LTL42FTBR3DH183Y 蓝色直插式LED灯规格书 - 470nm - 20mA - 78mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了一款蓝色、直插式安装LED灯的技术规格。该器件设计用作电路板指示灯（CBI），采用与LED元件匹配的黑色塑料直角支架（外壳）。此设计提升了对比度，并便于在印刷电路板（PCB）上进行组装。该产品提供适用于构建可堆叠水平或垂直阵列的配置。

1.1 主要特性

• 专为简化电路板组装而设计。
• 黑色外壳提升对比度，增强可视性。
• 具备低功耗和高效率的特点。
• 符合RoHS指令，为无铅产品。
• 采用InGaN蓝色芯片，光源颜色为470nm，封装于T-1灯型中。

1.2 目标应用

• 通信设备
• 计算机外设与系统
• 消费类电子产品
• 工业设备与控制装置

2. 技术参数：深度客观解读

2.1 绝对最大额定值

以下额定值定义了可能对器件造成永久性损坏的极限条件。所有值均在环境温度（TA）为25°C时指定。

• 功耗（Pd）：最大78 mW。这是器件能够安全耗散为热量的总功率。
• 峰值正向电流（IFP）：最大60 mA。此电流仅在占空比≤ 1/10且脉冲宽度≤ 10μs的脉冲条件下允许。
• 直流正向电流（IF）：最大20 mA。这是推荐的连续工作电流。
• 工作温度范围（Topr）：-30°C 至 +85°C。保证器件在此环境温度范围内正常工作。
• 储存温度范围（Tstg）：-40°C 至 +100°C。
• 引脚焊接温度：最高260°C，最长5秒，测量点距离LED本体2.0mm（0.079英寸）。

2.2 电气与光学特性

这些参数定义了器件在TA=25°C的正常工作条件下的典型性能。

• 发光强度（Iv）：在IF=20mA驱动下，最小1150 mcd，典型1900 mcd。这是对发射可见光感知功率的度量。
• 视角（2θ1/2）：典型30度。这是发光强度为中心（0°）值一半时的全角。
• 峰值发射波长（λP）：典型468 nm。光谱辐射强度达到最大值时的波长。
• 主波长（λd）：在IF=20mA时，典型470 nm。这是人眼感知与发射光颜色相匹配的单一波长。
• 光谱线半宽（Δλ）：典型25 nm。衡量发射光光谱纯度或带宽的指标。
• 正向电压（VF）：在IF=20mA时，最小2.6V，典型3.2V，最大3.8V。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。重要提示：该器件并非设计用于反向工作；此测试条件仅用于表征。

3. 分档系统规格

为确保应用中的一致性，LED根据关键光学参数进行分选（分档）。发光强度分档代码标记在每个包装袋上。

3.1 发光强度分档

分档在测试电流20mA下进行。每个分档限值的容差为±15%。

• Q档：1150 mcd（最小）至 1500 mcd（最大）
• R档：1500 mcd（最小）至 1900 mcd（最大）
• S档：1900 mcd（最小）至 2500 mcd（最大）
• T档：2500 mcd（最小）至 3200 mcd（最大）
• U档：3200 mcd（最小）至 4200 mcd（最大）

3.2 主波长分档

分档在测试电流20mA下进行。每个分档限值的容差为±1nm。

• B07档：460.0 nm（最小）至 465.0 nm（最大）
• B08档：465.0 nm（最小）至 470.0 nm（最大）
• B09档：470.0 nm（最小）至 475.0 nm（最大）

4. 性能曲线分析

典型性能曲线说明了不同条件下关键参数之间的关系。这对于稳健的电路设计至关重要。

• 相对发光强度 vs. 正向电流：显示光输出如何随电流增加（通常呈亚线性关系），突显了电流调节的重要性。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：展示了光输出的负温度系数；强度随环境温度升高而降低。
• 正向电压 vs. 正向电流：描绘了二极管的指数型I-V特性，对于计算串联电阻值至关重要。
• 光谱分布：显示各波长相对辐射功率的图表，中心位于约468nm的峰值波长，具有特征半宽。

5. 机械与包装信息

5.1 外形尺寸

该器件采用标准的T-1（3mm）LED灯，封装于黑色塑料直角支架内。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸均以毫米为单位提供，除非另有说明，公差为±0.25mm。
• 外壳材料为黑色塑料。
• LED本身采用蓝色漫射透镜。

5.2 极性识别

阴极引脚通常通过LED透镜上的平面、较短的引脚（如果用户统一修剪）或外壳上的标记来识别。请始终参考详细的外形图以确定极性。

5.3 包装规格

LED以散装形式提供。包装规格详细说明了每个内盒的数量（已修订为4,200件/内盒）以及总的主纸箱配置，包括用于物流规划的尺寸和毛重。

6. 焊接与组装指南

6.1 储存条件

为获得最佳储存寿命，请将LED储存在温度不超过30°C、相对湿度不超过70%的环境中。如果从原装防潮袋中取出，请在三个月内使用。如需在原包装外长期储存，请使用带干燥剂的密封容器或氮气环境。

6.2 引脚成型

如果需要弯曲引脚，请在焊接前且在常温下进行此操作。在距离LED透镜根部至少3mm处弯曲引脚。请勿使用引线框架的根部作为支点。在插入PCB时施加最小的夹紧力，以避免机械应力。

6.3 焊接工艺

关键点：保持透镜/支架底部到焊点的最小距离为2mm。请勿将透镜/支架浸入焊料中。

• 手工焊接（烙铁）：最高温度350°C，最长3秒（仅限一次）。
• 波峰焊：预热最高100°C，最长60秒。焊波温度最高260°C，最长5秒。确保器件定位时，焊波不会接触到距离透镜/支架底部2mm以内的区域。
• 重要说明：红外回流焊不适用于此类直插式LED产品。过高的温度或时间可能导致透镜变形或灾难性故障。

6.4 清洁

如需清洁，请使用酒精类溶剂，如异丙醇。避免使用刺激性或研磨性清洁剂。

7. 应用建议与设计考量

7.1 驱动方法

LED是电流驱动器件。为确保使用多个LED时亮度均匀，强烈建议为每个LED串联其自身的限流电阻进行驱动（电路模型A）。不建议将LED直接并联（电路模型B），因为正向电压（VF）特性的差异会导致电流分配不均，从而造成亮度不均。

7.2 静电放电（ESD）防护

此LED易受静电放电损坏。在处理和组装区域实施以下ESD控制措施：

• 人员必须佩戴接地腕带或防静电手套。
• 所有设备、工作台和储存架必须正确接地。
• 使用离子发生器中和处理过程中可能积聚在塑料透镜上的静电荷。
• 确保人员接受过ESD预防程序培训。

7.3 热管理

虽然功耗相对较低（最大78mW），但在温度范围上限（+85°C）下工作将显著降低光输出，如温度特性曲线所示。为保持长期性能稳定，设计时应考虑充分的通风，并避免将LED放置在靠近其他发热元件的位置。

8. 技术对比与差异化

这款直插式LED灯通过其集成的直角黑色支架实现差异化，与安装在独立夹子或垫片上的标准径向LED相比，简化了组装并改善了光学对比度。针对光强和波长的指定分档为设计师提供了可预测的性能，适用于需要多个指示灯之间颜色或亮度匹配的应用。其与标准波峰焊和手工焊接工艺的兼容性，使其适用于广泛的主流电子制造流程。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

9.1 峰值波长和主波长有什么区别？

峰值波长（λP）是发射光功率最大的物理波长。主波长（λd）是从CIE色度图导出的色度量；它是人眼感知与光源颜色相匹配的单一波长。对于像这种蓝色LED这样的单色光源，两者通常非常接近（468nm vs. 470nm）。

9.2 我可以用30mA驱动这个LED以获得更高亮度吗？

不可以。直流正向电流的绝对最大额定值为20mA。超过此额定值可能会缩短器件寿命或因过热或电流过应力导致立即失效。

9.3 如何计算串联电阻值？

使用欧姆定律：R = (电源电压 - VF) / IF。例如，电源电压（Vsupply）为5V，典型VF为3.2V，所需IF为20mA（0.02A）：R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 欧姆。为进行保守设计以确保电流不超过极限，请始终使用规格书中的最大VF（3.8V）：R_min = (5 - 3.8) / 0.02 = 60 欧姆。在60至90欧姆之间选择一个标准电阻值，并考虑额定功率（P = IF² * R）。

9.4 这款LED适合户外使用吗？

规格书说明该LED适用于室内和室外标识。然而，其工作温度范围为-30°C至+85°C。对于具有直射阳光、紫外线照射或温度波动更大的恶劣户外环境，必须评估具体的安装方式（外壳、密封），以确保LED周围的局部环境温度保持在规格范围内，并且材料具有耐候性。

10. 实际设计与使用案例

场景：为工业设备设计状态指示面板。需要多个蓝色指示灯来显示“系统运行中”、“通信链路已建立”和“故障状态”。使用LTL42FTBR3DH183Y LED：

1. 分档选择：指定发光强度为R档（1500-1900mcd），主波长为B08档（465-470nm），以确保面板上所有指示灯的亮度和颜色一致。
2. 电路设计：为24V直流电源设计驱动电路。使用最大VF 3.8V和IF=20mA，串联电阻为 R = (24V - 3.8V) / 0.02A = 1010 欧姆。一个1kΩ，1/4W的电阻是合适的。每个LED使用其独立的电阻。
3. PCB布局：根据机械图纸放置LED安装孔。确保LED底座周围至少2mm的禁布区，以留出焊接间隙。
4. 组装流程：组装期间，操作员遵循ESD规程。插入LED，使用指定的工艺曲线进行波峰焊，确保焊料爬升高度不过高。无需焊后清洗。

11. 工作原理简介

该器件是一种发光二极管（LED）。它基于半导体材料（用于蓝光的InGaN - 氮化铟镓）中的电致发光原理工作。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴复合，以光子（光）的形式释放能量。InGaN材料的特定带隙能量决定了发射光的波长（颜色），在本例中为蓝色区域（约470nm）。漫射透镜和黑色外壳塑造并引导发射的光线。

12. 技术趋势（客观视角）

以本产品为代表的直插式LED技术是指示灯应用领域成熟且广泛采用的解决方案。当前行业趋势显示，由于贴片式（SMD）LED具有更小的占位面积、适合自动化贴片组装且通常高度更低，大多数新设计正逐渐转向使用SMD LED。然而，直插式LED在需要更高机械强度、便于手动组装/返修，或支架式透镜封装具有特定光学优势的应用中仍然具有相关性。所有类型LED封装所使用的半导体芯片在效率（流明/瓦）和颜色一致性方面仍在持续进步。