°C时指定的。

3.2 电气与光学特性

这些是在Ta=25°C和标准测试电流（IF）为20mA（除非另有说明）下测得的典型性能参数。

关键测量说明：

• 发光强度测量遵循CIE标准明视觉人眼响应曲线。
• 主波长由CIE色度坐标推导得出。
• 反向电压测试仅用于信息/质量目的；在应用中，LED不应在反向偏压下工作。

4. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED会根据性能进行分档。LTST-N682TWVSET对白色和黄色芯片采用独立的分档。

4.1 发光强度（Iv）分档

白色芯片：根据20mA下的最小发光强度分为两组。

• W1：1600 mcd 至 2265 mcd。
• W2：2265 mcd 至 3200 mcd。

• U：710 mcd 至 965 mcd。
• V：965 mcd 至 1315 mcd。
• W：1315 mcd 至 1800 mcd。

4.2 黄色芯片波长（WD）分档

对黄色芯片的主波长进行分档以控制色调。

• J：585 nm 至 590 nm。
• K：590 nm 至 595 nm。

4.3 白色芯片色度（CIE）分档

白色LED的色点由其CIE 1931（x， y）色度坐标定义。规格书提供了一个包含多个分档代码（A1， A2， A3， B1， B2， B3， C1， C2， C3）的表格，每个代码代表色度图上由四个（x，y）坐标点定义的四边形区域。这允许精确选择白色色温和色调。档内（x， y）坐标的公差为±0.01。

5. 性能曲线分析

规格书引用了典型的性能曲线，这些曲线以图形方式表示关键关系。分析这些曲线对于设计至关重要。

5.1 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

该曲线显示了流过LED的电流与其两端电压降之间的指数关系。如电气特性表所示，对于给定的电流，黄色AlInGaP芯片的正向电压（VF）将低于白色芯片。设计人员使用此曲线来选择合适的限流电阻或恒流驱动设置，以在功率限制内实现所需的亮度。_F5.2 发光强度 vs. 正向电流

该图展示了光输出如何随驱动电流增加。在一定范围内通常是线性的，但在较高电流下会饱和。在推荐的20mA直流电流下工作可确保最佳效率和寿命。100mA峰值脉冲电流额定值允许进行短暂的高强度闪烁而不会损坏器件。

5.3 光谱分布

对于黄色芯片，光谱分布曲线将显示在约590nm（典型值）处有一个相对较窄的峰值，半宽约为20nm，证实了其单色黄光输出。白色LED的光谱则要宽得多，通常是蓝色LED芯片与荧光粉结合，在整个可见光谱范围内产生宽谱发射。

6. 组装与应用指南

6.1 焊接工艺

该器件专为无铅（Pb-free）焊接工艺设计。推荐的IR回流焊曲线应符合J-STD-020B标准。关键参数包括：

预热：

• 升温至150-200°C。预热时间：
• 最长120秒。峰值温度：
• 不应超过260°C。液相线以上时间：
• 应加以限制，峰值温度下的总焊接时间不超过10秒，且回流焊最多进行两次。对于使用烙铁的手工焊接，烙铁头温度不应超过300°C，接触时间应限制在3秒以内，且仅限一次。

规格书包含建议的PCB焊盘图形（封装）。使用此推荐设计可确保在焊接期间和之后形成良好的焊点、机械稳定性和散热。遵循此焊盘图形对于成功的自动化组装和可靠性至关重要。

6.3 清洗

如果需要进行焊后清洗，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。使用未指定或腐蚀性化学品可能会损坏LED封装或透镜。

7. 存储与操作注意事项

7.1 湿度敏感性

LED包装在带有干燥剂的防潮袋中，以防止吸收大气中的湿气，湿气在回流焊过程中可能导致"爆米花"现象（封装开裂）。在密封状态下，应存储在≤30°C和≤70%相对湿度的环境中，并在一年内使用。

一旦打开包装袋，"车间寿命"即开始计算。元件应存储在≤30°C和≤60%相对湿度的环境中。强烈建议在打开包装袋后的168小时（7天）内完成IR回流焊工艺。

如果元件暴露时间超过168小时，必须在焊接前进行"烘烤"（脱水），在约60°C下烘烤至少48小时，以去除吸收的湿气。

7.2 应用注意事项

这些LED适用于标准的商业和工业电子设备。对于需要极高可靠性且故障可能危及安全的应用（例如，航空、医疗生命支持、交通控制），在设计采用前需要进行特定的资格认证和咨询。

8. 包装与订购信息

8.1 编带与卷盘规格

元件以8mm宽的压纹载带形式提供，并用盖带密封。载带卷绕在标准的7英寸（178mm）直径卷盘上。每满盘包含2000片。对于少于满盘的数量，最小包装数量为500片。包装符合EIA-481-1-B规范。

8.2 料号解读

料号LTST-N682TWVSET遵循制造商的内部编码系统，其中"TWVSET"可能表示特定的颜色组合（T=？， W=白色， V=？， SET=双色？）。为准确订购，必须指定完整的料号以及任何所需的分档代码选择（例如，针对强度或颜色）。

9. 设计考量与典型应用电路

9.1 限流

LED是电流驱动器件。一种简单且常见的驱动方法是使用串联电阻。电阻值（RS）可以使用欧姆定律计算：RS = （V电源 - VF） / IF。例如，要从5V电源以20mA驱动黄色芯片，假设典型VF为2.2V：RS = （5V - 2.2V） / 0.020A = 140 Ω。一个标准的150 Ω电阻将是合适的。应检查电阻的额定功率：P = IF² * RS = （0.02）² * 150 = 0.06W，因此一个1/8W（0.125W）的电阻就足够了。

9.2 独立驱动 vs. 公共驱动_s由于黄色和白色芯片具有独立的阳极和阴极（共4个引脚），它们可以完全独立地控制。这允许三种视觉状态：仅黄色、仅白色或两者同时点亮（根据强度可能呈现为混合色）。由于潜在的VF不匹配，它们不应直接并联连接到同一个驱动器。_s9.3 热管理_{虽然功耗较低（白色最大102mW，黄色最大78mW），但正确的PCB设计有助于延长寿命。使用推荐的焊盘图形有助于将热量从LED结传导到PCB铜层。在推荐直流电流或以下以及规定温度范围内工作，可确保LED保持其额定寿命和颜色稳定性。}10. 技术对比与差异化_FLTST-N682TWVSET的主要差异化因素是其双色、单封装设计。与使用两个独立的SMD LED相比，此解决方案具有显著优势：_F节省空间：将PCB占位面积减少约50%，对于小型化设计至关重要。组装效率：_F只需拾取、放置和焊接一个元件，而不是两个，提高了组装吞吐量并减少了潜在的贴装错误。_s光学对准：²两个光源在封装内固定在已知且一致的空间关系中，这对于光导管或透镜耦合可能很重要。²性能匹配：

尽管是独立分档，但来自同一生产批次的芯片封装在一起时可能具有更一致的热特性。

与GaAsP等旧技术相比，黄色芯片选择AlInGaP材料可提供高发光效率和优异的色纯度（窄光谱）。_F mismatch.

11. 基于技术参数的常见问题解答（FAQ）

Q1： 我可以用同一个限流电阻驱动黄色和白色LED吗？

A1：

不可以。它们具有不同的正向电压特性（黄色：约1.7-2.6V，白色：约2.6-3.4V）。将它们与一个电阻并联会导致电流分配不均，可能使一个芯片过驱动，另一个欠驱动。它们需要独立的限流电路。Q2： 峰值正向电流额定值（100mA，1/10占空比）的目的是什么？A2：

• 该额定值允许在短时间内以更高电流进行脉冲操作，例如在闪烁或频闪应用中，以实现更高的瞬时亮度。低占空比和短脉冲宽度确保平均功率和结温保持在安全限制内。Q3： 为什么存储和烘烤程序如此具体？
• A3：SMD塑料封装会吸收空气中的湿气。在高温回流焊接过程中，这些被困住的湿气迅速变成蒸汽，产生高内压，可能导致封装分层或芯片开裂（"爆米花"现象）。湿度敏感标签和烘烤程序是防止这种失效模式的关键行业实践。
• Q4： 如何解读白色LED的CIE分档代码？A4：
• CIE分档代码（A1， B2， C3等）定义了CIE色度图上的一个小区域。设计人员选择特定的分档代码以确保其产品中的所有白色LED具有一致的颜色外观（相同的白点，避免偏黄或偏蓝的色调）。对于大多数应用，指定分档对于颜色均匀性是必要的。12. 实际应用示例

场景： 网络设备的双状态指示灯

一个网络路由器设计需要一个指示灯来显示两种状态：

电源开启/网络活动
和系统错误

设计选择：
使用LTST-N682TWVSET。实现：

白色LED通过一个150Ω串联电阻连接到主微控制器的一个GPIO引脚，并连接到3.3V电源轨。当系统正常运行时，固件会轻轻闪烁此LED以指示网络活动。
黄色LED通过一个100Ω串联电阻（作为警报，亮度稍高）连接到另一个GPIO引脚。仅当检测到系统错误时，固件才以常亮或快速闪烁模式驱动此LED。结果：

PCB上的单个紧凑元件为两种运行状态提供了清晰、独特的视觉反馈，简化了前面板设计和用户界面。
13. 工作原理LED中的光发射基于半导体p-n结中的电致发光。当施加正向电压时，电子和空穴被注入到结区。当这些载流子复合时，它们以光子（光）的形式释放能量。发射光的颜色（波长）由半导体材料的带隙能量决定。

黄色芯片（AlInGaP）：

使用铝铟镓磷半导体。这种材料体系的带隙对应于光谱中黄/琥珀/橙/红部分的光发射。它以高效率和良好的温度稳定性而闻名。
白色芯片：最常见的白色LED是涂有黄色荧光粉的蓝色LED芯片（通常基于InGaN半导体）。部分蓝光被荧光粉转换为黄光。剩余的蓝光与转换的黄光的混合被人眼感知为白光。确切的白色"色调"（冷白、中性白、暖白）由荧光粉的成分和厚度控制。14. 技术趋势与背景LTST-N682TWVSET代表了SMD LED市场中一款成熟且优化的产品。该领域持续的关键趋势包括：.

• 集成度提高：从双色发展到单个SMD封装内的RGB（红-绿-蓝）或RGBW（红-绿-蓝-白）封装，为指示灯和微型显示器实现全彩色可编程性。
• 效率更高：
  1. 半导体材料（如AlInGaP和InGaN）和荧光粉的内部量子效率持续改进，导致每单位电输入功率（瓦特）产生更高的光输出（流明），从而降低能耗和热负荷。小型化：对更小器件的追求仍在继续，出现了无传统塑料封装的芯片级封装（CSP）LED，进一步减小尺寸并提高光学设计灵活性。
  2. 颜色一致性改善：制造和分档工艺的进步允许对波长和色度有更严格的公差，使设计人员能够更精确地控制其产品的最终视觉外观。智能功能：
• 将控制电路（如恒流驱动器或简单逻辑）直接集成到LED封装中，创建"智能"LED模块，从而简化系统设计。对于不需要高级颜色控制或可编程性的、具有成本效益、可靠且节省空间的状态指示应用，像LTST-N682TWVSET这样的器件仍然具有高度相关性。

. Operational Principle

Light emission in LEDs is based on electroluminescence in a semiconductor p-n junction. When a forward voltage is applied, electrons and holes are injected across the junction. When these charge carriers recombine, they release energy in the form of photons (light). The color (wavelength) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor material.

• Yellow Chip (AlInGaP):Uses an Aluminum Indium Gallium Phosphide semiconductor. This material system has a bandgap corresponding to light emission in the yellow/amber/orange/red part of the spectrum. It is known for high efficiency and good temperature stability.
• White Chip:Most commonly, a white LED is a blue LED chip (typically based on InGaN semiconductor) coated with a yellow phosphor. Some of the blue light is converted by the phosphor to yellow light. The mixture of the remaining blue light and the converted yellow light is perceived by the human eye as white. The exact "shade" of white (cool, neutral, warm) is controlled by the phosphor composition and thickness.

. Technology Trends and Context

The LTST-N682TWVSET represents a mature and optimized product within the SMD LED market. Key ongoing trends in this sector include:

• Increased Integration:Moving beyond dual-color to RGB (Red-Green-Blue) or RGBW (Red-Green-Blue-White) packages in a single SMD footprint, enabling full-color programmability for indicators and micro-displays.
• Higher Efficiency:Continuous improvement in the internal quantum efficiency of semiconductor materials (like AlInGaP and InGaN) and phosphors, leading to higher luminous output (lumens) per unit of electrical input power (watts), reducing energy consumption and thermal load.
• Miniaturization:The drive for smaller devices continues, with chip-scale package (CSP) LEDs that have no traditional plastic package, further reducing size and improving optical design flexibility.
• Improved Color Consistency:Advances in manufacturing and binning processes allow for tighter tolerances on wavelength and chromaticity, giving designers more precise control over the final visual appearance in their products.
• Smart Features:Integration of control circuitry (like constant-current drivers or simple logic) directly into the LED package, creating "intelligent" LED modules that simplify system design.

Devices like the LTST-N682TWVSET remain highly relevant for cost-effective, reliable, and space-efficient status indication where advanced color control or programmability is not required.