LTW-C281DS5 白色贴片LED规格书 - 尺寸2.8x1.0x0.35mm - 电压2.55-3.15V - 功率70mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档为特定型号的表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）提供全面的技术信息。该产品是一款超薄、高亮度的白色LED，专为现代电子组装工艺设计。其主要应用包括空间和效率至关重要的紧凑型电子设备中的背光、状态指示灯和通用照明。

该元件的核心优势在于其极薄的轮廓、与自动贴片机的兼容性，以及符合RoHS（有害物质限制）和绿色产品标准。目标市场涵盖消费电子、通信设备以及各种需要可靠、低剖面指示照明的嵌入式系统。

2. 深入技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

绝对最大额定值定义了可能导致器件永久性损坏的极限条件。这些并非正常工作条件。

• 功耗（Pd）：70 mW。这是LED封装在不降低性能或导致失效的情况下，能够以热量形式耗散的最大功率。
• 峰值正向电流（I_FP）：100 mA。这是最大允许的瞬时正向电流，通常在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）规定，以防止半导体结过热。
• 直流正向电流（I_F）：20 mA。这是建议的长期可靠运行的最大连续正向电流。
• 反向电压（V_R）：5 V。施加超过此值的反向电压可能导致LED结立即发生灾难性故障。
• 工作与存储温度：器件额定环境工作温度范围为-30°C至+80°C，可在-55°C至+105°C的温度下存储。
• 红外回流焊：在回流焊接过程中，元件可承受最高260°C的峰值温度，最长10秒。

2.2 光电特性

除非另有说明，这些参数均在环境温度（T_a）为25°C、正向电流（I_F）为5 mA的标准测试条件下测量。

• 发光强度（I_V）：范围从最小值45.0 mcd到典型最大值180.0 mcd。该参数使用近似CIE明视觉响应曲线的滤光片，测量LED对人眼的感知亮度。
• 视角（2θ_1/2）：130度。这是发光强度为0度（轴向）测量值一半时的全角。如此宽的视角表明其具有朗伯或近朗伯发射模式，适用于区域照明。
• 色度坐标（x, y）：典型值为x=0.294，y=0.286。这些坐标在CIE 1931色度图上定义了白光的色点，表明其为冷白或中性白色温。
• 正向电压（V_F）：在5 mA电流下，范围从2.55 V（最小）到3.15 V（最大）。这是LED导通电流时两端的电压降。具体单元的实际值取决于其分档代码。
• 反向电流（I_R）：当施加5V反向电压时，最大为10 μA。低反向电流是理想的。

3. 分档系统说明

为确保批量生产的一致性，LED根据关键性能参数被分选到不同的档位中。这使得设计人员能够选择满足特定颜色、亮度和电气特性要求的元件。

3.1 正向电压（V_F）分档

V_F分为六个档位（V1至V6），每个档位在I_F= 5mA时，范围为2.55V至3.15V，每档间隔0.1V。每个档位允许±0.05V的容差。当多个LED并联连接时，选择相同V_F档位的LED有助于保持电流分布均匀。

3.2 发光强度（I_V）分档

发光强度分为三个档位（P, Q, R），在I_F= 5mA时，最小值分别为45.0、71.0和112.0 mcd。R档的最大值为180.0 mcd。每个档位允许±15%的容差。对于需要在多个LED间保持亮度一致的应用，此分档至关重要。

3.3 色调（色度）分档

色点在CIE 1931色度图上被定义在六个区域（S1至S6）内。每个档位是由特定（x, y）坐标边界定义的四边形。坐标允许±0.01的容差。该系统确保了颜色均匀性，这对于背光照明和美学照明应用至关重要。提供的图表直观地展示了这些S1-S6区域。

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6用于视角，图1用于色度），但可以根据标准LED物理特性描述其典型行为。

• I-V（电流-电压）特性：正向电压（V_F）与正向电流（I_F）呈对数关系。一旦超过开启电压，V_F的微小增加会导致I_F的大幅增加。V_F还具有负温度系数，这意味着它会随着结温升高而略微降低。
• 发光强度 vs. 电流：在正常工作范围内，光输出（I_V）通常与正向电流成正比。然而，在极高电流下，由于半导体材料中热量增加和效率下降效应，效率可能会降低。
• 温度依赖性：基于氮化铟镓的白光LED的发光强度通常会随着结温升高而降低。这是高功率或高密度应用中热管理的关键因素。

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。一个关键规格是其0.35 mm的超薄轮廓。提供了详细的尺寸图，指定了长度、宽度、高度、焊盘尺寸及其位置公差（通常为±0.10 mm）。

5.2 焊盘设计与极性

规格书包含建议的PCB（印刷电路板）布局焊接焊盘尺寸。正确的焊盘设计对于形成可靠的焊点和机械强度至关重要。该元件具有阳极和阴极端子；组装时必须注意正确的极性以确保正常工作。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接参数

该元件完全兼容红外（IR）回流焊接工艺。提供了推荐的温度曲线，关键参数包括预热区（150-200°C）、最高峰值温度260°C以及液相线以上时间不超过10秒。该曲线应符合JEDEC标准，以防止热冲击。

6.2 存储与操作

• 湿度敏感性：LED封装在带有干燥剂的防潮袋中。一旦打开原包装袋，应在672小时（28天）内使用元件，如果存储时间更长，则应在焊接前在60°C下烘烤至少20小时。
• ESD（静电放电）预防措施：LED对静电敏感。在操作过程中，必须采取适当的ESD控制措施，例如接地工作站、腕带和导电容器。
• 清洁：如果焊接后需要清洁，只能在室温下使用指定的溶剂（如乙醇或异丙醇），时间不超过一分钟。未指定的化学品可能会损坏环氧树脂透镜。

7. 包装与订购信息

LED以8mm宽的压纹载带形式供应，卷绕在7英寸（178mm）直径的卷盘上。每卷包含5000片。对于少于整卷的数量，最小包装数量为500片。载带和卷盘规格符合ANSI/EIA 481-1标准，确保与自动送料器兼容。

8. 应用说明与设计考量

8.1 典型应用场景

这款LED非常适合空间受限的应用，例如移动设备键盘背光、超薄笔记本电脑或平板电脑的状态指示灯、汽车仪表板中的面板指示灯以及消费电子产品中的装饰照明。其宽视角使其适用于小区域或导光板的均匀照明。

8.2 电路设计考量

• 限流：LED是电流驱动器件。串联限流电阻或恒流驱动电路对于防止超过最大直流正向电流至关重要，否则会导致快速老化。
• 热管理：尽管功耗较低，但确保LED散热焊盘（如果存在）下方有足够的PCB铜面积或散热过孔有助于散热，从而维持光输出和寿命。
• 并联连接：由于V_F存在差异，通常不建议将LED直接并联。如有必要，使用相同V_F档位的LED并为每个LED串联一个小的电阻值可以帮助平衡电流。

9. 技术对比与差异化

这款LED的主要差异化因素是其0.35mm的厚度，这对于标准SMD LED来说是极低的。与较厚的封装（例如0.6mm或1.0mm）相比，这使得最终产品的设计可以更加纤薄。在这种薄型轮廓内实现高亮度（5mA下高达180 mcd）提供了有利的亮度尺寸比。针对颜色和强度定义的严格分档结构提供了一致性水平，这是未分档或宽分档的通用LED所无法保证的。

10. 常见问题解答（FAQ）

10.1 峰值正向电流和直流正向电流有什么区别？

直流正向电流（20 mA）是连续运行的安全极限。峰值正向电流（100 mA）是一个高得多的值，仅允许在低占空比（10%）下以极短的脉冲（0.1ms）出现。即使短暂超过直流电流额定值，也可能造成永久性损坏。

10.2 如何解读色度分档代码（S1-S6）？

S代码定义了CIE色度图上的区域。S1和S2代表较冷的白色调（蓝色成分较高），而S5和S6代表较暖的白色调（黄色/红色成分较高）。S3和S4通常位于中性白区域。设计人员应根据其应用所需的色温来指定所需的分档。

10.3 我可以用烙铁代替回流焊吗？

使用烙铁进行手工焊接是可能的，但不建议用于批量生产。如有必要，烙铁头温度不得超过300°C，每个引脚的焊接时间必须限制在最多3秒。必须注意避免对元件施加机械应力和过度的局部热量。

11. 实际设计与使用示例

示例1：移动设备状态指示灯：设计人员需要一个明亮、单一的白光LED来指示充电状态。他们选择R亮度档位的LED以获得高可见度。他们使用微控制器的GPIO引脚，通过一个串联电阻驱动它，电流为10 mA，电阻值计算为（电源电压 - V_F）/ 0.01A。他们选择V3电压档位（2.75-2.85V）的LED以获得可预测的行为。0.35mm的高度适合设备的超薄边框。

示例2：小型LCD背光：工程师需要使用导光板从侧面均匀照亮一个2英寸的单色LCD。他们沿一侧边缘放置了四个LED。为确保颜色和亮度均匀，他们指定所有LED必须来自相同的色调档位（例如S4）和相同的发光强度档位（例如Q）。它们串联连接，并由设置为15 mA的恒流驱动器驱动，以确保输出一致并简化电路。

12. 技术原理介绍

这款LED基于氮化铟镓（InGaN）半导体技术。白光LED的核心通常是一个发蓝光的氮化铟镓芯片。一层荧光粉层（通常由掺杂铈的钇铝石榴石（YAG）组成）沉积在该芯片上。当芯片发出的蓝光激发荧光粉时，它会将一部分蓝色光子下转换为黄光。剩余的蓝光与发射的黄光相结合，被人眼感知为白光。荧光粉的具体混合决定了相关色温（CCT），从而产生冷白、中性白或暖白光。超薄封装是通过先进的晶圆级封装和成型技术实现的。

13. 行业趋势与发展

消费电子用SMD LED的趋势继续朝着更高效率（每瓦更多流明）、更小尺寸和更薄轮廓发展，从而实现更纤薄的最终产品。同时，业界也高度关注提高显色指数（CRI）以获得更好的光质，以及更严格的分档容差以减少生产批次中的颜色和亮度差异。此外，将驱动IC直接集成到LED封装中（"LED模块"或"智能LED"）正变得越来越普遍，以简化设计。底层的氮化铟镓技术也在不断改进，以实现更高的功率密度和可靠性。环境法规继续推动有害物质的淘汰，使RoHS合规性成为标准要求。