SMD PLCC-2 绿色发光二极管 G67-12S 规格书 - 中功率 - 60mA - 3.2V - 120° 视角 - 中文技术文档

1. 产品概述

G67-12S是一款采用PLCC-2封装形式的表面贴装器件（SMD）发光二极管。它被归类为中功率LED，旨在实现性能与能耗之间的平衡。其主要发光颜色为绿色，采用InGaN芯片技术和水透明树脂封装实现。这种组合提供了宽广的视角，使其适用于需要广角光分布的应用场景。

该LED的核心优势包括其高光效（这意味着在消耗相同电能的情况下能获得良好的光输出）以及其紧凑的外形尺寸，便于集成到现代空间受限的照明设计中。其符合无铅和RoHS指令，确保满足当代电子元器件的环保和安全标准。

该元件的目标市场涵盖各种需要可靠、高效绿色照明的应用领域。其特性使其成为设计师的多功能选择。

2. 技术参数详解

2.1 绝对最大额定值

不得在超出这些极限的条件下操作器件，以防永久性损坏。绝对最大额定值是在焊接点温度（T_焊接）为25°C时规定的。

• 正向电流（I_F）：60 mA（连续）
• 峰值正向电流（I_FP）：100 mA（允许占空比为1/10，脉冲宽度为10ms）
• 功耗（P_d）：230 mW
• 工作温度（T_opr）：-40°C 至 +85°C
• 储存温度（T_stg）：-40°C 至 +100°C
• 静电放电（ESD）人体模型（HBM）：2000 V。该元件对ESD敏感，需要采取适当的处理程序。
• 热阻（R_{th J-S}）：50 °C/W（结到焊接点）。此参数对于热管理设计至关重要。
• 最高结温（T_j）：115 °C
• 焊接温度：对于回流焊，规定最高峰值温度为260°C，最长10秒。对于手工焊接，每引脚烙铁头温度最高350°C，最长3秒。

2.2 光电特性

这些关键性能参数是在标准测试条件下（T_焊接= 25°C，I_F= 60 mA）测量的。

• 光通量（I_v）：13.0 lm（最小值），18.0 lm（最大值）。典型值在此范围内。适用公差为±11%。
• 正向电压（V_F）：2.9 V（最小值），3.4 V（最大值）。典型值大约在中间点附近。适用公差为±0.1V。
• 视角（2θ_1/2）：120 度（典型值）。这定义了光强至少为峰值光强一半的角度范围。

3. 分档系统说明

为确保生产一致性，LED根据关键参数被分档。G67-12S采用多代码分档系统作为其完整产品编号的一部分（例如，G2C-D1525L4L82934Z6/2T）。

3.1 光通量分档

根据在I_F=60mA时的最小和最大光通量进行分档。分档代码（例如，L4，L5）是产品编号的一部分。

• L4：13.0 lm 至 14.0 lm
• L5：14.0 lm 至 15.0 lm
• L6：15.0 lm 至 16.0 lm
• L7：16.0 lm 至 17.0 lm
• L8：17.0 lm 至 18.0 lm

3.2 正向电压分档

根据在I_F=60mA时的正向电压范围进行分档。

• 36：2.9 V 至 3.0 V
• 37：3.0 V 至 3.1 V
• 38：3.1 V 至 3.2 V
• 39：3.2 V 至 3.3 V
• 40：3.3 V 至 3.4 V

3.3 主波长分档

定义主要颜色（绿色）的波长。

• G51：515 nm 至 520 nm
• G52：520 nm 至 525 nm

主波长/峰值波长的测量公差为±1 nm。

4. 性能曲线分析

4.1 光谱分布

提供的光谱图显示了绿色区域（约515-535 nm）特有的窄带发射峰，这是基于InGaN的绿色LED的典型特征。该曲线使设计者能够了解其色纯度以及在特定波长敏感系统中的潜在应用。

4.2 正向电压与结温的关系

图1说明正向电压（V_F）具有负温度系数。随着结温（T_j）从25°C升高到115°C，V_F大约线性下降0.25V。这对于恒流驱动器是一个关键的考虑因素，因为固定电压供电在较高温度下可能导致电流增加。

4.3 相对辐射功率与正向电流的关系

图2显示了光输出（辐射功率）与驱动电流之间的关系。输出呈亚线性增长，随电流增加而增加，但在较高电流（接近60-70 mA）时有饱和趋势。这突显了在推荐电流范围内运行以获得最佳光效和寿命的重要性。

4.4 相对光通量与结温的关系

图3展示了热淬灭效应。光输出随着结温升高而降低。在T_j= 115°C时，输出大约是其25°C时值的80%。因此，有效的散热对于维持亮度至关重要。

4.5 正向电流与正向电压的关系（IV曲线）

图4展示了该LED在25°C时的经典二极管IV特性曲线。该曲线显示了指数关系，器件在大约2.9V时开启，在标称60mA电流下工作在3.0-3.4V范围内。

4.6 最大驱动电流与焊接温度的关系

图5提供了降额指南。它显示了最大允许正向电流随着焊接点温度的升高而降低。此图对于设计在较高环境温度下运行的系统至关重要，确保不超过结温极限。

4.7 辐射模式图

图6是描述光强空间分布的极坐标图。该模式证实了120°的宽广视角，显示出接近朗伯（余弦）的分布，这是具有半球形树脂的PLCC封装的典型特征，可在广阔区域内提供均匀照明。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

PLCC-2封装具有标准外形尺寸。尺寸图显示了关键尺寸，包括本体长度、宽度和高度，以及焊盘间距和尺寸。所有未注公差为±0.15 mm。阴极通常通过封装上的标记或焊盘图来标识。

6. 焊接与组装指南

规格书规定了两种焊接方法：

• 回流焊：最高峰值温度260°C，最长10秒。
• 手工焊接：每引脚烙铁头温度最高350°C，最长3秒。

严格遵守这些工艺曲线至关重要，以防止对LED芯片、键合线或塑料封装造成热损伤。该元件对静电放电（ESD）敏感，因此必须采取适当的防静电处理和工位操作规范。

7. 包装与订购信息

7.1 防潮包装

LED采用防潮包装供货，以防止环境湿度造成的损坏，这对于在回流焊（爆米花效应）期间对湿气引起的应力敏感的元件至关重要。包装包括载带、卷盘、干燥剂和密封的铝箔防潮袋。

7.2 卷盘与载带尺寸

提供了卷盘和载带的详细图纸。标准装载数量为每卷4000片。载带上的凹槽设计用于在运输和自动组装过程中牢固地固定PLCC-2封装。

7.3 标签说明

卷盘标签包含多个代码：CPN（客户零件号）、P/N（产品编号）、QTY（数量）、CAT（光强等级/分档）、HUE（主波长等级/分档）、REF（正向电压等级/分档）和LOT No（批次号，用于追溯）。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 装饰与娱乐照明：凭借其鲜艳的绿色和宽广的视角，非常适合标识牌、建筑重点照明和舞台照明。
• 农业照明：可用于专门的园艺照明系统，其中植物研究或补充照明需要特定的绿色波长。
• 通用指示灯与背光：适用于状态指示灯、面板背光和需要明亮、高效绿色光源的消费电子产品。

8.2 设计注意事项

• 限流：如"使用注意事项"所述，外部限流电阻或恒流驱动器是绝对必要的，以防止过流损坏。
• 热管理：考虑到50 °C/W的热阻以及光输出对温度的敏感性，建议在高功率或高环境温度运行时，采用具有足够散热焊盘的PCB布局，必要时可加装散热器。
• 光学设计：120°的视角简化了需要漫射光的应用的二次光学设计。对于聚焦光束，可能需要额外的透镜。

9. 可靠性测试

规格书列出了一系列全面的可靠性测试，置信水平为90%，批次允许不合格品率（LTPD）为10%。测试包括：

• 回流焊耐受力
• 热冲击（-10°C ↔ +100°C）
• 温度循环（-40°C ↔ +100°C）
• 高温高湿储存（85°C/85% RH）
• 高温高湿工作（85°C/85% RH，30mA）
• 高低温储存及工作寿命测试

这些测试验证了LED在各种环境和操作应力下的稳健性，确保在现场应用中的长期性能。

10. 技术对比与差异化

作为PLCC-2封装的中功率绿色LED，G67-12S占据了一个特定的细分市场。与低功率指示灯LED相比，它提供了显著更高的光通量（13-18 lm对比通常<5 lm）。与高功率LED相比，它在较低电流下工作，需要更简单的热管理，从而简化了驱动器设计。其主要优势是在标准SMD组装工艺中提供了亮度、效率和易用性的良好平衡。120°的宽广视角是与窄光束LED的关键区别，使其更适合区域照明而非聚光照明。

11. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我应该使用多大的驱动电流？

答：标称连续正向电流为60 mA。建议使用设置为60 mA的恒流驱动器以获得最佳性能和寿命。除非参考了温度降额曲线，否则不要超过此值。

问：为什么正向电压范围如此重要？

答：V_F分档（例如，38代表3.1-3.2V）确保了多个LED并联时的一致性。匹配V_F分档有助于实现均匀的电流分配和亮度。

问：如何解读光通量分档代码（例如，L4）？

答：分档代码规定了该特定组LED保证的最小和最大光输出。选择更高的分档（例如，L8）保证更高的亮度，但可能影响成本和供货情况。

问：我可以用3.3V的电源电压驱动这个LED吗？

答：有可能，但不推荐。正向电压可能高达3.4V。3.3V的电源可能无法完全点亮所有单元，尤其是那些处于较高V_F分档的单元。始终使用为LED的V_F range.

设计的限流电路。

12. 设计与使用案例研究

场景：设计一款装饰性LED灯带。

一位设计师希望为建筑灯槽照明创建一款柔性LED灯带。他们选择G67-12S是因为其绿色、宽广的视角（能均匀洗墙）以及中功率额定值（与高功率LED相比简化了电源设计）。实施方案：

LED在灯带上每隔50mm放置一个。它们被分组为每3个LED串联加上一个限流电阻，设计用于12V直流输入。电阻值根据典型正向电压（例如，3.2V x 3 = 9.6V）和所需的60mA电流计算：R = (12V - 9.6V) / 0.060A = 40 欧姆。PCB包含足够的铜面积用于散热。宽广的视角消除了对二次扩散器的需求，降低了成本和复杂性。防潮卷盘包装确保元件到货后无需烘烤即可直接用于自动组装。

13. 工作原理

G67-12S是一种半导体光源。其核心是由氮化铟镓（InGaN）材料制成的芯片。当施加超过二极管开启阈值（约2.9V）的正向电压时，电子和空穴在半导体有源区内复合，以光子的形式释放能量。InGaN合金的特定成分决定了带隙能量，这直接对应于发射光的波长——在本例中为绿色（515-525 nm）。水透明环氧树脂封装料保护芯片，充当透镜将光输出塑造成宽光束，并且可能含有荧光粉或其他材料，但对于单色绿色LED，它通常是完全透明的。

14. 技术趋势

以G67-12S等元件为代表的中功率LED领域持续发展。行业总体趋势包括：光效提升：

芯片设计、外延和封装取光效率的持续改进导致每瓦流明数（lm/W）更高，在相同光输出下降低了能耗。颜色一致性改善：

波长和光通量的更严格分档公差正成为标准，使得在多LED系统中无需手动分选即可实现更好的颜色匹配。可靠性增强：

封装材料（例如，高温硅胶）和芯片贴装技术的进步正在推动最高结温升高并延长工作寿命。小型化：