65-21系列微型顶视LED规格书 - 尺寸2.0x1.25x0.7mm - 电压2.7-3.5V - 蓝色 - 0.11W功率

1. 产品概述

65-21系列代表了一类微型顶视表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）。这些元件设计为紧凑、高效的光源，主要用于指示和背光用途。该系列的特点是采用白色表面贴装封装，内部容纳LED芯片并提供环境保护。

该系列的核心优势在于其光学设计。封装结构采用了能产生宽视角的特性，典型视角为120度（2θ1/2）。这是通过封装内优化的反射器设计实现的，该设计增强了光的提取和分布。这一特性使得这些LED特别适合涉及导光管或光波导的应用，在这些应用中，高效的光耦合和均匀照明至关重要。

目标市场包括消费电子、汽车内饰、工业控制以及需要可靠、低功耗指示照明的一般照明应用。

2. 深入技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

器件被规定在以下极限范围内可靠工作，超出这些极限可能导致永久性损坏：

• 反向电压（V_R）：5 V。在反向偏压下超过此电压可能导致结击穿。
• 连续正向电流（I_F）：30 mA。连续工作的最大直流电流。
• 峰值正向电流（I_FP）：100 mA。此电流仅在占空比为1/10、频率为1 kHz的脉冲条件下允许。
• 功耗（P_d）：110 mW。在环境温度为25°C时，封装可耗散的最大功率。
• 工作温度（T_opr）：-40°C 至 +85°C。正常工作的环境温度范围。
• 存储温度（T_stg）：-40°C 至 +90°C。
• 焊接温度：对于红外回流焊，峰值温度不得超过260°C，持续时间不超过10秒。对于手工焊接，烙铁头温度不得超过350°C，每个引脚焊接时间不超过3秒。

2.2 光电特性

关键性能参数在环境温度（T_a）为25°C、正向电流（I_F）为20 mA的条件下测量，除非另有说明。

• 发光强度（I_v）：范围从最小180 mcd到最大360 mcd，典型容差为±11%。这定义了LED的感知亮度。
• 视角（2θ1/2）：120度（典型值）。这是发光强度下降到其峰值一半时的全角。
• 峰值波长（λ_p）：468 nm（典型值）。光谱功率分布达到最大值时的波长。
• 主波长（λ_d）：范围从464 nm到472 nm，容差为±1 nm。这定义了感知颜色（蓝色）。
• 光谱带宽（Δλ）：20 nm（典型值）。发射光谱在其最大功率一半处的宽度。
• 正向电压（V_F）：在20 mA时，范围从2.7 V（最小）到3.5 V（最大），典型容差为±0.05V。
• 反向电流（I_R）：当施加5V反向电压时，最大为50 μA。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED根据关键参数被分档。

3.1 发光强度分档

LED根据其在I_F=20mA时测得的发光强度分为三档（S1, S2, T1）：

- S1档：180 mcd 至 225 mcd

- S2档：225 mcd 至 285 mcd

- T1档：285 mcd 至 360 mcd

3.2 主波长分档

蓝色通过四个波长组（AA1 至 AA4）进行控制：

- AA1组：464.0 nm 至 466.0 nm

- AA2组：466.0 nm 至 468.0 nm

- AA3组：468.0 nm 至 470.0 nm

- AA4组：470.0 nm 至 472.0 nm

3.3 正向电压分档

正向电压分为八档（B34 至 B41），每档覆盖从2.70V到3.50V的0.1V范围。这使得设计者可以为并联电路中的均流选择具有匹配V_F的LED。

4. 性能曲线分析

规格书提供了几条对设计至关重要的特性曲线。

• 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）：展示了指数关系。该曲线指示了达到特定驱动电流所需的电压，对于选择限流电阻或设计驱动电路至关重要。
• 相对发光强度 vs. 正向电流：表明光输出随电流增加而增加，但可能并非完全线性，尤其是在较高电流下，由于发热可能导致效率下降。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：展示了光输出的热降额。随着环境温度升高，发光强度降低，这在高温环境中必须予以考虑。
• 正向电压 vs. 环境温度：表明V_F具有负温度系数，随着温度升高而略有下降。
• 辐射模式图：一个极坐标图，说明了光强的空间分布，证实了其宽泛的、类似朗伯体的发射模式。
• 光谱分布图：绘制相对强度与波长关系的图表，显示了以468 nm为中心的特征性窄蓝色发射峰。

5. 机械与封装信息

5.1 封装外形尺寸

LED具有紧凑的SMD封装尺寸。关键尺寸包括本体长度约2.0 mm，宽度1.25 mm，高度0.7 mm。阳极和阴极焊盘定义清晰。所有未注公差为±0.1 mm。

5.2 推荐焊盘设计

提供了焊盘图形设计，以确保回流焊过程中的可靠焊接和正确对位。遵循此推荐的焊盘布局有助于防止立碑现象，并确保良好的热连接和电连接。

5.3 极性标识

封装具有极性标记，通常是靠近阴极（负极）端的凹口或圆点。正确的方向对电路功能至关重要。

6. 焊接与组装指南

主要焊接方法是红外（IR）回流焊。

• 回流焊温度曲线：最高峰值温度不得超过260°C，且高于260°C的时间应限制在最长10秒，以防止损坏塑料封装和内部键合线。
• 手工焊接：如有必要，可使用烙铁头温度不超过350°C的烙铁，每个引脚的焊接时间限制在3秒以内。
• 存储条件：元件包装在带有干燥剂的防潮袋中。如果袋子在超过30°C/60%RH的环境中打开超过72小时，可能需要在回流焊前进行烘烤，以防止焊接过程中的“爆米花”效应。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

LED以编带盘装形式提供，用于自动组装。载带容纳元件，卷盘尺寸标准化。每卷包含2000片。包装包括带有干燥剂和湿度指示卡的防潮铝箔袋。

7.2 标签说明

卷盘标签包含关键信息：

- CAT：发光强度分档代码（例如，S1, T1）。

- HUE：主波长组代码（例如，AA2, AA4）。

- REF：正向电压分档代码（例如，B36, B40）。

- 部件号（PN）、数量（QTY）和批号（LOT NO）也包含在内。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 光学指示器：消费电子、家电和工业设备上的状态指示灯。
• 耦合至导光管/光波导：其宽视角和封装设计使其非常适合通过亚克力或聚碳酸酯导光管将光从PCB传输到前面板或显示器。
• 背光：用于LCD显示屏、键盘、薄膜开关和符号。
• 汽车内饰照明：仪表盘背光、开关照明和其他低功耗内饰照明功能，考虑到其工作温度范围延伸至+85°C。

8.2 设计注意事项

• 限流：始终使用串联电阻或恒流驱动器将I_F限制在所需值（≤30 mA DC）。使用公式 R = (V_电源- V_F) / I_F.
• 计算电阻。热管理：
• 虽然功耗较低，但如果在高环境温度或高电流下工作，应确保足够的PCB铜箔面积或散热过孔，以维持性能和寿命。ESD防护：

器件的ESD等级为1000V（HBM）。在组装过程中采取标准的ESD处理预防措施。对于敏感应用，可考虑在线路上添加瞬态电压抑制器。

9. 可靠性与质量保证

产品经过一系列全面的可靠性测试，置信水平为90%，批允许不合格品率（LTPD）为10%。测试项目包括：

- 回流焊耐受力

- 温度循环（-40°C 至 +100°C）

- 热冲击（-10°C 至 +100°C）

- 高低温存储

- 直流工作寿命（20mA下1000小时）

- 高温高湿（85°C/85% RH）

这些测试验证了LED在各种环境和操作应力下的稳健性。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：峰值波长和主波长有什么区别？_p答：峰值波长（λ_d）是光谱发射最大值对应的物理波长。主波长（λ_d）是指单色光的波长，该单色光在人眼看来与LED的颜色相同。λ

对于颜色规格更为相关。

问：我可以连续以30mA驱动这个LED吗？

答：可以，30mA是最大连续正向电流额定值。然而，为了获得最佳寿命并考虑到应用中潜在的热量上升，通常以较低的电流（如20mA）驱动，这能在亮度和可靠性之间取得良好平衡。

问：如何解读标签上的分档代码？

答：三个字母的代码（例如，CAT:T1, HUE:AA3, REF:B38）允许您选择特性严格控制一致的LED。为了产品外观的一致性，请指定并使用来自相同或相邻分档的LED，以获得一致的发光强度和主波长。

11. 实用设计案例分析

1. 场景：为消费级路由器设计一个使用导光管的状态指示灯。选型：

2. 选择65-21系列的LED，因其宽视角能高效耦合到导光管中。电路设计：_F路由器的逻辑电源为3.3V。目标I_F= 15 mA，以获得足够的亮度和更低的功耗。使用典型的V

3. 值3.0V（来自B36档），计算串联电阻：R = (3.3V - 3.0V) / 0.015A = 20 Ω。使用标准的20 Ω，1/10W电阻。布局：

4. 根据推荐的焊盘布局将LED放置在PCB上。将其精确放置在导光管入口下方。确保没有高大的元件产生阴影。热管理：_F功耗极低（P = V_F* I

≈ 45 mW），因此在此室内应用中无需特殊散热措施。

12. 技术原理介绍

该LED基于氮化铟镓（InGaN）半导体芯片。当施加超过二极管结电势的正向电压时，电子和空穴在芯片的有源区复合，以光子的形式释放能量。InGaN合金的具体成分决定了带隙能量，进而定义了发射光的波长——在本例中为蓝色光谱（~468 nm）。封装上的环氧树脂透镜为水白色，以最大化透光率，并经过塑形以控制光束角度。

13. 行业趋势与背景