SMD全彩LED 67-235规格书 - 封装3.2x2.8x1.9mm - 电压1.75-3.65V - 功率0.12W - 中文技术文档

1. 产品概述

67-235是一款表面贴装（SMD）全彩LED，专为需要紧凑尺寸、高亮度和混色能力的应用而设计。它在一个无色透明树脂封装内集成了三个独立的LED芯片（红、绿、蓝），能够生成宽广的光谱颜色。该器件采用带引线框架的白色SMT封装，并配有六个独立引脚，用于独立控制每个颜色通道。其主要优势包括宽视角、低功耗和高发光强度，非常适合空间受限的电子设备中的背光和指示灯应用。

1.1 核心特性与合规性

• 封装：白色SMT，无色透明树脂。
• 芯片配置：内置3个LED芯片（红色RQ，绿色GC，蓝色BJ）。
• 电气接口：带独立6引脚的引线框架封装。
• 光学性能：宽视角，高发光强度。
• 制造工艺：兼容回流焊接工艺。
• 环保合规：无铅，符合RoHS标准，符合欧盟REACH法规。
• 无卤素：溴（Br）<900 ppm，氯（Cl）<900 ppm，Br+Cl < 1500 ppm。
• 预处理：基于JEDEC J-STD-020D Level 3标准。

1.2 目标应用

这款LED非常适合空间、效率和色彩能力至关重要的应用。典型用例包括娱乐设备、信息板和标牌、数码相机或手机的手电筒模块，以及小型电子设备的通用照明。其设计特别适合与导光管配合使用。

2. 技术参数：深入客观解读

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。在此条件下或超过此条件运行不予保证。

• 反向电压（VR）：红色（RQ）为12V，绿色（GC）和蓝色（BJ）为5V。
• 正向电流（IF）：RQ为50mA，GC和BJ为30mA。
• 峰值正向电流（IFP）：100mA（占空比1/10 @1KHz）。
• 功耗（Pd）：RQ为120mW，GC/BJ为110mW。
• 热极限：最高结温（Tj）125°C。工作温度（Topr）范围-40°C至+100°C。存储温度（Tstg）范围-40°C至+110°C。
• 热阻（Rth）：结到环境为500 K/W（RQ）和600 K/W（GC/BJ）。结到焊点为300 K/W（RQ）和400 K/W（GC/BJ）。
• ESD耐受：RQ为2000V，GC/BJ为500V（推测为人体模型）。
• 焊接温度：回流焊接最高260°C，最长30秒。手工焊接最高350°C，每焊点最长3秒。

2.2 光电特性（Ta=25°C）

这些是在标准测试条件（正向电流IF=20mA）下测得的典型性能参数。

• 发光强度（Iv）：红色（RQ）：450-1400 mcd。绿色（GC）：1120-2240 mcd。蓝色（BJ）：225-450 mcd。
• 视角（2θ1/2）：120度（典型值）。
• 波长：峰值波长（λp）：RQ~632nm，GC~518nm，BJ~468nm。主波长（λd）：RQ 617.5-629.5nm，GC 525-535nm，BJ 465-475nm。
• 光谱带宽（Δλ）：RQ~20nm，GC~35nm，BJ~25nm。
• 正向电压（VF）：RQ：1.75-2.75V。GC/BJ：2.75-3.65V。
• 反向电流（IR）：所有芯片在额定VR下≤10 μA。

公差说明：发光强度±11%，主波长±1nm，正向电压±0.1V。

3. 分档系统说明

产品根据关键性能参数进行分类（分档），以确保批量生产的一致性。设计人员在订购时必须指定所需的分档代码。

3.1 发光强度分档

在IF=20mA下测量。代码范围从低强度到高强度。

• 红色（RQ）：U1（450-560 mcd），U2（560-710），V1（710-900），V2（900-1120），AA（1120-1400）。
• 绿色（GC）：AA（1120-1400 mcd），AB（1400-1800），BA（1800-2240）。
• 蓝色（BJ）：S2（225-285 mcd），T1（285-360），T2（360-450）。

3.2 主波长分档

定义每个芯片的色点。

• 红色（RQ）：E4（617.5-621.5 nm），E5（621.5-625.5），E6（625.5-629.5）。
• 绿色（GC）：Y（525-530 nm），Z（530-535）。
• 蓝色（BJ）：X（465-470 nm），Y（470-475）。

3.3 正向电压分档

对驱动器设计和电源管理很重要。

• 红色（RQ）：0（1.75-1.95V），1（1.95-2.15），2（2.15-2.35），3（2.35-2.55），4（2.55-2.75）。
• 绿色（GC）/蓝色（BJ）：5（2.75-3.05V），6（3.05-3.35），7（3.35-3.65）。

4. 性能曲线分析

规格书提供了典型的特性曲线，这对于理解器件在非标准条件下的行为至关重要。

4.1 光谱分布

这些曲线显示了每个芯片的相对光输出随波长的变化。红色芯片（RQ）具有以632nm为中心的窄带宽（~20nm）。绿色芯片（GC）具有以518nm附近为中心的较宽带宽（~35nm），蓝色芯片（BJ）具有以468nm附近为中心的中等带宽（~25nm）。这些数据对于混色计算和滤光片设计至关重要。

4.2 辐射模式

该图说明了光的空间分布，证实了120度的宽视角。在中心视锥内强度相对均匀，这对于需要均匀照明的应用非常有益。

4.3 电流-电压（I-V）关系

RQ、GC和BJ的独立曲线显示了正向电流（IF）和正向电压（VF）之间的非线性关系。这些曲线展示了二极管的典型指数特性。与绿色和蓝色芯片（~2.8V）相比，红色芯片具有较低的开启电压（~1.8V）。这在电路设计中必须加以考虑，特别是当从公共电压源驱动芯片时。

4.4 波长 vs. 电流 与 强度 vs. 电流

主波长 vs. 正向电流的图表显示，随着电流增加，波长偏移极小，表明颜色稳定性良好。相对发光强度 vs. 正向电流的图表在推荐工作范围内大致呈线性，但在更高电流下会因热效应而饱和。

4.5 降额与热管理

最大允许正向电流 vs. 温度的图表对可靠性至关重要。它显示了随着环境或焊点温度升高，最大安全工作电流必须如何降低。例如，在100°C时，允许的电流明显低于25°C时的电流。为了保持性能和寿命，必须进行适当的PCB布局以实现散热。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED具有紧凑的SMD封装尺寸。关键尺寸（单位：mm，公差±0.1mm，除非另有说明）为：总长3.2mm，宽2.8mm，高1.9mm。详细图纸规定了焊盘位置、元件轮廓和引脚标识（1至6）。引脚1通常是红色芯片的阴极，其他引脚分配给绿色和蓝色芯片的阳极和阴极。确切的引脚排列必须从尺寸图中核实，以确保正确的PCB布局。

6. 焊接与组装指南

6.1 焊接参数

• 回流焊接（推荐）：最高峰值温度260°C，最长30秒。标准的无铅回流焊曲线适用。
• 手工焊接：如有必要，烙铁温度不应超过350°C，每个焊点的接触时间应限制在3秒以内。

6.2 操作与存储注意事项

• 这些器件对静电放电（ESD）敏感。在操作和组装过程中请使用标准的ESD预防措施。
• 存储在干燥环境中。湿度敏感等级（MSL）由JEDEC J-STD-020D Level 3预处理隐含，通常对应MSL 3。这意味着封装在回流焊前最多可暴露在车间环境下168小时而无需烘烤。
• 在放置过程中避免对透镜施加机械应力。

7. 包装与订购信息

7.1 防潮包装

器件以防潮包装（如编带和卷盘）提供，以保持保质期并防止吸潮。

7.2 标签说明

卷盘标签包含用于追溯和验证的关键信息：客户产品编号（CPN）、产品编号（P/N）、包装数量（QTY），以及发光强度（CAT）、主波长（HUE）和正向电压（REF）的具体分档代码。批号（LOT No.）提供制造可追溯性。

8. 应用建议与设计考量

8.1 典型应用电路

每个颜色通道应使用恒流源或与电压源串联的限流电阻独立驱动。由于正向电压不同，如果使用公共电压源，红色通道和组合的绿/蓝通道需要单独的电流设定电阻。脉宽调制（PWM）是推荐的调光和混色方法，因为它能保持恒定的正向电流，从而保持稳定的色坐标。

8.2 热设计

考虑到功耗（高达120mW）和热阻，PCB是主要的散热器。使用足够的铜面积（散热焊盘）连接到LED的焊点，并考虑使用通孔连接到内层或底层以改善散热，特别是在大电流或高环境温度的应用中。

8.3 光学设计

宽视角使这款LED适用于需要宽范围照明的应用。对于导光管应用，确保导光管入口正确对准并调整尺寸以捕捉发射光锥。当芯片靠近漫射表面放置时，透明树脂可以实现良好的混色效果。

9. 技术对比与差异化

67-235在其类别中的关键差异化优势在于，它将三个不同的高性能芯片（红色采用AlGaInP，绿色和蓝色采用InGaN）集成在一个非常紧凑的3.2x2.8mm封装中，并结合了120度的宽视角。与更简单的两引脚RGB LED相比，六引脚配置允许完全独立地控制每种颜色，从而实现更宽的色域和更复杂的灯光效果。其符合严格的环保标准（RoHS、REACH、无卤素），使其适用于法规严格的全球市场。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

10.1 我可以用同一个限流电阻驱动所有三种颜色吗？

不可以。红色芯片的正向电压（VF）（1.75-2.75V）显著低于绿色和蓝色芯片（2.75-3.65V）。使用来自公共电压源的单个电阻会导致红色芯片电流过大或绿/蓝芯片电流不足，从而导致色彩平衡不正确和潜在的过应力。请为每个通道使用独立的电流控制。

10.2 分档代码（CAT、HUE、REF）的含义是什么？

这些是质量分类代码。CAT指发光强度分档（例如U1、AA）。HUE指主波长分档（例如E4、Y）。REF指正向电压分档（例如0、5）。指定分档可确保您收到的LED具有紧密分组的电气和光学特性，这对于多LED阵列或色彩关键应用中的性能一致性至关重要。

10.3 如何用这款RGB LED实现白光？

白光是通过以特定的强度比例混合三原色（红、绿、蓝）产生的。确切的比例取决于目标白点（例如冷白、暖白）以及单个LED分档的具体光谱输出。这通常需要校准和能够微调每个通道电流的驱动电子设备。如果没有适当的控制电路，这不是一个简单的即插即用白光解决方案。

11. 实际设计与使用案例

案例：便携式设备状态指示灯

一位设计师需要为手持医疗设备设计一个多色状态指示灯。空间极其有限。选择了67-235 LED。红色通道被编程为指示低电量警告（闪烁），绿色指示正常运行（常亮），蓝色显示蓝牙连接（脉动）。一个带有三个PWM输出的小型微控制器通过简单的晶体管开关驱动LED。宽视角确保从不同角度都能看到状态，无需复杂的透镜。每个通道的低功耗（典型20mA）有助于节省电池寿命。六引脚设计允许微控制器独立控制每种颜色，无需额外的多路复用电路。

12. 工作原理简介

发光二极管（LED）是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光。在67-235中，使用了三种不同的半导体材料：红色芯片采用AlGaInP（铝镓铟磷），绿色和蓝色芯片采用InGaN（铟镓氮）。这些材料的具体成分决定了半导体的带隙能量，这直接决定了发射光的波长（颜色）。当正向偏置时，电子和空穴在半导体有源区复合，以光子的形式释放能量。透明的环氧树脂封装用于保护精密的半导体芯片，作为透镜塑造光输出，并且可能含有荧光粉（尽管在这个透明版本中没有）以改变颜色。

13. 技术趋势与背景

67-235代表了SMD RGB LED领域的成熟技术。当前行业趋势正同时向几个方向发展：1)效率与亮度提升：新的外延结构和封装技术持续提高每瓦流明输出（光效）。2)小型化：更小的封装尺寸（例如2.0x1.6mm，1.6x1.6mm）正成为超紧凑设备的常见选择。3)显色性与色域改进：荧光粉转换LED和直接发射材料的发展旨在扩大显示器的色域，并为照明实现更高的显色指数（CRI）。4)集成智能化：市场正看到内置控制IC的LED（可寻址RGB LED）的增长，这简化了系统设计。虽然67-235是一个分立元件，但了解这些趋势有助于为面向未来的设计选择正确的技术，平衡成本、性能和集成度。