SMD全彩LED 67-135-BYGRRTNW-M101520-2T8-CS规格书 - 封装尺寸 - 电压2.4-3.4V - 功率0.082-0.102W - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了67-135-BYGRRTNW-M101520-2T8-CS型表面贴装器件（SMD）全彩LED的规格。该器件将三个独立的LED芯片（红、绿、蓝）集成在一个白色漫射树脂封装内，通过加色混合原理能够产生广泛的色彩光谱。该器件专为需要紧凑尺寸、高发光强度和宽视角的应用而设计。

1.1 核心优势

该LED的主要优势源于其封装设计和材料选择。采用带白色漫射层的无色透明树脂SMT封装，确保了优异的光线扩散效果和一致的外观。集成的三芯片设计通过单一元件实现全彩输出，简化了电路设计。带有独立六引脚的引线框架封装允许对每个颜色通道进行独立控制。此外，该器件符合主要的环境和安全标准，包括RoHS、REACH和无卤要求（Br <900 ppm， Cl <900 ppm， Br+Cl < 1500 ppm）。

1.2 目标市场与应用

此LED非常适合空间有限且需要鲜艳多彩指示或照明的应用场景。其高性能和高可靠性使其适用于消费电子产品、便携式设备和标识牌。典型应用包括信息板的背光、娱乐设备上的状态指示灯、手机摄像头的闪光灯模块，以及小型电子设备中的一般装饰性或功能性照明。

2. 技术参数深度解析

以下章节根据规格书内容，对器件的关键技术参数进行详细、客观的分析。

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性损坏的极限条件。不建议在此条件下操作LED。关键额定值包括：每个颜色通道（蓝/黄、绿、红）的连续正向电流（IF）为30 mA；在1/10占空比和1 kHz条件下，每个通道的峰值正向电流（IFP）为60 mA；功耗（Pd）根据芯片不同，范围在82 mW至102 mW之间。最高结温（Tj）为115°C，工作温度范围（Topr）为-40°C至+85°C。该器件可承受2000V的ESD等级。

2.2 光电特性

这些特性在Ta=25°C下测量，定义了器件在指定测试条件下的典型性能。

2.2.1 发光强度与视角

发光强度（Iv）因颜色而异。在蓝光IF=10mA、绿光IF=15mA、红光IF=20mA的测试条件下，典型值为：蓝光：140-355 mcd，绿光：900-2240 mcd，红光：450-1120 mcd。混合白光输出的典型强度为1400-3550 mcd。视角（2θ1/2）为宽广的120度，这对于需要宽范围照明或可见性的应用非常有利。

2.2.2 波长与光谱特性

峰值波长（λp）典型值为：蓝光460 nm，绿光520 nm，红光630 nm。主波长（λd）范围为：蓝光：460-475 nm，绿光：520-535 nm，红光：617.5-629.5 nm。光谱辐射带宽（Δλ）约为：蓝光23 nm，绿光30 nm，红光18 nm。这些参数对于显示或照明应用中的色彩准确性和一致性至关重要。

2.2.3 电气参数

蓝光和绿光芯片在各自测试电流下的正向电压（VF）范围为2.40V至3.40V。红光芯片在20mA下的正向电压范围较低，为1.75V至2.75V。该器件还集成了用于保护的齐纳二极管，在测试电流（IZ）为5mA时，齐纳电压（VZ）介于5.30V和7.00V之间。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED会按档位进行分选。

3.1 发光强度分档

混合白光输出根据最小和最大发光强度值进行分类。档位代码为：AB（1400-1800 mcd）、BA（1800-2240 mcd）、BB（2240-2800 mcd）、CA（2800-3550 mcd）。发光强度的容差为±11%。

3.2 色度坐标分档

通过在CIE 1931色度图上的分档来精确控制颜色输出。定义了九个档位（S1至S9），每个档位代表x，y坐标平面上的一个小四边形区域。规格书中提供了这些档位各顶点的坐标。色度坐标的容差为±0.01，这对于需要精确颜色匹配的应用确保了严格的色彩控制。

4. 性能曲线分析

规格书中包含多条特性曲线，用以说明器件在不同条件下的行为。

4.1 光谱分布与辐射模式

典型的光谱分布曲线显示了每个芯片在不同波长下发出的光的相对强度，并叠加了标准人眼响应曲线V(λ)。辐射特性图说明了光强的空间分布，这与120度的视角相关。

4.2 电流-电压（I-V）特性

BY（蓝）、GR（绿）和RTN（红）芯片各自的正向电流与正向电压关系曲线是分开绘制的。由于这种关系是非线性（指数）的，这些曲线对于为每个通道设计合适的限流电路至关重要。

4.3 主波长 vs. 正向电流

这些曲线显示了每个芯片的主波长如何随正向电流的变化而发生轻微偏移。对于需要在不同亮度级别下保持稳定颜色输出的应用，此信息非常重要。

4.4 相对发光强度 vs. 正向电流

在推荐的工作范围内，这种关系通常是线性的，显示了光输出如何随电流增加而增加。设计人员利用这一点来实现所需的亮度水平。

4.5 最大允许正向电流 vs. 温度

这条降额曲线对可靠性至关重要。它显示了随着环境温度升高，最大安全连续正向电流必须如何降低。在此曲线上方运行可能导致过热并缩短使用寿命。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该器件具有特定的SMD封装尺寸。封装尺寸图提供了所有关键尺寸，包括长度、宽度、高度、焊盘尺寸和引脚间距。除非另有说明，所有公差均为±0.1mm。测量单位为毫米（mm）。此信息对于PCB布局设计至关重要，以确保正确安装和焊接。

5.2 焊盘设计与极性标识

六引脚引线框架允许为三个LED芯片中的每一个进行独立的阳极/阴极连接。规格书的尺寸图清楚地标明了引脚配置，显示了哪些焊盘对应红、绿、蓝芯片的阳极和阴极。组装时必须注意正确的极性，以确保功能正常。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊参数

推荐的焊接方法是回流焊。最高焊接温度（Tsol）为260°C，持续时间为10秒。必须遵守此温度曲线，以防止对LED封装、焊点和内部引线键合造成热损伤。

6.2 手工焊接（如适用）

虽然首选回流焊，但规格书也规定了手工焊接作为替代方案，但有更严格的限制：最高温度350°C，仅持续3秒。必须极其小心地局部加热并避免长时间暴露。

6.3 预处理与湿度敏感性

该器件根据JEDEC J-STD-020D Level 3进行预处理。这表明了元件在焊接前对吸湿的敏感性。为了确保组装可靠性，特别是如果器件已长时间暴露在环境空气中，应在回流焊前按照JEDEC标准进行适当的烘烤程序。

6.4 存储条件

存储温度范围（Tstg）为-40°C至+100°C。元件应储存在干燥、受控的环境中，最好放在带有干燥剂的原始防潮袋中，直至准备使用。

7. 应用建议

7.1 典型应用电路

每个颜色通道都需要一个串联限流电阻。电阻值使用欧姆定律计算：R = （电源电压 - VF） / IF，其中VF是特定芯片在所需电流（IF）下的正向电压。由于每种颜色的VF和推荐的IF值不同，通常需要三个独立的电阻值。可以使用微控制器或专用的LED驱动IC进行脉宽调制（PWM），以控制亮度并创建颜色混合效果。

7.2 设计考量

• 热管理：确保足够的PCB铜箔面积或散热过孔，特别是在接近最大电流或高环境温度下运行时，以散热并将结温保持在限值内。
• 电流控制：始终使用恒流驱动或限流电阻。直接连接到电压源将导致电流过大并损坏LED。
• 光学设计：120度的宽视角使其适合直接观看。对于导光管应用，需考虑耦合效率以及导光管内可能的颜色混合效果。
• ESD保护：虽然该器件具有2000V的ESD等级，但在最终产品的敏感线路上实施额外的ESD保护是提高鲁棒性的良好实践。

8. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以用相同的20mA电流驱动所有三个芯片吗？

答：虽然可能，但根据测试条件，不建议这样做。规格书为公布的光度数据指定了最佳测试电流：蓝光10mA、绿光15mA、红光20mA。以20mA驱动蓝光和绿光芯片会增加光输出，但也会增加功耗和结温，可能影响寿命和颜色稳定性。请始终参考绝对最大额定值。

问：如何实现纯白光？

答：纯白光是通过混合正确强度的红、绿、蓝光来实现的。由于人眼感知和芯片效率的差异，所需的电流并不相等。典型的混合白光强度数据（1400-3550 mcd）是在B:10mA、G:15mA、R:20mA的特定电流比例下测量的。为了获得所需的色温（例如冷白、暖白），可能需要进行PWM或模拟电流调整的微调。

问：集成齐纳二极管的用途是什么？

答：齐纳二极管与LED芯片并联连接，很可能是反向偏置方向。它充当电压钳位，保护敏感的LED结免受瞬态电压尖峰或静电放电（ESD）事件的损害，否则可能导致损坏。

9. 工作原理

该器件基于半导体材料的电致发光原理工作。三个集成芯片由不同的半导体化合物制成：红光芯片为AlGaInP，绿光和蓝光芯片为InGaN。当正向电压施加在芯片的p-n结上时，电子和空穴复合，以光子（光）的形式释放能量。半导体材料的特定带隙能量决定了发射光的波长（颜色）。通过独立控制这三种原色（红、绿、蓝）的强度，可以在器件的漫射封装内直接通过加色混合产生大量的二次色。