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1. 产品概述
LTLMR4EVX3DA是一款专为严苛照明应用设计的高亮度表面贴装LED灯珠。它采用峰值发射波长为626纳米的红色AllnGaP芯片，封装于红色漫射外壳中。该器件旨在提供卓越的发光强度输出，同时保持低功耗和高效率。
这款LED的核心优势在于其集成化的光学设计。封装采用特定的透镜几何结构，可提供受控的窄视角（典型值为35°），在许多标牌应用中无需额外外部光学元件。这形成了适合信息显示的平滑辐射模式。此外，该元件采用先进的环氧树脂技术制造，具有出色的防潮和抗紫外线能力，增强了其在室内外使用的可靠性。产品完全符合RoHS指令，为无铅无卤设计。
目标市场主要包括电子标牌制造商，例如视频信息屏、交通标志和各种信息显示板，这些应用需要稳定、明亮且聚焦的红色照明。
2. 技术参数分析
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。操作应始终保持在界限之内。
- 功耗 (Pd):最大120毫瓦。这是在环境温度(TA)为25°C时，封装作为热量耗散的总功率。
- 直流正向电流 (IF):连续操作下最大50毫安。
- 峰值正向电流:最大120毫安，但仅在脉冲条件下（占空比≤1/10，脉冲宽度≤10微秒）。
- 降额:当环境温度超过45°C时，每升高1°C，最大直流正向电流必须线性降低0.75毫安。
- 工作温度范围:-40°C 至 +85°C。器件额定在此环境温度范围内工作。
- 存储温度范围:-40°C 至 +100°C。
- 回流焊接条件:可承受峰值温度260°C最长10秒，兼容标准无铅回流工艺。
2.2 电气与光学特性
这些是在TA=25°C和IF=20mA下测量的典型性能参数，除非另有说明。
- 发光强度 (Iv):范围从最小5500毫坎德拉到典型最大12000毫坎德拉。Iv值使用经过滤光片匹配CIE明视觉响应曲线的传感器测量。保证值有±15%的测试容差。
- 视角 (2θ1/2):典型35°（最小30°，最大40°）。这是发光强度降至轴向（中心）值一半时的全角。测量容差为±2°。
- 峰值发射波长 (λP):典型634纳米。这是发射光谱最高点处的波长。
- 主波长 (λd):介于618纳米至630纳米之间。这是人眼感知的单色波长，根据CIE色度坐标计算得出，定义了红色。
- 光谱线半宽 (Δλ):典型15纳米。这表示发射光的光谱纯度或带宽。
- 正向电压 (VF):在IF=20mA时，介于1.8伏至2.4伏之间。这是LED工作时两端的电压降。
- 反向电流 (IR):施加5伏反向电压(VR)时，最大10微安。重要提示:本器件并非为反向偏压操作而设计；此测试仅用于表征。
3. 分档系统规格
为确保生产批次的一致性，LED根据关键参数被分档。这使得设计人员可以选择满足特定应用对亮度和电压要求的部件。
3.1 发光强度 (Iv) 分档
在IF=20mA下，LED被分为三个强度档。档位代码标记在包装上。
- W档:5500毫坎德拉（最小）至7200毫坎德拉（最大）
- X档:7200毫坎德拉（最小）至9300毫坎德拉（最大）
- Y档:9300毫坎德拉（最小）至12000毫坎德拉（最大）
每个档位限值的容差为±15%。
3.2 正向电压 (VF) 分档
LED也根据其在IF=20mA时的正向压降进行分档。
- 1A档:1.8伏（最小）至2.0伏（最大）
- 2A档:2.0伏（最小）至2.2伏（最大）
- 3A档:2.2伏（最小）至2.4伏（最大）
每个档位限值的容差为±0.1伏。
4. 性能曲线分析
虽然提供的文本未详述具体的图形曲线，但此类LED的典型性能趋势可从电气/光学特性部分推断。关键关系包括：
- IV曲线（电流 vs. 电压）:正向电压(VF)与正向电流(IF)呈对数关系。在推荐的20mA下工作可确保器件保持在指定的VF范围和功耗限制内。
- 发光强度 vs. 电流 (Iv-IF):发光强度通常随正向电流增加而增加，但在极高电流下可能因效率下降和热效应而变得次线性。在指定直流电流或以下工作对于保持性能和寿命至关重要。
- 温度依赖性:发光强度通常随结温升高而降低。正向电流在45°C以上的降额规格是管理这种热效应并防止过热的一项直接措施。
- 光谱分布:发射光谱以634纳米（峰值）为中心，典型半宽为15纳米，表明这是一个相对窄带的红光光源。主波长（618-630纳米）决定了感知的色点。
5. 机械与封装信息
5.1 外形尺寸
LTLMR4EVX3DA是一款表面贴装器件，具有以下关键尺寸（单位：毫米，括号内为英寸）：
- 封装本体尺寸：4.2 ±0.2 [0.17±0.01]（长）x 4.2 ±0.2 [0.17±0.01]（宽）。
- 总高度：6.9 ±0.5 [0.27±0.02]。
- 引脚（端子）宽度：0.45 [0.02]。
- 引脚间距：在引脚从封装伸出处测量。凸缘下的树脂凸起最大为1.0毫米[0.04"]。
除非另有说明，一般公差为±0.25毫米[.010"]。
5.2 极性识别与焊盘设计
该器件有三个端子：P1（阳极）、P2（阴极）和P3（阳极）。双阳极配置常见于热和电气设计的灵活性。提供了推荐的焊盘图案以确保正确的焊接和热管理。特别建议将焊盘P3连接到散热器或冷却机构，以帮助在工作期间散热，这对于保持性能和可靠性至关重要。
6. 焊接与组装指南
6.1 存储与处理 (MSL3)
根据JEDEC J-STD-020标准，该元件被归类为湿度敏感等级3 (MSL3)。
- 密封袋存储:可在<30°C和90%相对湿度下存储长达12个月。
- 车间寿命:打开防潮袋后，在<30°C / 60%相对湿度条件下，必须在168小时（7天）内完成焊接。
- 烘烤:如果湿度指示卡显示>10%相对湿度、车间寿命超过168小时或部件暴露于>30°C / 60%相对湿度环境，则需要进行烘烤。推荐烘烤条件：60°C ±5°C，持续20小时。烘烤应仅进行一次。
- 未使用的LED应放入装有干燥剂的重新密封的防潮袋中存储，以防止镀银引脚氧化。
6.2 焊接参数
回流焊接（推荐）:
- 预热：150–200°C
- 预热时间：最长120秒。
- 峰值温度：最高260°C。
- 峰值时间：最长10秒。
- 最大回流次数：2次。
手工焊接（烙铁）:
- 烙铁温度：最高315°C。
- 焊接时间：每个焊点最长3秒。
- 最大手工焊接循环次数：1次。
重要注意事项:此LED专为回流焊接设计，不适用于浸焊。避免在LED处于高温状态时施加外部应力，并避免从峰值温度快速冷却。
6.3 清洗
如需清洗，请使用酒精类溶剂，如异丙醇。
7. 包装与订购信息
LTLMR4EVX3DA以压纹载带形式供货，适用于自动贴片组装。载带尺寸符合标准SMT设备要求。每卷包含1000片。包装规格确保元件在运输和处理过程中得到保护并方向正确。
8. 应用说明与设计考量
8.1 典型应用
- 视频信息屏和大尺寸显示屏。
- 交通信号灯和道路标志。
- 信息和广告信息板。
- 其他需要高亮度、聚焦红色指示灯的电子设备。
8.2 驱动电路设计
LED是电流驱动器件。为确保驱动多个LED时亮度均匀，尤其是在并联配置中，强烈建议为每个LED串联一个限流电阻（电路模型A）。不建议在没有单独电流调节的情况下并联驱动LED（电路模型B），因为单个LED之间正向电压(VF)特性的微小差异会导致电流分配显著不同，从而导致亮度不均。
8.3 热管理
正确的热设计至关重要。超过最大结温将降低光输出并缩短寿命。利用推荐的焊盘图案，将散热焊盘(P3)连接到PCB上的铜箔或专用散热器，以有效耗散最大120毫瓦的功率。
9. 技术对比与差异化
LTLMR4EVX3DA通过其集成光学设计与标准SMD或PLCC型LED区分开来。封装本身提供了受控的窄视角（35°），这是标牌应用的一个关键优势。这消除了为实现聚焦光束而添加次级外部透镜所带来的成本、复杂性和对准问题。与视角更宽的通用LED相比，高发光强度、预定义的辐射模式和坚固的防潮封装相结合，使其成为针对标牌优化的专业解决方案。
10. 常见问题解答 (FAQ)
Q1: 我可以不用限流电阻驱动这个LED吗？
A1: 不可以。LED必须用受控电流驱动。将其直接连接到电压源会导致电流过大，可能立即损坏器件。务必使用串联电阻或恒流驱动器。
Q2: 为什么视角对标牌应用很重要？
A2: 窄而受控的视角确保光线指向观看者，而不是浪费在预定观看区域之外的照明区域。这提高了标牌的感知亮度和效率，特别是对于定向观看。
Q3: MSL3是什么意思，为什么需要烘烤？
A3: MSL3表示元件会从空气中吸收湿气。在回流焊接过程中，这些被困住的湿气会迅速变成蒸汽，导致内部分层或"爆米花"现象，从而损坏封装。烘烤可以在高温焊接过程之前去除这些吸收的湿气。
Q4: 我可以将此LED用于反向电压指示吗？
A4: 不可以。该器件并非为反向操作而设计。反向电流(IR)规格仅用于测试目的。施加连续反向电压可能会损坏LED。
11. 实际设计案例研究
考虑设计一个紧凑的"EXIT"（出口）标志。设计要求字母具有明亮、均匀的红色照明。使用LTLMR4EVX3DA，可以在漫射板后面放置一个LED阵列。由于其35°视角，每个LED的光线将向前聚焦，最大限度地减少溢出并确保高效率。阵列中的每个LED将以串并联配置驱动，每个串联支路有一个公共限流电阻，由稳定的直流电源供电。窄光束有助于在整个标志面上保持均匀的亮度，而不会产生热点。MSL3等级要求规划组装流程，以便在打开卷盘后的168小时车间寿命内完成焊接。
12. 工作原理
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，电子和空穴在有源区（对于红光由AllnGaP构成）复合。这种复合以光子（光粒子）的形式释放能量。光的特定波长（颜色）由半导体材料的带隙能量决定。漫射封装在封装材料中包含荧光粉或散射粒子，以扩大光提取范围，并使发光表面呈现更均匀的外观。
13. 技术趋势
用于标牌和照明的LED技术总体趋势继续朝着更高光效（每瓦更多流明）、更好的颜色一致性和更高的可靠性发展。封装技术正在不断发展，以更好地管理热量提取，从而允许更高的驱动电流和更小尺寸下更大的光输出。同时，也致力于开发能在更宽温度范围和更长寿命内保持性能的材料和结构。对于像红色AllnGaP类型这样的彩色LED，研究旨在提高其在更高电流密度下的效率，并增强色点随时间和工作条件的稳定性。
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。 |