SMD中功率黄光LED 67-21S规格书 - PLCC-2封装 - 150mA - 2.8V - 590-600nm - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了一款采用PLCC-2封装形式的表面贴装器件（SMD）中功率发光二极管（LED）的规格。该器件以发射黄光为特征，其发光通过封装在透明树脂中的AlGaInP芯片材料实现。它专为需要平衡性能、效率和紧凑尺寸的通用照明应用而设计。

这款LED的核心优势包括高光效、适用于中功率应用的适中功耗，以及120度的宽视角，确保光线分布均匀。产品符合现代环保和安全标准，采用无铅（Pb-free）工艺，符合有害物质限制（RoHS）指令、欧盟REACH法规以及无卤素要求（Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm）。其紧凑的设计使其成为空间受限照明解决方案的理想元件。

1.1 目标应用

这款LED的主要应用领域多样，充分利用了其颜色和性能特点。关键市场包括装饰和娱乐照明，其中一致的黄光输出有利于营造美学效果。它也适用于农业照明应用，可能用于特定的生长阶段或补充照明。最后，其均衡的性能使其适用于各种消费和商业产品中的通用照明。

2. 技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

器件的操作极限定义在焊接点温度（T_焊接）为25°C的条件下。超过这些额定值可能导致永久性损坏。

• 正向电流（I_F）：150 mA（连续）。
• 峰值正向电流（I_FP）：300 mA，在占空比为1/10、脉冲宽度为10ms的脉冲条件下允许。
• 功耗（P_d）：420 mW。
• 静电放电（ESD）人体模型（HBM）：2000 V。该元件对静电敏感，必须采取适当的ESD处理预防措施。此额定值仅供参考。
• 工作温度（T_工作）：-40°C 至 +85°C。
• 储存温度（T_储存）：-40°C 至 +100°C。
• 热阻，结到焊接点（R_{th J-S}）：50 °C/W。此参数对于热管理设计至关重要。
• 最高结温（T_jj）：
• 115 °C。焊接温度：

器件可承受260°C回流焊10秒或350°C手工焊3秒。

2.2 光电特性_{典型性能在T}焊接_F= 25°C 且 I

• = 150 mA 条件下测量。光通量（Φ）：
• 范围从最小11流明到最大27流明，典型容差为±11%。_F正向电压（V）：
• 在指定电流下，范围从1.8 V到2.8 V，典型容差为±0.1V。_视角（2θ1/2）：
• 120度，典型值。_R反向电流（I）：_R当施加5V反向电压（V

）时，最大为50 µA。

3. 分档系统说明

为确保生产一致性，LED根据关键性能参数被分档。这使得设计人员能够选择满足特定应用对亮度和电气特性要求的元件。

3.1 光通量分档_FLED根据其在I

=150mA下测量的光输出进行分类。分档代码（例如L2、L3、M3、N3）定义了最小和最大光通量范围。例如，L2档覆盖11-12流明，而N3档覆盖24-27流明。每个档内的容差为±11%。

3.2 正向电压分档_F器件也根据其在I

=150mA下的正向压降进行分档。从25到34的分档代码代表以0.1V为步进的电压范围，从1.8-1.9V（档25）到2.7-2.8V（档34）。容差为±0.1V。

3.3 主波长分档

这定义了黄光的感知颜色。指定了两个档位：Y53（590-595 nm）和Y54（595-600 nm）。主波长/峰值波长的测量容差为±1 nm。

4. 性能曲线分析

规格书提供了几个图表，说明器件在不同条件下的行为。

4.1 光谱分布

图表显示了从大约520 nm到680 nm波长范围内的相对发光强度。曲线在黄色区域（约590-600 nm）达到峰值，确认了主波长分档，在可见光谱的其他部分发射极少。

• 4.2 热学和电气特性正向电压 vs. 结温（图1）：_F显示V_j如何随结温（T
• ）升高而线性下降，这是LED的常见特性。这对于恒流驱动设计很重要。相对辐射功率 vs. 正向电流（图2）：
• 说明了光输出与驱动电流之间的亚线性关系。效率通常在电流非常高时下降。相对光通量 vs. 结温（图3）：_j展示了光输出随T
• 升高而减少，突出了热管理对于维持亮度的重要性。正向电流 vs. 正向电压（图4）：
• 二极管的典型I-V曲线，显示了指数关系。最大驱动正向电流 vs. 焊接温度（图5）：_{一条降额曲线，表明随着环境/焊接点温度升高，必须降低最大允许连续正向电流，以防止超过T}.
• j(max)。

辐射图（图6）：

一个极坐标图，描绘了光强的空间分布，确认了接近朗伯分布的120度宽视角。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

LED封装在标准的PLCC-2（塑料有引线芯片载体）表面贴装封装中。尺寸图指定了长度、宽度、高度、引脚间距和其他关键机械特征。除非另有说明，尺寸公差为±0.15 mm。该封装设计用于兼容自动贴片和回流焊接工艺。

6. 焊接与组装指南

6.1 焊接参数

• 器件适用于标准焊接工艺：峰值温度260°C，持续时间10秒的回流焊，或350°C，3秒的手工焊。必须遵守这些工艺曲线，以防止封装损坏或内部材料劣化。6.2 储存与操作注意事项
• ESD敏感性：产品对静电放电敏感。在组装和测试的所有阶段必须遵循适当的ESD安全操作程序。
• 湿气敏感性：元件包装在防潮材料中（带干燥剂的铝箔防潮袋）。在产品准备好在生产环境中使用之前，不应打开袋子。如果暴露，可能需要根据行业标准（尽管此处未详述具体条件）进行烘烤。

电流保护：

必须使用外部限流电阻或恒流驱动器。LED在电压略超过其正向电压时，电流会急剧上升，如果控制不当，可能导致热失控和失效。

7. 包装与订购信息

7.1 卷盘与载带规格

LED以卷盘形式提供，卷绕在用于自动组装的凸版载带上。关键规格包括卷盘尺寸、载带宽度、口袋间距和前进方向。标准卷盘包含4000片。提供了卷盘、载带和盖带尺寸的详细图纸，公差通常为±0.1 mm。

7.2 标签说明

包装标签包含多个代码：CPN（客户产品编号）、P/N（产品编号）、QTY（包装数量）、CAT（光强等级，对应光通量档）、HUE（主波长等级）、REF（正向电压等级）和LOT No（批次号，用于追溯）。

• 8. 应用建议与设计考量8.1 设计考量_热管理：热阻（R
• th J-S）为50 °C/W，从焊盘进行有效散热至关重要，尤其是在以150 mA最大电流或接近该电流工作时。对于高环境温度应用，必须参考降额曲线（图5）。
• 驱动电路：始终使用恒流源或带串联电阻的电压源来设定电流。正向电压既有范围（1.8-2.8V），又具有负温度系数，这使得电压驱动设计不稳定。

光学设计：

120度的宽视角有利于需要宽泛照明而无需二次光学的应用。对于聚焦光束，必须选择合适的一次光学器件（透镜）。_F8.2 分档以实现应用一致性

对于颜色或亮度均匀性至关重要的应用（例如，装饰照明中的多LED阵列），指定严格的光通量（Φ）、正向电压（V

）和主波长分档至关重要。使用同一生产批次的LED可以进一步提高一致性。

9. 可靠性与质量保证

执行了一系列全面的可靠性测试，以确保产品在各种环境应力下的寿命和稳健性。测试在置信水平90%和批次允许不合格品率（LTPD）10%下进行。每项测试的样本量为22片，接受/拒收标准为0/1。

9.1 可靠性测试项目

测试项目包括：回流焊耐性、热冲击、温度循环、高温高湿储存、高温高湿工作、低温储存、高温储存，以及在不同电流和温度条件下的多次高低温工作寿命测试（例如，25°C下150mA，55°C下150mA，85°C下90mA）。这些测试模拟了真实工作条件和加速老化。

10. 技术对比与定位

作为PLCC-2封装的中功率LED，此器件占据了一个特定的细分市场。与低功率LED（例如0603、0805封装）相比，它提供显著更高的光输出，使其适用于主照明，而不仅仅是指示灯。与高功率LED（例如，金属基PCB上的1W、3W封装）相比，它在较低电流下工作，热管理要求更简单，通常仅通过PCB走线散热。其主要差异化优势在于结合了良好的光效、紧凑且标准化的封装、宽视角以及符合严格的环保法规。

11. 常见问题解答（基于技术参数）

11.1 典型工作电流是多少？

光电特性在150 mA下指定，这也是最大连续正向电流。这是实现额定光通量的标准测试和推荐工作点。_F11.2 为什么需要恒流驱动器？

正向电压（V

）存在生产差异（1.8-2.8V）并随温度降低。使用固定电压驱动会导致电流和光输出大幅变化，可能超过绝对最大额定值并导致失效。恒流源可确保亮度稳定并保护LED。_F11.3 如何解读订单中的分档代码？

完整料号包含光通量（例如L8）、正向电压（例如28）和主波长（例如Y54）的代码。这指定了一个光通量在17-18流明之间、V

在2.1-2.2V之间、波长在595-600 nm之间的器件。设计人员应选择与其电路设计（针对电压）和应用要求（针对亮度和颜色）相匹配的分档。

11.4 使用前的储存条件是什么？

元件对湿气敏感。必须储存在原始未开封的防潮袋中。一旦开封，应在规定时间内使用，或根据相关行业标准（例如IPC/JEDEC标准）进行烘烤以去除吸收的湿气，然后再进行回流焊，以防止“爆米花”效应或分层。12. 实际设计与使用案例_F场景：设计装饰性黄光LED串灯。

设计人员每串需要50个LED。为确保外观均匀，他们指定了严格的光通量档（例如L7：16-17流明）和单一主波长档（Y54）。他们设计了一个提供恒定150 mA的驱动电路。考虑到50 °C/W的热阻，他们确保PCB在LED焊盘下有足够的铜面积作为散热片，特别是如果灯将用于封闭式灯具中。他们根据最大V

档（例如档34：2.8V）计算串联串的总压降，以适当调整电源尺寸。120度的宽视角非常适合创造无热点的漫射发光效果。

13. 工作原理

光通过电致发光产生。当施加超过二极管内建电势的正向电压时，电子和空穴被注入半导体芯片（由AlGaInP构成）的有源区。这些载流子复合，以光子的形式释放能量。AlGaInP合金的具体成分决定了带隙能量，进而定义了发射光的波长（颜色）——在本例中为黄光（590-600 nm）。透明树脂封装保护芯片，提供机械稳定性，并塑造光输出模式。