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SMD中功率蓝光LED 67-21S/B3C规格书 - PLCC-2封装 - 典型电压3.2V - 最大功率0.27W - 中文技术文档

67-21S/B3C SMD中功率蓝光LED技术规格书。产品采用PLCC-2封装，具备120°广视角、高光效，并符合RoHS、REACH及无卤标准。
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1. 产品概述

67-21S/B3C是一款面向通用照明应用设计的表面贴装器件（SMD）中功率LED。它采用PLCC-2（塑料引线芯片载体）封装，外形紧凑，适用于自动化组装工艺。其主要发光颜色为蓝色，通过InGaN芯片技术实现，并配有水清树脂透镜，提供120度的宽广视角。这些特性的结合使其成为一种高效且用途广泛的光源。

该LED的主要优势包括高光效，这意味着在其功耗水平下能提供良好的光输出。该封装为无铅设计，并符合RoHS、欧盟REACH及无卤要求（Br<900ppm，Cl<900ppm，Br+Cl<1500ppm）等主要环保法规，确保其满足现代制造和可持续发展标准。

2. 技术参数详解

2.1 绝对最大额定值

器件的操作极限在特定条件下定义（焊点温度为25°C）。最大连续正向电流（IF）为75 mA。对于脉冲操作，在占空比1/10、脉冲宽度10 ms的条件下，允许的峰值正向电流（IFP）为150 mA。最大功耗（Pd）为270 mW。工作温度范围（Topr）为-40°C至+85°C，而存储温度范围为-40°C至+100°C。从结到焊点的热阻（Rth J-S）为50 °C/W，最大允许结温（Tj）为115°C。焊接必须遵循严格的工艺曲线：回流焊最高260°C，最长10秒；或手工焊烙铁头温度最高350°C，每焊点最长3秒。该器件对静电放电（ESD）敏感，需要采取适当的防静电处理措施。

2.2 光电特性

在焊点温度25°C、正向电流60 mA的条件下测量，定义了关键性能参数。光通量（Iv）有一个典型范围，其最小值和最大值在分档部分有详细规定。正向电压（VF）在60mA时典型值介于2.9V至3.6V之间。视角（2θ1/2）为120度，提供宽广的光发射模式。反向电流（IR）在反向电压（VR）为5V时限制在最大50 µA。光通量和正向电压的公差分别为±11%和±0.1V。

3. 分档系统说明

为确保应用设计的一致性，LED根据关键参数被分选到不同的档位中。

3.1 光通量分档

光通量分为D5、D6和D7档。D5档覆盖2.5至3.0流明，D6档覆盖3.0至3.5流明，D7档覆盖3.5至4.0流明，均在IF=60mA条件下测量。

3.2 正向电压分档

正向电压从代码36到42进行精细分档。每个档位代表0.1V的步进，从2.9-3.0V（档位36）到3.5-3.6V（档位42），在IF=60mA条件下测量。

3.3 主波长分档

蓝色由主波长档位定义。B50档覆盖445nm至450nm，B51档覆盖450nm至455nm，在IF=60mA条件下测量，测量公差为±1nm。

4. 性能曲线分析

规格书提供了多张图表，说明器件在不同条件下的行为。

4.1 光谱分布

图表显示了相对发光强度与波长的关系，这是典型的蓝光InGaN LED特征，峰值在455-460nm区域。

4.2 正向电压与温度关系

图1描绘了正向电压随结温的变化。电压通常随温度升高而降低，这是半导体二极管的特性。

4.3 相对辐射功率与电流关系

图2显示光输出随正向电流增加而增加，但在较高电流下可能由于效率下降和热效应而表现出亚线性行为。

4.4 相对光通量与温度关系

图3说明了光通量随结温升高而降低的情况。光输出随温度上升而减少，凸显了热管理的重要性。

4.5 IV特性曲线

图4展示了在固定温度下正向电流与正向电压的关系，呈现了典型的指数型二极管曲线。

4.6 电流降额与温度关系

图5显示了考虑热阻后，最大允许驱动正向电流作为焊接温度的函数。此图对于确定不同热环境下的安全工作条件至关重要。

4.7 辐射模式

图6是一张极坐标图，显示了光强的空间分布，证实了接近朗伯型的120度宽广视角。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

PLCC-2封装有明确的焊盘布局和外形尺寸。提供了详细的尺寸图纸，除非另有说明，标准公差为±0.15mm。设计包括阳极和阴极标记，以确保正确的PCB方向。

5.2 焊盘设计与极性

焊盘布局设计用于稳定安装和形成良好的焊点。封装上清晰的极性指示器（通常是凹口或标记的阴极）以及推荐的PCB丝印确保了正确安装。

6. 焊接与组装指南

必须遵循严格的焊接工艺曲线以防止损坏。对于回流焊，峰值温度不得超过260°C超过10秒。对于手工焊，烙铁头温度不应超过350°C，每个焊点的接触时间应限制在3秒以内。该器件对湿气敏感，应储存在其原始的防潮包装中。如果暴露时间超过限制，焊接前可能需要进行烘烤。

7. 包装与订购信息

LED以防潮载带和卷盘形式供应，适用于自动化贴片组装。标准卷盘数量包括250、500、1000、2000、3000和4000片。卷盘和载带的尺寸公差为±0.1mm。包装过程包括将卷盘与干燥剂一起密封在铝制防潮袋中。袋子和卷盘上的标签提供关键信息：客户产品编号（CPN）、产品编号（P/N）、数量（QTY）、以及光强（CAT）、主波长（HUE）和正向电压（REF）的具体分档代码，以及批号（LOT No）。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

该LED适用于装饰和娱乐照明、农业照明（例如，用于植物生长的补充蓝光）以及需要紧凑、高效蓝光源的通用照明应用。

8.2 设计考量

由于50 °C/W的热阻，设计者必须考虑热管理。需要足够的PCB铜箔面积或散热措施以维持较低的结温，从而实现最佳性能和寿命。限流至关重要；建议使用恒流驱动器而非恒压源，以确保稳定的光输出并防止热失控。在最终应用中，必须审查分档代码以确保颜色和亮度的一致性。

9. 可靠性测试

该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%。测试包括回流焊耐性、热冲击（-10°C至+100°C）、温度循环（-40°C至+100°C）、高温高湿存储（85°C/85%RH）、高温高湿工作、高低温存储，以及在不同电流应力下的各种高低温工作寿命测试。这些测试验证了LED在典型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：典型工作电流是多少？

答：光电特性是在60mA下指定的，这可以视为一个典型工作点。绝对最大连续电流为75mA。

问：如何解读光通量分档？

答：标签上的分档代码（D5、D6、D7）表示该特定卷盘LED保证的最小和最大光通量范围，确保您设计中的亮度一致性。

问：为什么热管理很重要？

答：如性能曲线所示，光输出会随着结温升高而降低，正向电压也会偏移。超过最大结温（115°C）可能导致加速老化或失效。50 °C/W的热阻定义了热量散逸的难易程度。

问：我可以用3.3V电源驱动这个LED吗？

答：可能可以，但不能直接驱动。正向电压范围是2.9V到3.6V。恒定的3.3V电源可能会过驱动低电压档位的LED，或者无法正常点亮高电压档位的LED。推荐的方法是使用恒流驱动器。

11. 设计使用案例研究

考虑一个装饰性蓝色氛围灯条的设计。设计师选择67-21S/B3C LED是因为其紧凑尺寸和宽广视角。为确保颜色和亮度均匀，他们指定了严格的分档要求，例如波长选B51档，光通量选D6档。选择一个恒流驱动IC为每个LED提供60mA电流。PCB布局在LED焊盘下方设计了充足的铜箔区域作为散热片，并连接到更大的接地层以散热，使在应用环境温度下估算的结温保持在85°C以下。载带卷盘包装使得灯条的自动化组装高效便捷。

12. 技术原理介绍

该LED基于氮化铟镓（InGaN）半导体异质结构。当施加正向电压时，电子和空穴被注入有源区，在那里复合并以光子（光）的形式释放能量。InGaN合金的具体成分决定了带隙能量，进而定义了发射蓝光的波长。水清环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护，并塑造光输出光束。

13. 技术趋势

中功率LED领域持续朝着更高光效（每瓦更多流明）、更佳颜色一致性和更低成本的方向发展。芯片设计、荧光粉技术（用于白光LED）和封装材料的进步推动了这些趋势。同时，行业也在大力推动进一步小型化和集成化，以及在更高驱动电流和工作温度下增强可靠性。符合无卤素及其他环保标准现已成为行业的基本要求。

LED规格术语详解

LED技术术语完整解释

一、光电性能核心指标

术语 单位/表示 通俗解释 为什么重要
光效（Luminous Efficacy） lm/W（流明/瓦） 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 直接决定灯具的能效等级与电费成本。
光通量（Luminous Flux） lm（流明） 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 决定灯具够不够亮。
发光角度（Viewing Angle） °（度），如120° 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 影响光照范围与均匀度。
色温（CCT） K（开尔文），如2700K/6500K 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 决定照明氛围与适用场景。
显色指数（CRI / Ra） 无单位，0–100 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。
色容差（SDCM） 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 保证同一批灯具颜色无差异。
主波长（Dominant Wavelength） nm（纳米），如620nm（红） 彩色LED颜色对应的波长值。 决定红、黄、绿等单色LED的色相。
光谱分布（Spectral Distribution） 波长 vs. 强度曲线 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 影响显色性与颜色品质。

二、电气参数

术语 符号 通俗解释 设计注意事项
正向电压（Forward Voltage） Vf LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。
正向电流（Forward Current） If 使LED正常发光的电流值。 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。
最大脉冲电流（Pulse Current） Ifp 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。
反向电压（Reverse Voltage） Vr LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 电路中需防止反接或电压冲击。
热阻（Thermal Resistance） Rth（°C/W） 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。
静电放电耐受（ESD Immunity） V（HBM），如1000V 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。

三、热管理与可靠性

术语 关键指标 通俗解释 影响
结温（Junction Temperature） Tj（°C） LED芯片内部的实际工作温度。 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。
光衰（Lumen Depreciation） L70 / L80（小时） 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 直接定义LED的"使用寿命"。
流明维持率（Lumen Maintenance） %（如70%） 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 表征长期使用后的亮度保持能力。
色漂移（Color Shift） Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 使用过程中颜色的变化程度。 影响照明场景的颜色一致性。
热老化（Thermal Aging） 材料性能下降 因长期高温导致的封装材料劣化。 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

四、封装与材料

术语 常见类型 通俗解释 特点与应用
封装类型 EMC、PPA、陶瓷 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。
芯片结构 正装、倒装（Flip Chip） 芯片电极布置方式。 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。
荧光粉涂层 YAG、硅酸盐、氮化物 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。
透镜/光学设计 平面、微透镜、全反射 封装表面的光学结构，控制光线分布。 决定发光角度与配光曲线。

五、质量控制与分档

术语 分档内容 通俗解释 目的
光通量分档 代码如 2G、2H 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 确保同一批产品亮度一致。
电压分档 代码如 6W、6X 按正向电压范围分组。 便于驱动电源匹配，提高系统效率。
色区分档 5-step MacAdam椭圆 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。
色温分档 2700K、3000K等 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 满足不同场景的色温需求。

六、测试与认证

术语 标准/测试 通俗解释 意义
LM-80 流明维持测试 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 用于推算LED寿命（结合TM-21）。
TM-21 寿命推演标准 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 提供科学的寿命预测。
IESNA标准 照明工程学会标准 涵盖光学、电气、热学测试方法。 行业公认的测试依据。
RoHS / REACH 环保认证 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 进入国际市场的准入条件。
ENERGY STAR / DLC 能效认证 针对照明产品的能效与性能认证。 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。