LTST-C281KFKT 橙色LED规格书 - 0.35毫米超薄高度 - 2.4V正向电压 - 75mW功耗 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTST-C281KFKT是一款表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED），专为需要紧凑、高亮度指示灯的现代电子应用而设计。该器件属于芯片LED类别，其特点是外形极其纤薄，且兼容自动化组装工艺。

核心优势：这款LED的主要优势包括其0.35毫米的超薄封装高度，便于在空间受限的设计中使用。它采用AlInGaP（铝铟镓磷）半导体材料，以产生高发光效率和稳定的橙色光输出而闻名。该器件符合RoHS（有害物质限制）指令，属于环保产品。其采用8毫米载带、7英寸直径卷盘包装，完全兼容高速自动贴片设备，简化了批量制造流程。

目标市场：这款LED主要面向消费电子、办公自动化设备、通信设备和一般家用电器等需要可靠、明亮状态指示的应用。其设计参数使其适合使用标准红外回流焊技术集成到PCB（印刷电路板）上。

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极限。不保证在此条件下运行。

• 功耗（Pd）：75 mW。这是在规定环境条件（Ta=25°C）下，LED封装能够以热量形式耗散的最大功率。超过此限制有热退化的风险。
• 峰值正向电流（I_FP）：80 mA。这是最大允许瞬时正向电流，仅在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）允许。它显著高于直流额定值，以适应短暂的电流浪涌。
• 直流正向电流（I_F）：30 mA。这是建议用于可靠长期运行的最大连续正向电流。测试光学特性的典型工作条件为20 mA。
• 反向电压（V_R）：5 V。施加超过此值的反向偏压可能导致结击穿。
• 工作与存储温度：器件可在-30°C至+85°C的环境温度范围内工作。对于非工作存储，温度范围扩展至-40°C至+85°C。
• 焊接条件：该LED可承受峰值温度为260°C、持续时间为10秒的红外回流焊，这与常见的无铅（Pb-free）焊接工艺曲线一致。

2.2 电光特性

除非另有说明，这些参数均在25°C标准环境温度和20 mA正向电流（I_F）下测量。它们定义了器件在正常工作条件下的性能。

• 发光强度（I_V）：范围从最小值45.0 mcd到典型值90.0 mcd。强度使用近似于明视（CIE）人眼响应曲线的传感器-滤光片组合进行测量。实际强度受分档系统影响（见第3节）。
• 视角（2θ_1/2）：130度。这是发光强度降至中心轴（0°）测量值一半时的全角。对于采用无透镜（水透明）封装的芯片LED来说，如此宽的视角是典型的，可提供宽广、漫射的照明。
• 峰值发射波长（λ_P）：611 nm。这是发射光的光谱功率分布达到最大值时的波长。它定义了橙色光的感知色调。
• 主波长（λ_d）：605 nm。源自CIE色度图，这是最能代表LED输出感知颜色的单一波长，为标准橙色。
• 光谱线半宽（Δλ）：17 nm。该参数表示发射光的光谱纯度或带宽。它是光谱分布在其最大功率一半处的宽度。17 nm的值是AlInGaP材料的特征，提供了良好的色彩饱和度。
• 正向电压（V_F）：典型值为2.40 V，在I_F=20mA时最大值为2.40 V。最小值为2.0 V。这是LED在导通指定电流时两端的电压降。
• 反向电流（I_R）：当施加5V反向电压（V_R）时，最大为10 μA。这表示关断状态下的漏电流。

3. 分档系统说明

为确保不同生产批次间亮度的一致性，LTST-C281KFKT的发光强度被分为不同的档位。每个档位代表在20 mA正向电流标准测试条件下测量的特定强度值范围。

档位代码列表如下：

• 档位代码 P：45.0 mcd（最小）至 71.0 mcd（最大）
• 档位代码 Q：71.0 mcd 至 112.0 mcd
• 档位代码 R：112.0 mcd 至 180.0 mcd
• 档位代码 S：180.0 mcd 至 280.0 mcd

每个强度档位应用了+/-15%的容差。这意味着特定档位（例如Q档）内的任何单个LED，其强度保证在71.0 mcd至112.0 mcd之间，但实际分布可能围绕标称档位范围有±15%的偏差。设计人员应根据其应用所需的亮度水平，并考虑此容差，选择合适的档位。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体的图形曲线（例如图1、图6），但可以根据技术描述其典型行为。

4.1 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

对于像LTST-C281KFKT这样的AlInGaP LED，其I-V关系是指数型的，类似于标准二极管。正向电压（V_F）的温度系数相对于其他一些LED类型较低，但对于给定电流，随着结温升高，它仍会略有下降。在20mA下指定的2.4V（典型值）V_F是驱动电路设计的关键参数。

4.2 发光强度 vs. 正向电流

在正常工作范围内（直至30mA的直流最大值），光输出（发光强度）大致与正向电流成正比。然而，在极高电流下，由于热效应增加和效率下降，效率可能会降低。在典型的20mA下工作，可以在亮度和寿命之间取得良好平衡。

4.3 温度特性

与所有LED一样，LTST-C281KFKT的性能与温度相关。随着结温升高，发光强度通常会降低。主波长（λ_d）也可能随着温度升高而出现轻微的红移（波长增加），这可能导致感知颜色的细微变化。应用中适当的热管理对于保持一致的光学性能至关重要。

4.4 光谱分布

光谱输出以611 nm（峰值）为中心，半宽为17 nm。这产生了具有高色彩纯度的单色橙光。该光谱不包含荧光粉转换白光LED中常见的宽泛白光成分。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用EIA（电子工业联盟）标准封装外形。其定义特征是高度（H）为0.35毫米的超薄外形。所有尺寸图均以毫米为单位指定测量值，除非另有说明，标准公差为±0.10毫米。封装为"水透明"，意味着封装材料是透明的，没有扩散透镜，这有助于实现130度的宽视角。

5.2 极性识别

规格书包含一个图表，显示了PCB上推荐的焊盘布局。此布局通常指示阳极和阴极连接。正确的极性对于LED正常工作至关重要。施加超过5V额定值的反向电压可能导致立即损坏。

5.3 载带与卷盘包装

元件以8毫米宽压纹载带形式提供，卷绕在7英寸（178毫米）直径的卷盘上。这是自动化SMD组装的标准包装。每卷包含5000片。载带有覆盖密封，以保护元件免受污染。规格说明连续最多两个元件袋可能为空，剩余部分的最小订购量为500片。此包装符合ANSI/EIA-481标准。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

提供了针对无铅工艺的建议红外（IR）回流焊温度曲线。关键参数包括：

• 预热：升温至150°C至200°C之间的温度。
• 预热时间：最长120秒，以使焊膏均匀加热并蒸发溶剂。
• 峰值温度：最高260°C。
• 液相线以上时间：LED承受峰值温度的时间最长应为10秒。该曲线设计符合JEDEC标准，以确保形成可靠的焊点而不损坏LED封装。遵循焊膏制造商的建议并进行针对具体电路板的特性分析至关重要，因为不同的PCB设计和材料会影响热曲线。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，请使用温度不超过300°C的电烙铁。每个焊点的接触时间应限制在最长3秒，并且每个焊盘只应进行一次，以防止LED受到热应力。

6.3 存储条件

正确的存储对于保持可焊性和防止回流焊期间因湿气引起的损坏（爆米花效应）至关重要。

• 密封包装：带有干燥剂的原始防潮袋中的LED应存储在≤30°C和≤90%相对湿度（RH）的条件下。在此条件下的建议保质期为一年。
• 已开封包装：一旦防潮屏障袋被打开，元件应存储在≤30°C和≤60% RH的条件下。建议在暴露后672小时（28天）内完成红外回流焊工艺。
• 延长开封存储：对于超过672小时的存储，元件应放置在带有干燥剂的密封容器或氮气干燥器中。如果开封存储超过672小时，在焊接前需要在约60°C下烘烤至少20小时，以去除吸收的湿气。

6.4 清洗

如果需要焊后清洗，只能使用指定的醇基溶剂。将LED在常温下浸入乙醇或异丙醇中少于一分钟是可以接受的。使用未指定的化学清洁剂可能会损坏LED封装材料。

7. 应用建议

7.1 典型应用场景

这款LED适用于状态指示、小型图标或符号的背光以及各种消费和工业电子产品中的面板照明。例如，路由器/调制解调器上的电源指示灯、遥控器或电器上按钮的背光以及计算机外围设备上的状态灯。其纤薄的外形使其成为现代智能手机、平板电脑和笔记本电脑等内部空间宝贵的超薄设备的理想选择。

7.2 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保亮度均匀，特别是当多个LED并联连接时，强烈建议在每个LED上串联一个限流电阻。一个简单的驱动电路由电压源（V_CC）、串联电阻（R_S）和LED组成。电阻值可以使用欧姆定律计算：R_S= (V_CC- V_F) / I_F，其中V_F是LED的正向电压（设计裕量使用2.4V），I_F是所需的工作电流（例如20mA）。这种配置提供了稳定的电流调节并保护LED免受电流尖峰的影响。

7.3 设计注意事项

• ESD保护：AlInGaP LED对静电放电（ESD）敏感。处理程序必须包括适当的ESD预防措施：使用腕带、防静电垫和接地设备。LED本身可能没有集成ESD保护，因此在易受ESD影响的环境中，可能需要电路级保护（例如瞬态电压抑制二极管）。
• 热管理：尽管功耗较低（最大75 mW），但确保通过PCB铜焊盘进行充分散热对于保持长期可靠性和一致的光输出非常重要，尤其是在高环境温度条件下或接近最大电流运行时。
• 光学设计：宽视角和水透明封装意味着光线是漫射发射的。对于需要更定向光束的应用，可能需要外部透镜或导光板。

8. 技术对比与差异化

LTST-C281KFKT主要通过其0.35毫米超薄高度实现差异化，这比许多标准芯片LED（例如0603或0402封装，高度通常为0.55-0.65毫米）更薄。这对于现代便携式和可穿戴电子产品是一个关键优势。采用AlInGaP技术，与GaAsP等旧技术相比，为橙/红色提供了更高的发光效率和更好的温度稳定性。其与标准无铅工艺红外回流焊以及载带卷盘包装的兼容性，使其与大批量、自动化制造保持一致，为大规模生产提供了经济高效的解决方案。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

Q1：我可以直接用3.3V或5V逻辑输出来驱动这个LED吗？

A：不可以。您必须使用串联限流电阻。例如，使用3.3V电源和目标电流20mA，电阻值约为（3.3V - 2.4V）/ 0.02A = 45欧姆。直接驱动可能会超过最大电流并损坏LED。

Q2：峰值波长（611nm）和主波长（605nm）有什么区别？

A：峰值波长是光谱输出曲线上实际最高点。主波长是色彩科学中的一个计算值，将感知颜色表示为单一波长。对于这款橙色LED，两个值很接近，证实了饱和的色彩。

Q3：档位代码是"Q"。我能期望的确切亮度是多少？

A：在20mA下测量时，您可以期望发光强度在71.0 mcd至112.0 mcd之间。由于档位有+/-15%的容差，任何单个LED的实际值可能在该范围内的任何位置。对于关键的亮度匹配应用，可能需要进行测试和分选。

Q4：如何理解"130度"视角？

A：这意味着如果您从正上方（0°）看LED，您会看到最大亮度。当您偏离轴线时，亮度会降低。在偏离中心65°（130°/2）的角度，亮度将是轴上值的一半。超过此角度仍可见光。

10. 实际设计与使用案例

案例：为便携式蓝牙音箱设计状态指示灯

设计师需要一个低功耗、明亮的橙色LED来指示"充电"状态。音箱的主PCB有厚度限制，LED必须放置在薄塑料扩散片后面。

实施方案：选择LTST-C281KFKT是因为其0.35毫米的高度，适合机械堆叠。驱动电路使用现有的3.3V系统电源轨。计算串联电阻为47欧姆（标准值）：（3.3V - 2.4V）/ 0.02A ≈ 45欧姆，提供约19mA电流。130°的宽视角确保从音箱的不同角度都能看到充电指示灯。LED采用载带卷盘包装，便于批量生产时的自动组装。设计师向供应商指定R档或更高档位，以保证即使在光线充足的房间内也能看到高亮度。

11. 技术原理介绍

LTST-C281KFKT基于AlInGaP半导体技术。这种材料是III-V族化合物半导体。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴被注入有源区。它们的复合以光子（光）的形式释放能量。晶格中铝、铟、镓和磷的特定成分决定了带隙能量，这直接决定了发射光的波长（颜色）。对于这款LED，带隙被设计为产生橙色光谱（约605-611 nm）的光子。水透明环氧树脂封装料保护半导体芯片，提供机械稳定性，并作为主要光学元件，塑造光输出模式。

12. 技术趋势

像LTST-C281KFKT这样的指示灯LED的趋势继续朝着小型化（更小的占位面积和更薄的外形）发展，以实现更时尚的产品设计。提高效率（每mA电流产生更多光输出）是一个持续的驱动力，可降低电池供电设备的功耗。同时，人们也关注改善色彩一致性和更严格的分档，以满足多个LED必须完美匹配的应用需求。此外，与先进封装和驱动IC在多芯片模块中的集成是智能照明应用的新兴趋势，但对于简单的指示灯，像这款LED这样的分立元件仍然具有很高的成本效益和多功能性。