目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心优势
- 1.2 目标应用
- 2. 技术参数详解
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 电气与光学特性
- 3. 性能曲线分析
- 3.1 正向电流与正向电压关系曲线
- 3.2 发光强度与正向电流关系
- 3.3 光谱分布
- 4. 机械与包装信息
- 4.1 外形尺寸与结构
- 4.2 极性识别
- 4.3 包装规格
- 5. 焊接与组装指南
- 5.1 存储条件
- 5.2 焊接工艺参数
- 5.3 清洁与处理
- 6. 应用与设计考量
- 6.1 驱动电路设计
- 虽然功耗较低，但确保器件在其额定温度范围内工作对于长期可靠性至关重要。焊盘周围足够的PCB铜面积有助于散热。除非热分析确认安全，否则避免连续以绝对最大电流工作。
- 直角设计使光线水平穿过PCB。考虑相对于边框、导光柱或显示面板的放置位置。与透明透镜相比，白色漫射透镜提供了更柔和、更宽的光点。
- 这款SMT CBI的关键差异化因素在于其属性的特定组合：直角黑色外壳、黄色AlInGaP芯片技术、用于视角和外观的集成白色漫射透镜，以及其符合标准SMT回流焊工艺的资格。这使其成为专业和工业电子产品自动化制造的可靠选择。
- 8.1 包装袋上的\"发光强度分类代码\"有何用途？
- LED的发光强度在指定的最小/最大范围内可能因批次而异。分类代码允许对需要严格亮度匹配的应用进行追溯和选择。
- 可以，最大连续直流正向电流为30毫安。以20毫安驱动将产生更高的光输出，但也会增加功耗和结温。确保总功耗不超过72毫瓦，并且热条件可接受。
- SMT塑料封装会从大气中吸收水分。在高温回流焊过程中，这些被截留的水分会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装分层或芯片开裂。烘烤可以驱除这些吸收的水分，使元件适合进行回流焊。
- 场景：
- 该器件是一个发光二极管。当施加超过其特性正向电压的正向电压时，电子在半导体材料内与空穴复合，以光子的形式释放能量。半导体层的特定成分决定了发射光的波长，在本例中为黄色区域。白色漫射环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护，塑造光输出，并使光源漫射以获得更柔和的外观。
- 使用AlInGaP材料制造黄色LED代表了成熟且高效的技术。指示灯LED的总体趋势包括持续小型化、提高发光效率、更广泛地采用高可靠性封装和测试标准，以及集成内置电阻或IC驱动器以简化电路设计。整个行业对RoHS和其他环境合规标准的关注依然强烈。
1. 产品概述
LTL-M11KS1AH310Q是一款采用表面贴装技术的电路板指示灯。它由一个黑色塑料直角支架构成，设计用于与特定的LED灯珠配合。其主要功能是作为印刷电路板上的状态或电源指示灯。其设计强调易于组装和集成到自动化SMT生产线中。
1.1 核心优势
- SMT兼容性：专为标准表面贴装组装工艺设计，支持大批量、自动化的PCB贴装。
- 增强对比度：黑色外壳材料为点亮的LED提供了高对比度，提升了可视性。
- 设计灵活性：直角外形允许光线平行于PCB平面发射，非常适合侧视应用或空间受限的设计。
- 环保特性：产品无铅，并符合有害物质限制指令。
- 可靠性：器件经过加速至JEDEC Level 3标准的预处理，表明其关注表面贴装元件的湿敏性和可靠性。
1.2 目标应用
该指示灯适用于需要可靠、低功耗状态指示的广泛电子设备。典型的应用领域包括：
- 计算机外设和主板
- 通信设备
- 消费电子产品
- 工业控制系统和仪器仪表
2. 技术参数详解
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。不建议在接近或达到这些极限的条件下工作。
- 功耗：最大72毫瓦。这是器件能以热量形式耗散的总功率。
- 直流正向电流：最大30毫安连续电流。
- 峰值正向电流：80毫安，仅在脉冲条件下允许。
- 工作温度范围：-40°C 至 +85°C。该器件适用于工业温度环境。
- 存储温度范围：-40°C 至 +100°C。
- 引脚焊接温度：260°C，最长5秒，测量点距本体2.0毫米。这对于波峰焊或手工焊接工艺至关重要。
2.2 电气与光学特性
这些是在环境温度25°C、正向电流10毫安下测量的典型性能参数，除非另有说明。
- 发光强度：范围从8.7毫坎德拉到50毫坎德拉，典型值为25毫坎德拉。强度测量使用近似于人眼响应曲线的滤光片。具体的发光强度分类代码标记在产品包装上。
- 视角：40度。这是发光强度降至其峰值一半时的全角。它定义了LED的光束扩散范围。
- 峰值发射波长：592纳米。这是光谱功率输出最高的波长。
- 主波长：范围从582纳米到595纳米，典型值为589纳米。这是人眼感知到的、定义颜色的单一波长，源自CIE色度图。
- 光谱线半宽：15纳米。这表示发射光的光谱纯度或带宽。
- 正向电压：范围从2.0伏到2.5伏，在正向电流为10毫安时典型值为2.5伏。
- 反向电流：当施加5伏反向电压时，最大为10微安。重要提示：此LED并非设计用于反向偏压工作；此参数仅用于测试目的。
3. 性能曲线分析
规格书引用了典型特性曲线，这对设计工程师至关重要。虽然具体图表未在文本中重现，但其含义分析如下。
3.1 正向电流与正向电压关系曲线
该曲线显示了通过LED的电流与其两端电压之间的非线性关系。在10毫安时2.5伏的典型正向电压是一个关键工作点。设计人员使用此曲线计算给定电源电压下所需的限流电阻值。
3.2 发光强度与正向电流关系
在工作范围内，这种关系通常是线性的。增加正向电流会增加光输出，但也会增加功耗和结温，这可能影响寿命和颜色偏移。
3.3 光谱分布
引用的光谱图将显示跨波长的相对功率输出，在592纳米处达到峰值，半宽为15纳米，证实了单色黄光发射。
4. 机械与包装信息
4.1 外形尺寸与结构
该器件采用直角黑色塑料外壳。关键的机械说明包括：
- 所有尺寸均以毫米为单位提供，公差通常为±0.25毫米，除非另有规定。
- 外壳材料为黑色塑料。
- 集成的LED通过白色漫射透镜发出黄光，有助于拓宽视角并使光点更柔和。
4.2 极性识别
对于SMT元件，极性通常通过外壳上的标记或PCB焊盘设计上的不对称性来指示。规格书的外形图会指定阴极/阳极识别方式。
4.3 包装规格
产品以适用于自动贴片机的卷带包装形式提供。
- 载带：由黑色导电聚苯乙烯合金制成，厚度0.40毫米。
- 卷盘容量：每个标准13英寸卷盘可容纳1,400件。
- 纸箱包装：卷盘与干燥剂和湿度指示卡一起包装在防潮袋中。三个防潮袋包装在一个内箱中。十个内箱包装在一个外箱中。
5. 焊接与组装指南
5.1 存储条件
- 密封包装：在≤30°C和≤70%相对湿度下储存。一年内使用。
- 已开封包装：在≤30°C和≤60%相对湿度下储存。元件应在开封后168小时内进行红外回流焊。如果存储时间更长，焊接前需要在60°C下烘烤48小时，以去除吸收的水分并防止回流焊过程中发生\"爆米花\"效应。
5.2 焊接工艺参数
手工/波峰焊：烙铁最高温度350°C，时间≤3秒。对于波峰焊，保持透镜/支架与焊点之间至少2毫米的间隙。引脚最高焊接温度为260°C，持续5秒。
回流焊：工艺必须符合JEDEC标准的温度曲线。关键参数包括：
- 预热：150-200°C，最长120秒。
- 峰值回流温度：最高260°C。
- 液相线以上时间：最长5秒。
- 关键点：回流焊循环总次数不得超过两次。
必须针对具体的PCB设计、焊膏和使用的炉子来表征温度曲线。
5.3 清洁与处理
- 如有必要，使用异丙醇等醇基溶剂进行清洁。
- 在处理和组装过程中，避免对引脚或透镜施加任何机械应力。
6. 应用与设计考量
6.1 驱动电路设计
LED是电流驱动器件。为确保亮度均匀并防止电流不均，每个LED都必须串联一个限流电阻，即使多个LED并联连接到同一电压源也是如此。不建议将LED直接并联而不使用单独的电阻器，因为正向电压的微小差异可能导致器件间电流和亮度的显著差异。必须电阻值使用欧姆定律计算：R = / I_desired。使用典型的正向电压2.5伏、期望电流10毫安和5伏电源：R = / 0.01A = 250欧姆。标准的240或270欧姆电阻是合适的，并且应检查其额定功率。
6.2 热管理
虽然功耗较低，但确保器件在其额定温度范围内工作对于长期可靠性至关重要。焊盘周围足够的PCB铜面积有助于散热。除非热分析确认安全，否则避免连续以绝对最大电流工作。
6.3 光学集成
直角设计使光线水平穿过PCB。考虑相对于边框、导光柱或显示面板的放置位置。与透明透镜相比，白色漫射透镜提供了更柔和、更宽的光点。
7. 技术对比与差异化
这款SMT CBI的关键差异化因素在于其属性的特定组合：直角黑色外壳、黄色AlInGaP芯片技术、用于视角和外观的集成白色漫射透镜，以及其符合标准SMT回流焊工艺的资格。这使其成为专业和工业电子产品自动化制造的可靠选择。
8. 常见问题解答
8.1 包装袋上的\"发光强度分类代码\"有何用途？
LED的发光强度在指定的最小/最大范围内可能因批次而异。分类代码允许对需要严格亮度匹配的应用进行追溯和选择。
8.2 我可以用20毫安而不是10毫安驱动这个LED吗？
可以，最大连续直流正向电流为30毫安。以20毫安驱动将产生更高的光输出，但也会增加功耗和结温。确保总功耗不超过72毫瓦，并且热条件可接受。
8.3 为什么包装袋开封超过168小时后需要烘烤？
SMT塑料封装会从大气中吸收水分。在高温回流焊过程中，这些被截留的水分会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装分层或芯片开裂。烘烤可以驱除这些吸收的水分，使元件适合进行回流焊。
9. 实际设计案例研究
场景：
为工业路由器设计状态指示面板。需要四个相同的黄色电源/活动指示灯，沿PCB一侧边缘排列，从前面板可见。实施：
元件选择：
- 选择LTL-M11KS1AH310Q是因为其直角发光特性、SMT兼容性和工业温度等级。PCB布局：
- 放置四个相同的焊盘，透镜朝向板边。阴极/阳极方向保持一致。将少量铜浇灌连接到散热焊盘以帮助散热。电路设计：
- 使用公共的5伏电源轨。每个LED串联一个240欧姆的限流电阻，计算驱动电流约为10毫安。这确保了亮度均匀。制造说明：
- 指示组装厂遵循峰值温度≤260°C的JEDEC回流焊曲线。元件在SMT产线设置前一直保存在密封袋中，以符合168小时的车间寿命要求。10. 工作原理
该器件是一个发光二极管。当施加超过其特性正向电压的正向电压时，电子在半导体材料内与空穴复合，以光子的形式释放能量。半导体层的特定成分决定了发射光的波长，在本例中为黄色区域。白色漫射环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护，塑造光输出，并使光源漫射以获得更柔和的外观。
11. 技术趋势
使用AlInGaP材料制造黄色LED代表了成熟且高效的技术。指示灯LED的总体趋势包括持续小型化、提高发光效率、更广泛地采用高可靠性封装和测试标准，以及集成内置电阻或IC驱动器以简化电路设计。整个行业对RoHS和其他环境合规标准的关注依然强烈。
The use of AlInGaP material for yellow LEDs represents mature and highly efficient technology. General trends in indicator LEDs include continued miniaturization, increased luminous efficacy (more light output per watt), broader adoption of high-reliability packaging and testing standards (like JEDEC MSL levels), and integration of features like built-in resistors or IC drivers for simplified circuit design. The focus on RoHS and other environmental compliance standards remains strong across the industry.
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |