目录
1. 产品概述
LTLMR4EW2DA是一款专为现代电子组装设计的高亮度表面贴装LED灯。它采用峰值发射波长为630nm的红色AllnGaP芯片，封装在漫射型外壳中。其主要设计目标是提供强烈、集中的照明，适用于无需额外二次光学元件即可实现清晰可见性的应用场景。
该器件的核心优势包括其高发光强度输出（在标准20mA驱动电流下可达12000 mcd）以及低功耗。封装采用先进的环氧树脂技术，提供卓越的防潮和抗紫外线能力，增强了其在室内外应用中的可靠性。该产品完全符合无铅、无卤素和RoHS环保标准。
目标市场涵盖广泛的标识和显示应用。其典型25°的窄视角、可控光束使其特别适用于视频信息屏、交通标志和各种信息显示板，这些应用对定向光和高对比度至关重要。
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LED永久损坏的极限。不保证在此条件下运行。
- 存储温度范围:120 mW。这是在环境温度(TA)为25°C时，器件能够耗散的最大热量功率。
- 直流正向电流 (IF):50 mA。可施加的最大连续正向电流。
- 峰值正向电流:120 mA。此电流仅在脉冲条件下允许（占空比 ≤ 1/10，脉冲宽度 ≤ 10µs）。
- 降额:当环境温度超过45°C时，直流正向电流必须按每摄氏度0.75 mA线性降低，以防止过热。
- 工作温度范围:-40°C 至 +85°C。可靠运行的环境温度范围。
- Storage Temperature Range:-40°C 至 +100°C。
- 回流焊接条件:可承受最高260°C的峰值温度，最长10秒，兼容标准的无铅回流焊接工艺。
2.2 光电特性
除非另有说明，这些参数均在TA=25°C和IF=20mA条件下测量，代表典型性能。
- 发光强度 (Iv):范围从7200 mcd（最小值）到12000 mcd（最大值），并提供典型值。分档限值测试时应用±15%的容差。
- 视角 (2θ1/2):典型值25°，范围20°至30°。这是发光强度降至轴向值一半时的全角，定义了光束的扩散范围。
- 峰值发射波长 (λP):典型值630 nm。这是光谱功率分布最高的波长。
- 主波长 (λd):介于618 nm和630 nm之间。这是人眼感知到的单一波长，定义了红色。
- 光谱线半宽 (Δλ):典型值15 nm。这表示发射光的光谱纯度或色彩饱和度。
- 正向电压 (VF):在20mA电流下，介于1.8V和2.4V之间。这是LED工作时两端的电压降。
- 反向电流 (IR):在反向电压(VR)为5V时，最大10 µA。该器件并非为反向偏压操作设计；此参数仅用于漏电流测试。
3. 分档系统规格
LED根据关键性能参数被分入不同档位，以确保同一生产批次内的一致性。
3.1 发光强度分档
档位由IF=20mA时的最小和最大发光强度值定义。
- 档位代码 X:7200 mcd (最小值) 至 9300 mcd (最大值)。
- 档位代码 Y:9300 mcd (最小值) 至 12000 mcd (最大值)。
- 测试时，每个档位限值应用±15%的容差。
3.2 正向电压分档
档位由IF=20mA时的正向电压范围定义。
- 档位代码 1A:1.8V (最小值) 至 2.0V (最大值)。
- 档位代码 2A:2.0V (最小值) 至 2.2V (最大值)。
- 档位代码 3A:2.2V (最小值) 至 2.4V (最大值)。
- 每个档位限值应用±0.1V的容差。
4. 性能曲线分析
虽然规格书中引用了具体的图形数据，但典型的性能关系可以描述如下：
- IV曲线 (电流 vs. 电压):正向电压(VF)随正向电流(IF)呈对数增长。在推荐的20mA下工作可确保最佳效率和寿命，避免在接近最大额定值的高电流下产生过多热量。
- 温度依赖性:发光强度通常随结温升高而降低。正向电流的降额规格（高于45°C时每摄氏度0.75 mA）是管理这种热效应并维持性能的直接措施。
- 光谱分布:发射光谱以630nm（峰值）为中心，半宽相对较窄，为15nm，这是AllnGaP材料的特征，从而产生饱和的红色。
5. 机械与封装信息
5.1 外形尺寸
该LED采用表面贴装封装，带有圆形或椭圆形透镜。关键尺寸包括：
- 封装本体尺寸：长和宽均为4.2mm ±0.2mm。
- 总高度：6.9mm ±0.5mm。
- 引脚间距：3.65mm ±0.2mm（测量引脚从封装伸出的位置）。
- 规定法兰下方树脂溢出的最大值为1.0mm。
- 除非另有说明，所有尺寸均包含±0.25mm的默认公差。
5.2 极性标识
该器件有三个引脚（P1, P2, P3）。P1和P3被指定为阳极(+)，P2被指定为阴极(-)。在PCB布局和组装过程中，正确的极性方向至关重要。
6. 焊接与组装指南
6.1 存储与操作
根据JEDEC J-STD-020标准，该元件被归类为湿度敏感等级(MSL) 3级。
- 未开封的防潮袋可在<30°C和90%相对湿度条件下储存长达12个月。
- 打开袋子后，元件必须在<30°C和60%相对湿度条件下储存，并必须在168小时（7天）内完成焊接。
- 如果湿度指示卡显示>10% RH、车间寿命超过168小时，或暴露于>30°C/60% RH环境，则需要在60°C ±5°C下烘烤20小时。烘烤应仅进行一次。
- 操作过程中应采取适当的ESD（静电放电）防护措施。
6.2 焊接工艺
该LED兼容标准的无铅回流焊接曲线。
- 回流焊接曲线:峰值温度(Tp)不应超过260°C。高于液相线温度(Tl=217°C)的时间应在60至150秒之间。处于峰值温度±5°C范围内的时间最长应为30秒。
- 手工焊接:如有必要，可使用烙铁，最高温度为315°C，每个引脚焊接时间不超过3秒，且仅限一次。
- 清洗:如果需要焊后清洗，推荐使用异丙醇或类似的醇基溶剂。
7. 包装与订购信息
7.1 包装规格
LED以凸纹载带形式提供，便于自动贴装。
- 载带:宽度为16.0mm ±0.3mm。口袋间距为8.0mm ±0.1mm。
- 卷盘:每卷盘包含1,000颗LED。
- 防潮保护:每个卷盘与干燥剂和湿度指示卡一同封装在防潮袋内。
- 纸箱包装:每内箱装3卷盘（共3,000颗）。每外运输箱装10个内箱（总计30,000颗）。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
- 视频信息屏:由于其高亮度和窄光束角，是像素化显示的理想选择。
- 交通标志与信号:适用于需要高可见性和可靠性的辅助照明或状态指示灯。
- 信息显示板:用于公共交通信息系统、零售广告牌和工业状态面板。
8.2 设计注意事项
- 限流:始终使用串联限流电阻或恒流驱动器，将正向电流维持在或低于推荐的20mA，以确保连续运行。
- 热管理:确保足够的PCB铜箔面积或散热过孔以散发热量，尤其是在高环境温度或接近最大额定值运行时。遵守高于45°C时的电流降额曲线。
- 光学设计:25°的视角提供定向光。如需更宽的照明，可能需要多个LED或扩散板。
- 极性检查:验证PCB封装与阳极/阴极配置（P1/P3 = 阳极，P2 = 阴极）匹配，以防止反接。
9. 技术对比与差异化
与标准SMD（例如0603、0805）或PLCC（塑料引线芯片载体）封装的LED相比，LTLMR4EW2DA在标识应用中具有显著优势：
- 更高的发光强度:在紧凑的封装内提供显著更高的mcd输出，从而减少达到给定亮度水平所需的LED数量。
- 集成光束控制:模压透镜提供一致的25°视角，无需额外的二次光学元件，简化了机械设计并降低了组装成本。
- 增强的环境鲁棒性:与标准LED封装相比，先进的环氧树脂配方提供了更好的防潮和抗紫外线能力，提高了在户外或恶劣环境下的使用寿命。
10. 常见问题解答 (FAQ)
Q1: 峰值波长和主波长有什么区别？
A1: 峰值波长(λP)是LED发射光功率最高的物理波长。主波长(λd)是基于人眼灵敏度（CIE曲线）计算出的值，定义了感知到的颜色。对于这款红色LED，两者非常接近（630nm vs. 618-630nm）。
Q2: 我可以用3.3V电源不加电阻驱动这个LED吗？
A2: 不可以。正向电压仅为1.8-2.4V。直接连接到3.3V会导致电流过大，超过最大额定值并损坏LED。必须使用限流电阻或稳压器。
Q3: MSL 3对我的生产工艺意味着什么？
A3: MSL 3意味着元件对吸湿敏感。从密封袋中取出后，在车间条件（<30°C/60% RH）下，您有168小时（1周）的时间来完成回流焊接过程。如果超过此时间，元件在使用前必须进行烘烤，以防止焊接过程中发生“爆米花”效应损坏。
Q4: 视角是如何测量和规定的？
A4: 视角(2θ1/2)是指发光强度至少为轴向（0°）测量值一半时的全角宽度。典型的25°角意味着光线集中在相对较窄的锥形区域内，这对于定向照明应用来说是理想的。
11. 实际设计与使用案例
案例：设计紧凑型状态指示面板
一位工程师正在为工业设备设计一个控制面板，该面板需要多个高可见性的红色状态指示灯。空间有限，且指示灯需要在明亮的环境光下可见。选择LTLMR4EW2DA是因为其高发光强度（高达12000 mcd）确保了可见性。25°的窄视角意味着光线不会浪费在操作员视线之外的区域。表面贴装封装允许自动化PCB组装，降低成本。设计师实现了一个简单的电路，使用5V电源，一个计算为约18mA的限流电阻（提供低于20mA的安全裕量），并遵循MSL3操作指南以确保组装良率。环氧树脂的防潮性确保了在可能潮湿的工业环境中的可靠性。
12. 技术原理介绍
LTLMR4EW2DA基于磷化铝铟镓（AllnGaP）半导体芯片。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴复合，以光子的形式释放能量。AllnGaP层的特定成分决定了带隙能量，这直接对应于发射光的波长——在本例中，位于红色光谱（约624-630nm）。漫射透镜封装材料掺杂了散射粒子，以扩大芯片的光提取，并产生比透明透镜更均匀、更不刺眼的外观，同时封装形状控制了最终的光束角度。
13. 行业趋势与发展
指示灯和标识LED的趋势继续朝着更高效率（每瓦特更多流明或坎德拉）、更高可靠性和更小尺寸发展。同时，越来越强调将精确的光学控制直接集成到封装中，正如本器件定义的视角所示，以简化最终产品的设计。环境法规继续推动有害物质的淘汰，使RoHS、无铅和无卤素合规成为标准。此外，封装材料的进步旨在增强对热循环、湿度和紫外线暴露的抵抗力，延长产品寿命，特别是针对该LED所面向的户外应用。
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。 |