LTL-M12YG1H310U SMT CBI 双色LED指示灯规格书 - 黄绿/黄色 - 10mA - 中文技术文档

1. 产品概述

LTL-M12YG1H310U是一款采用表面贴装技术（SMT）的电路板指示灯（CBI）。它由一个黑色塑料直角支架（外壳）构成，设计用于与特定的LED灯珠配合。这种设计便于轻松组装到印刷电路板（PCB）上。其主要功能是提供清晰、高对比度的视觉状态指示。该器件采用双色LED光源，能够通过白色漫射透镜发出黄绿光或黄光，这有助于实现均匀的照明外观。

1.1 核心特性与优势

• 表面贴装设计：针对自动化贴装和回流焊接工艺进行了优化，提高了制造效率和可靠性。
• 高对比度外壳：黑色塑料外壳显著提高了发光对比度，使指示灯在明亮的环境光照条件下更加醒目。
• 双色功能：在单个封装内集成了黄绿和黄光LED芯片，允许使用一个元件占位实现双状态指示（例如，待机/运行、正常/警告）。
• 高能效：具有低功耗和高发光效率的特点，适用于对功耗敏感的应用。
• 环保合规：这是一款无铅产品，符合有害物质限制（RoHS）指令。
• 坚固结构：设计可承受标准SMT组装工艺，包括加速至JEDEC湿度敏感等级3的预处理。

1.2 目标应用与市场

该指示灯设计用于多个关键行业的普通电子设备：

• 计算机系统：用于主板、服务器及外设上的电源、存储活动或网络连接状态灯。
• 通信设备：路由器、交换机、调制解调器及其他网络硬件上的指示灯。
• 消费电子：家电、音视频设备及家庭自动化设备中的电源、模式或功能指示灯。
• 工业控制：控制面板、机械设备和仪器仪表上需要可靠视觉反馈的状态及故障指示灯。

2. 深入技术参数分析

除非另有说明，所有参数均在环境温度（TA）为25°C时指定。理解这些限制对于可靠的电路设计至关重要。

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。不保证在此条件下运行。

• 功耗（PD）：72 mW（黄绿和黄色，每种颜色）。这是允许的最大热功率损耗。
• 峰值正向电流（IFP）：80 mA。此电流仅在脉冲条件下（占空比 ≤ 1/10，脉冲宽度 ≤ 0.1ms）极短时间内允许。
• 连续直流正向电流（IF）：30 mA。这是连续运行的最大推荐电流。
• 工作温度范围：-40°C 至 +85°C。保证器件在此环境温度范围内正常工作。
• 存储温度范围：-40°C 至 +100°C。器件在此范围内存储不会损坏。

2.2 电气与光学特性

这些是标准测试条件（IF = 10mA）下的典型性能参数。

• 发光强度（Iv）：
  • 黄绿：典型值 8.7 mcd（最小值 4.5 mcd，最大值 23 mcd）。
  • 黄色：典型值 15 mcd（最小值 4.5 mcd，最大值 23 mcd）。
  • 为便于分档，每个包装袋上均印有Iv分类代码。
  • 测量使用近似于CIE明视觉响应曲线的传感器/滤波器进行。
• 视角（2θ1/2）：两种颜色均为40度。这是发光强度降至其轴向峰值一半时的全角，定义了光束的扩散范围。
• 峰值波长（λP）：
  • 黄绿：574 nm。
  • 黄色：592 nm。
  • 这是发射光谱中最高点对应的波长。
• 主波长（λd）：
  • 黄绿：570 nm（范围 564-574 nm）。
  • 黄色：590 nm（范围 584-596 nm）。
  • 这是人眼感知的单色波长，源自CIE色度图。
• 光谱半宽（Δλ）：两种颜色均约为15 nm，表示光谱纯度。
• 正向电压（VF）：两种颜色在10mA时典型值为2.5 V（最小值2.0 V）。此参数对于限流电阻计算至关重要。
• 反向电流（IR）：施加5V反向电压（VR）时，最大为10 μA。重要提示：本器件并非设计用于反向偏压工作；此测试条件仅用于表征。

3. 分档与分类系统

本产品采用分类系统以确保关键光学参数的一致性。

• 发光强度（Iv）分档：Iv值被分类，相应的代码印在每个包装袋上。这使得设计者可以选择特定亮度范围内的元件，以获得均匀的面板外观。
• 波长分档：主波长（λd）指定了一个范围（例如，黄绿为564-574 nm）。元件被分选以确保落在这些色度限制内。
• 正向电压：虽然给出了典型值，但最小/最大范围（10mA时为2.0V至2.5V）定义了此参数的可接受变化。

4. 性能曲线分析

典型性能曲线（规格书中引用）直观地展示了器件在不同条件下的行为。设计者应参考这些图表进行详细分析。

• 相对发光强度 vs. 正向电流：此曲线显示光输出如何随电流增加。它通常是非线性的，在超过推荐直流电流下工作可能不会带来成比例的亮度增益，同时会增加热量并缩短寿命。
• 正向电压 vs. 正向电流：此IV特性曲线对于理解LED的动态电阻和设计合适的驱动电路至关重要。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：LED光输出通常随结温升高而降低。此曲线有助于估算高温环境下的亮度降额。
• 光谱分布：显示每种颜色在不同波长上的相对强度图，中心围绕其峰值波长（574 nm和592 nm）。

5. 机械与封装信息

5.1 外形尺寸

器件封装在黑色塑料直角支架内。关键尺寸说明：

• 所有主要尺寸均以毫米为单位提供，除非另有规定，默认公差为±0.25mm。
• 外壳材料为黑色塑料。
• 集成的LED为双色（黄绿/黄色）类型，带有白色漫射透镜。
• 应参考详细的尺寸图纸以进行精确的PCB焊盘布局和放置规划。

5.2 极性识别与安装

作为SMT元件，贴装时的正确方向至关重要。规格书中的焊盘图指示了阴极和阳极焊盘。设计者必须确保PCB焊盘布局与此图匹配，以防止自动化设备错误贴装。

6. 焊接与组装指南

遵守这些指南对于防止组装过程中的损坏至关重要。

6.1 存储与处理

• 密封包装：在≤30°C和≤70% RH条件下存储。请在包装日期后一年内使用。
• 已开封包装：如果防潮袋（MBB）被打开，存储环境不得超过30°C和60% RH。
• 车间寿命：暴露在环境空气中的元件应在168小时（7天）内进行红外回流焊接。
• 重新烘烤：如果暴露超过168小时，焊接前必须在60°C下烘烤至少48小时，以去除吸收的湿气并防止回流焊过程中发生\"爆米花\"效应。

6.2 焊接工艺

• 回流焊接（推荐）：必须使用符合JEDEC标准的回流焊温度曲线。
  • 预热/保温：150-200°C，最长100秒。
  • 液相线以上时间（T_L=217°C）：60-150秒。
  • 峰值温度（T_P）：最高260°C。
  • 在指定分类温度（T_C=255°C）±5°C内的时间：最长30秒。
  • 从25°C到峰值温度的总时间：最长5分钟。
• 手工焊接：如有必要，使用最高温度为300°C的电烙铁，每个焊点不超过3秒。焊接过程中避免对引脚施加机械应力。
• 清洗：仅使用酒精类溶剂，如异丙醇（IPA）。避免使用强效或未知的化学清洁剂。

关键注意事项：最高回流温度并非支架的热变形温度（HDT）或熔点的指标。超过时间/温度限制可能导致塑料透镜变形或造成灾难性的LED故障。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

• 载带：元件以13英寸卷盘形式提供。载带由黑色导电聚苯乙烯合金制成，厚度为0.40mm。
• 每卷数量：1,400片。
• 湿度防护：每个卷盘与干燥剂和湿度指示卡一起包装在防潮袋（MBB）内。
• 内盒：包含3个MBB（总计4,200片）。
• 外箱：包含10个内盒（总计42,000片）。

7.2 型号解读

部件号LTL-M12YG1H310U可解读为系列编码系统的一部分，尽管完整的分解是专有的。它标识了这款具有黄绿/黄色双色输出的特定SMT CBI型号。

8. 应用设计考量

8.1 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。当从电压源驱动时，必须串联一个限流电阻。电阻值（R_series）可使用欧姆定律计算：R_series= (V_supply- V_F) / I_F。为保守设计，应使用规格书中的最大V_F值，以确保电流不超过所需水平。例如，从5V电源以10mA驱动：R = (5V - 2.5V) / 0.01A = 250 Ω。选择270 Ω的标准值电阻将是一个安全的选择。

8.2 热管理

虽然功耗较低（72mW），但确保适当的PCB布局有助于管理热量。将散热焊盘（如果焊盘布局中存在）连接到铜区域作为散热器。避免将指示灯放置在板上其他主要热源附近。

8.3 光学集成

40度的视角提供了相当宽的光束。白色漫射透镜产生均匀、柔和的光晕，而非尖锐的点光源。黑色外壳防止了光导管效应并改善了熄灭状态的外观。在设计光导管或面板开孔时，请考虑这些因素。

9. 对比与差异化

LTL-M12YG1H310U在其类别中提供了特定的优势：

• 对比单色SMT LED：在一个封装内提供两种不同颜色（黄绿和黄色），与使用两个独立的单色LED进行双状态指示相比，节省了PCB空间和组装成本。
• 对比直插式LED：SMT设计无需钻孔，允许更高密度的PCB布局，并且兼容全自动组装线，降低了制造成本和时间。
• 对比非漫射LED：集成的白色漫射透镜相比具有透明透镜的LED（可能显示出更明显的\"热点\"）提供了更均匀且美观的光斑。

10. 常见问题解答（FAQ）

Q1：我可以连续以20mA驱动这个LED吗？

A1：直流正向电流的绝对最大额定值为30mA。虽然以20mA驱动在此限制内，但您必须参考\"相对发光强度 vs. 正向电流\"曲线。从10mA到20mA的光输出增加可能是次线性的，并且增加的功耗（热量）可能会缩短寿命。建议在10mA的典型测试条件下运行以获得最佳寿命。

Q2：如何独立控制两种颜色？

A2：规格书暗示封装内的两个芯片采用共阴极或共阳极配置。焊盘图中的原理图将显示引脚排列。您将需要两个独立的限流电阻和驱动电路（例如，微控制器GPIO引脚）来独立控制每个颜色通道。

Q3：打开袋子后的168小时车间寿命是严格要求吗？

A3：是的，这对可靠性至关重要。暴露超过168小时会使湿气被塑料封装吸收。在回流焊期间，这些湿气会迅速汽化，导致内部分层或开裂（\"爆米花\"效应）。如果超过，必须执行强制性的60°C下48小时烘烤。

Q4：峰值波长和主波长有什么区别？

A4：峰值波长（λP）是光谱输出图上强度最高点对应的物理波长。主波长（λd）是基于人眼色觉（CIE图表）的计算值，代表我们实际看到的\"颜色\"。对于LED，这些值通常接近但不完全相同。

11. 设计与使用案例研究

场景：设计网络路由器的状态面板。

设计者需要\"电源开启\"（常亮）、\"系统活动\"（闪烁）和\"以太网连接/活动\"（双状态）的指示灯。他们可以使用：

- 一个单色绿色LED用于\"电源开启\"。

- 一个单色琥珀色LED闪烁用于\"系统活动\"。

- 一个LTL-M12YG1H310U双色LED用于\"以太网\"。它可以显示常亮黄绿光表示100Mbps连接，常亮黄光表示1Gbps连接，并在数据活动期间闪烁相应颜色。此方案仅使用三个元件占位来传达四种不同状态，与使用四个独立的单色LED相比，优化了面板空间并简化了物料清单。

12. 技术原理介绍

发光二极管（LED）是通过电致发光发光的半导体器件。当正向电压施加在p-n结上时，电子与空穴复合，以光子的形式释放能量。发射光的特定波长（颜色）由所用半导体材料的能带隙决定（例如，用于黄色和黄绿色的磷化砷化镓（GaAsP）合金）。白色漫射透镜包含散射粒子，使发射光子的方向随机化，与透明透镜相比，创造了更均匀和更宽的视角。

13. 行业趋势与发展

SMT指示灯市场持续发展。趋势包括：

小型化：为超高密度板开发更小的封装尺寸（例如，0402、0201公制）。

效率提升：外延材料和芯片设计的持续改进在更低的驱动电流下产生更高的发光强度（mcd），降低了整体系统功耗。

集成解决方案：内置限流电阻或IC驱动器（\"智能LED\"）的LED不断增长，以简化电路设计。

颜色选项：单个封装中可用颜色和多色组合（RGB、RGBW）的扩展，适用于更多样化的美学和状态指示应用。

LTL-M12YG1H310U符合在标准、可靠且可制造的SMT封装中提供多功能性（双色）的趋势。