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1. 产品概述
LTLMR4YW2DA是一款专为严苛照明应用设计的高亮度表面贴装LED灯珠。它采用黄色AllnGaP（铝铟镓磷）半导体材料，可产生峰值波长为594nm的光。器件封装在漫射黄色环氧树脂透镜中，该封装设计旨在提供受控的窄辐射模式，无需额外的二次光学元件。这使其特别适用于需要精确光方向和高轴向光强的应用。
该LED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16,000 mcd）以及低功耗带来的高效率。封装采用先进的环氧树脂模塑化合物技术，提供卓越的防潮和抗紫外线性能，增强了在各种环境下的长期可靠性。产品完全符合RoHS指令，不含铅和卤素。
该元件的目标市场包括专业标识和显示系统的制造商。其主要应用领域为视频信息标志、交通标志以及其他对高可见性、色彩一致性和可靠性要求极高的信息标识。典型的25°窄视角确保光线向前集中，最大化标志正前方观看者的感知亮度。
2. 技术参数分析
2.1 绝对最大额定值
为确保可靠性，器件规定了严格的工作限制。在环境温度（TA）为25°C时，最大功耗为120 mW。直流正向电流不应超过50 mA。对于脉冲工作，在特定条件下允许120 mA的峰值正向电流：占空比≤1/10且脉冲宽度不超过10ms。工作温度范围为-40°C至+85°C，存储温度范围为-40°C至+100°C。组装的一个关键额定值是回流焊接条件，允许在260°C峰值温度下持续10秒，兼容标准的无铅回流焊接曲线。
2.2 电气与光学特性
关键性能参数在TA=25°C和IF=20mA条件下测量。发光强度（Iv）的典型范围为7,200至16,000毫坎德拉（mcd），具体数值由分档过程决定。视角（2θ1/2）定义为光强降至轴向值一半时的全角，典型值为25°，公差为±2°。黄色光的峰值波长（λd）规定在583.5 nm至593.5 nm之间，典型峰值发射波长（λP）为594 nm，光谱半宽（Δλ）为15 nm。在测试电流下，正向电压（VF）范围为最小1.8V至最大2.4V。反向电流（IR）在反向电压（VR）为5V时限制在最大10 μA，请注意该器件并非设计用于反向偏置工作。
3. 分档系统规格
LED根据分档进行分类，以确保生产批次内的颜色和亮度一致性。这使得设计人员能够选择满足特定应用均匀性要求的元件。
3.1 发光强度（Iv）分档
LED根据其在20mA下测量的发光强度进行分选。分档代码为：代码X（7,200 - 9,300 mcd）、代码Y（9,300 - 12,000 mcd）和代码Z（12,000 - 16,000 mcd）。每个分档限值适用±15%的公差。
3.2 峰值波长（Wd）分档
为控制颜色一致性，LED按峰值波长分档。分档为：Y1（583.5 - 586.0 nm）、Y2（586.0 - 588.5 nm）、Y3（588.5 - 591.0 nm）和Y4（591.0 - 593.5 nm）。每个分档限值适用±1nm的公差。
3.3 正向电压（Vf）分档
正向电压也进行分档，以辅助电流调节的电路设计。分档为：1A（1.8 - 2.0V）、2A（2.0 - 2.2V）和3A（2.2 - 2.4V）。每个限值适用±0.1V的公差。
4. 机械与封装信息
4.1 外形尺寸
封装主体为正方形，每边尺寸为4.2mm ±0.2mm。包括透镜在内的总高度为6.9mm ±0.5mm。引脚从封装底部伸出，引脚间距（引脚伸出处）为3.65mm ±0.2mm。允许法兰下方最大树脂突出量为1.0mm。除非另有说明，所有尺寸均包含±0.25mm的通用公差。
4.2 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布局和组装过程中必须注意正确的极性。
5. 焊接与组装指南
5.1 回流焊接曲线
该LED适用于无铅回流焊接工艺。推荐的曲线参数为：预热/保温温度从150°C到200°C，最长120秒。高于液相线温度（TL= 217°C）的时间应在60至150秒之间。封装体峰值温度（TP）不得超过260°C，且在指定分级温度（TC= 255°C）±5°C范围内的时间最长应为30秒。从25°C到峰值温度的总时间不应超过5分钟。
5.2 手工焊接
如果必须进行手工焊接，请使用烙铁头温度不超过315°C的烙铁。每个引脚的焊接时间应限制在最长3秒，并且每个焊点只能进行一次焊接，以防止对LED造成热损伤。
5.3 清洗
如果需要焊后清洗，请仅使用酒精类溶剂，如异丙醇。应避免使用刺激性或腐蚀性的化学清洁剂，因为它们可能会损坏环氧树脂透镜或封装标记。
6. 存储与操作
6.1 湿度敏感性
根据JEDEC标准J-STD-020，该元件被归类为湿度敏感等级3（MSL3）。LED以密封的防潮袋（MBB）供应，袋内装有干燥剂和湿度指示卡。当在未开封的MBB中，存储条件为<30°C和<90%相对湿度（RH）时，保质期为12个月。
6.2 车间寿命与烘烤
防潮袋打开后，"车间寿命"即开始计算。LED必须在<30°C和<60% RH的条件下存储，并且所有焊接或高温工艺必须在168小时（7天）内完成。在以下情况下需要进行烘烤：湿度指示卡显示>10% RH、车间寿命超过168小时，或元件已暴露在>30°C和>60% RH的环境中。推荐的烘烤条件为60°C ±5°C下烘烤20小时，且烘烤只能进行一次。长时间暴露在环境空气中会使引脚上的银镀层氧化，影响可焊性。未使用的LED应重新与干燥剂一起密封在防潮袋中。
7. 包装规格
LED以凸纹载带形式供应，适用于自动贴片组装。载带尺寸标准化：料袋间距为8.0mm ±0.1mm，载带宽度为16.0mm ±0.3mm。每卷包含1,000颗LED。卷盘随后用保护材料包装：一卷放入带有干燥剂和湿度指示卡的防潮袋中。三个这样的防潮袋装入一个内盒，总计3,000颗。最后，十个内盒装入一个外运输箱，每个外箱总计30,000颗。包装上明确标有静电放电（ESD）警告，表明器件敏感，需要安全的操作程序。
8. 应用说明与设计考量
8.1 典型应用电路
为确保稳定运行和长寿命，必须使用恒流源驱动LED，而非恒压源。简单的串联电阻可用于基本的限流，计算公式为 R = (V电源- VF) / IF。然而，对于需要在温度或电源电压变化下保持亮度稳定的应用，建议使用专用的LED驱动IC或基于晶体管的恒流电路。最大直流电流不应超过50 mA。对于接近功耗极限的设计，必须仔细关注降额曲线，该曲线规定了在环境温度超过45°C时，每摄氏度线性降额0.75 mA。
8.2 热管理
尽管该封装并非主要设计为大功率LED，但PCB上的有效热管理对于保持性能和寿命仍然很重要。PCB焊盘设计应遵循推荐的封装尺寸，以确保良好的焊点形成和热量从LED传导出去。在LED的热焊盘（如适用）下方使用带有散热过孔的PCB，或确保连接到阴/阳极焊盘的足够铜箔铺地，有助于散热。在高环境温度下以接近或达到其最大额定值运行LED，将降低其有效寿命，并可能导致色偏或光强下降。
8.3 光学设计考量
内置的漫射透镜和窄视角消除了许多标识应用中二次光学元件的需求，简化了组装并降低了成本。辐射模式相对平滑。设计人员在规划阵列中LED之间的间距时，应考虑角度光强分布，以实现均匀照明而无暗斑。透镜的漫射特性有助于最大限度地减少像素化或单个LED热点，在信息板上创造出更无缝的视觉外观。
9. 技术对比与差异化
与标准的SMD（表面贴装器件）或PLCC（塑料引线芯片载体）封装LED相比，这种灯式封装在定向照明方面具有明显优势。标准SMD LED通常具有更宽的视角（例如120°），将光线分散到更大的区域，这对于需要从特定方向观看光线的应用效率低下。LTLMR4YW2DA的25°视角集中了光通量，在相同总光输出（流明）下实现了显著更高的轴向发光强度（坎德拉）。这使得它在交通标志等应用中效率更高，因为观看者通常位于标志前方的一个窄锥形区域内。SMD主体中集成的透镜和坚固的通孔式引脚，在光学控制、机械强度和自动化组装兼容性之间提供了良好的平衡。
10. 常见问题解答（FAQ）
问：峰值波长和峰值波长有什么区别？
答：峰值波长（λP）是发射光谱强度达到最大值时的单一波长。峰值波长（λd）源自CIE色度图，代表单色光的单一波长，该单色光在人眼观察者看来与LED的颜色相同。对于像这种黄色AllnGaP类型的窄光谱LED，它们通常非常接近，但λd是颜色规格中更相关的参数。
问：我可以用电压源驱动这个LED吗？
答：强烈不建议这样做。LED是电流驱动器件。它们的正向电压有公差，并且随温度变化。直接连接到电压源，即使串联了一个针对典型VF计算的电阻，如果实际VF处于其范围的低端，也可能导致电流过大，从而可能损坏LED。务必使用限流机制。
问：为什么MSL3等级和烘烤过程很重要？
答：塑料封装吸收的湿气在高温回流焊接过程中会迅速汽化，导致内部分层、开裂或"爆米花"现象，从而引起立即或潜在的故障。遵守MSL3操作程序（168小时车间寿命、正确存储以及在需要时进行烘烤）对于确保组装良率和长期现场可靠性至关重要。
问：订购时如何解读分档代码？
答：分档代码（例如，Iv=Z， Wd=Y3， Vf=2A）允许您指定应用所需的性能范围。对于需要非常高且均匀亮度的标志，您可以指定Iv=Z。对于多个标志之间或大型阵列内的关键颜色匹配，您需要指定严格的Wd分档，如Y2或Y3。请咨询供应商可用的分档组合。
11. 工作原理
LTLMR4YW2DA基于AllnGaP（铝铟镓磷）半导体技术。当施加超过二极管开启阈值的前向电压时，来自n型区域的电子和来自p型区域的空穴被注入到有源区。在这里，它们复合，以光子的形式释放能量。有源区中AllnGaP合金的特定带隙能量决定了发射光的波长，在本例中位于可见光谱的黄色区域（约590nm）。围绕半导体芯片的漫射环氧树脂透镜用于从高折射率材料中提取光线，将辐射模式塑造成窄光束，并保护精密的半导体结构免受机械和环境损伤。
12. 行业背景与趋势
像LTLMR4YW2DA这样的表面贴装LED灯珠代表了LED市场中一个成熟且优化的细分领域，填补了低功率指示LED和高功率照明LED之间的空白。该领域的趋势继续朝着更高效率（每瓦更多流明或坎德拉）、通过更严格的分档提高颜色一致性，以及增强在各种工作条件下的可靠性指标（如更长的寿命L70、L90）发展。同时，在保持或增加光输出的同时持续推动小型化，以实现高分辨率显示器和标志中更精细的像素间距。此外，兼容日益严格的环境法规（超越RoHS，考虑REACH等物质）以及能够承受先进PCB组件所需的更高温度回流焊接曲线，仍然是关键的发展驱动力。
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。 |