67-31A系列Power Top LED规格书 - P-LCC-3封装 - 2.0x1.25x1.1mm - 典型2.35V - 50mA - 柔和橙/红/黄光 - 简体中文技术文档

1. 产品概述

67-31A系列是一类专为指示灯和背光应用设计的高性能表面贴装Power Top LED。这些器件采用紧凑的P-LCC-3（塑料引线芯片载体）封装，其特点是白色本体和无色透明窗口。其主要设计目标是提供一种可靠、高效的光源，适用于自动化组装工艺和严苛的终端使用环境。

该系列的核心优势包括高发光强度输出、出色的电流处理能力，以及由集成内部反射器实现的超宽视角。该反射器是优化光耦合的关键，使得这些LED特别适合与导光管配合使用，因为高效的定向光传输至关重要。较低的正向电压要求进一步增强了其在电池供电或对功耗敏感的便携式设备中的适用性。

目标市场广泛，涵盖消费电子、办公自动化、工业控制和汽车内饰。典型应用范围从音视频设备中的状态指示灯和开关背光，到需要柔和橙色、红色或黄色光的LCD面板、符号及通用照明的背光。

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应力极限。不保证在或超过这些极限下工作。关键参数包括最大反向电压（V_R）为5V，连续正向电流（I_F）为50mA，以及在脉冲条件下（1kHz，1/10占空比）的峰值正向电流（I_FP）为100mA。最大功耗（P_d）为120mW。器件额定工作温度范围（T_opr）为-40°C至+85°C，并能承受符合行业标准回流焊曲线（260°C，10秒）的焊接温度。

2.2 光电特性

这些参数是在结温（T_j）为25°C、正向电流为50mA的典型工作条件下测量的。

• 发光强度（I_v）：范围从最小1120 mcd到最大2850 mcd，典型容差为±11%。高亮度是其关键特性。
• 视角（2θ_1/2）：非常宽的120度（典型值）。这是发光强度降至峰值强度一半时的全角，表明其具有宽阔、弥散的光斑。
• 正向电压（V_F）：典型值为2.35V，在50mA时范围为1.95V至2.75V。较低的V_F有助于提高效率。
• 波长：主波长（λ_d）范围从605.5 nm到625.5 nm，发出的光色处于柔和橙色到红橙色区域。峰值波长（λ_p）典型值为621 nm。
• 光谱带宽（Δλ）：大约18 nm（典型值），表明其光谱发射相对较窄，集中在峰值波长附近。

3. 分档系统说明

为确保生产一致性，LED会根据性能进行分档。67-31A系列采用三维分档系统。

3.1 发光强度分档 (CAT)

根据在50mA下测得的发光强度，LED被分为四个档位（W1, W2, X1, X2）。例如，W1档覆盖1120-1420 mcd，而X2档覆盖2250-2850 mcd。这使得设计者可以选择适合其应用的亮度等级。

3.2 主波长分档 (HUE)

颜色一致性通过归在‘A’组下的主波长档位进行控制。E1至E5档以约4 nm的步长覆盖605.5 nm至625.5 nm的范围。这确保了发射颜色（柔和橙色）在严格的容差（±1nm）内保持一致。

3.3 正向电压分档 (REF)

正向电压在‘B9’组内分档。1至4档在50mA下将V_F从1.95-2.15V分类至2.55-2.75V。在多LED电路中，匹配V_F档位对于电流平衡可能很重要。

4. 性能曲线分析

规格书提供了几条特性曲线，用以说明器件在不同条件下的行为。

4.1 相对发光强度 vs. 正向电流

该曲线显示光输出随正向电流增加而增加，但并非完全线性关系，尤其是在较高电流时。这对于确定实现特定亮度所需的驱动电流至关重要。

4.2 相对发光强度 vs. 环境温度

AlGaInP LED的发光强度通常随着环境温度（进而结温）的升高而降低。该曲线量化了这种降额，显示输出随着温度从25°C升至100°C而显著下降。适当的热管理对于保持亮度一致性至关重要。

4.3 正向电流 vs. 正向电压

这条IV曲线描绘了电流与电压之间的指数关系。在50mA时约2.35V的典型V_F值在此可见。该曲线对于设计限流电路至关重要。

4.4 辐射模式图

极坐标图直观地证实了120度的宽视角。其强度分布大致符合朗伯分布，意味着直视时在宽阔区域内亮度均匀，这非常适用于指示灯应用。

4.5 光谱分布图

该图显示了一个以621 nm为中心的单一、狭窄的发射峰，这是AlGaInP材料的特征，没有明显的次峰，确保了色纯度。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

P-LCC-3封装尺寸紧凑，长度约2.0mm，宽度约1.25mm，高度约1.1mm（不包括引脚）。提供了带公差（通常为±0.1mm）的详细图纸，用于PCB焊盘设计。该封装采用两个阳极引脚和一个公共阴极引脚，以确保机械稳定性和焊点可靠性。

5.2 极性标识

阴极通常通过封装上的绿色标记或一侧的缺口/倒角来标识。组装时正确的方向至关重要，以防止反向偏压损坏。

6. 焊接与组装指南

该器件完全兼容回流焊和波峰焊工艺，适用于大批量自动化制造。

• 回流焊：规定最高峰值温度为260°C，持续10秒。标准的无铅回流焊曲线适用。
• 手工焊接：如有必要，烙铁头温度不应超过350°C，且每个引脚的接触时间应限制在3秒以内，以防止塑料封装受热损坏。
• 存储条件：LED对湿气敏感（MSL）。它们装在带有干燥剂的防潮袋中运输。一旦打开，应在规定时间内使用，或在回流焊前按照标准IPC/JEDEC指南进行烘烤，以防止“爆米花”开裂。

7. 包装与订购信息

7.1 编带与卷盘规格

元件以8mm载带形式提供，卷绕在标准的180mm卷盘上。每盘包含2000片。提供了载带凹槽和卷盘的详细尺寸，以确保与自动化贴片设备的兼容性。

7.2 标签说明

卷盘标签包含用于追溯和验证的关键信息：料号（PN）、客户料号（CPN）、数量（QTY）、批号（LOT NO），以及发光强度（CAT）、主波长（HUE）和正向电压（REF）这三个关键的分档代码。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 导光管系统：其宽视角和集成反射器使该LED成为将光耦合到亚克力或聚碳酸酯导光管中的理想选择，常用于从远端光源照亮按钮、符号或面板指示灯。
• LCD背光：适用于边缘照明小型LCD显示屏或为图标提供局部背光。
• 通用状态指示灯：用于消费、工业和汽车电子产品中的电源、连接或运行状态指示灯。

8.2 设计考量要点

• 限流：务必使用串联电阻或恒流驱动器来设定正向电流。切勿直接连接到电压源。使用公式 R = (V_supply- V_F) / I_F.
• 计算电阻值。热管理：
• 虽然封装热阻较低，但如果要在高环境温度或接近最大电流下工作，仍需确保足够的PCB铜箔面积（散热焊盘），以管理结温并维持光输出和寿命。ESD防护：

尽管额定ESD耐压为2000V（HBM），但在组装过程中仍应遵守标准的ESD处理预防措施。

9. 技术对比与差异化67-31A系列通过其特定的属性组合实现差异化。与标准的0603或0805芯片LED相比，它提供了显著更高的发光强度。与其他大功率LED相比，它保持了非常低的正向电压和电流要求。其关键差异化在于P-LCC-3封装内集成的内部反射器

，该设计旨在最大化光提取效率，并以宽阔、均匀的模式将光向上引导。这种内置的光学特性减少了对导光管应用中二次光学元件的需求，简化了设计并可能降低系统成本。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

10.1 峰值波长与主波长有何区别？_p峰值波长（λ_d）是光谱功率分布达到最大值时的波长。主波长（λ

）是与LED感知颜色相匹配的单色光波长。对于颜色定义和分档，主波长与人眼视觉更相关。

10.2 我可以用3.3V电源驱动这颗LED吗？_F可以，但必须使用限流电阻。在50mA时，典型V

为2.35V，电阻两端的压降为3.3V - 2.35V = 0.95V。根据欧姆定律，R = 0.95V / 0.05A = 19Ω。使用一个标准的20Ω电阻可将电流设定在接近50mA。

10.3 温度如何影响其性能？

如性能曲线所示，发光强度随着结温升高而降低。正向电压也随温度略有下降。为保持亮度一致性，在没有热设计考虑的情况下，应避免在高环境温度或最大电流下工作。

11. 实际设计与使用案例

案例：为医疗设备面板设计多按钮背光



一位设计师需要为一款手持医疗仪器上的六个软触按钮提供背光。空间有限，且由于设备为电池供电，功耗至关重要。按钮由半透明硅胶制成，并使用独立的导光管将光从主PCB上远程安装的LED传导过来。解决方案：_F选择67-31A系列LED。其高亮度确保有足够的光通过导光管到达按钮表面。120度的宽视角能有效地将光耦合到导光管的入口点。低V_{和50mA的工作电流（为降低亮度、节省功耗可降至20mA）非常适合该电池供电系统。LED被放置在PCB上导光管安装座的下方。对于两个LED的串联（如果V}supply

为5V）计算单个限流电阻，或为并联连接使用单独的电阻，由微控制器的GPIO引脚驱动以实现开关/调光控制。P-LCC-3封装与用于该PCB的自动化组装线兼容。

12. 原理简介

67-31A LED基于AlGaInP（铝镓铟磷）半导体材料。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴被注入到有源区并在其中复合。在AlGaInP中，这种复合过程主要以光子（光）的形式释放能量，波长范围在红色到黄橙色之间（约605-630 nm）。具体的颜色（主波长）由AlGaInP层的精确成分决定。产生的光从芯片发出，由P-LCC-3封装的内部反射器和透明环氧树脂透镜进行整形和导向，以实现所需的宽视角。

13. 发展趋势