67-21系列顶部发光LED技术规格书 - PLCC-2封装 - 2.0x1.25x1.1mm - 最大2.35V - 50mA

1. 产品概述

67-21系列是一类采用紧凑型PLCC-2（塑料引线芯片载体）封装的顶部发光LED。该器件的特点是白色封装本体和无色透明窗口透镜。其关键设计在于封装内部集成了反光结构，旨在优化光耦合与输出效率。此设计带来了极宽的视角，使得该LED特别适合用于导光管或需要宽泛照明模式的应用场景。其较低的正向电流需求进一步增强了其在便携式电子设备等对功耗敏感的应用中的吸引力。

该LED的主要功能是作为光学指示灯或背光源。其封装设计兼容现代化、大批量的组装工艺，包括气相回流焊、红外回流焊和波峰焊。它同样兼容自动贴片设备，并以8mm载带和卷盘形式供货，便于高效自动化组装。

该器件采用无铅材料制造，并符合相关RoHS（有害物质限制）指令，确保其满足当代电子元器件的环保与法规标准。

2. 技术规格与客观解读

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应力极限。不保证在此极限下或超过此极限的操作，电路设计中应予以避免。

反向电压（V_R）：5V。在反向偏压下超过此电压可能导致结击穿。
正向电流（I_F）：50mA（直流）。连续直流电流不应超过此值。
峰值正向电流（I_FP）：100mA。此值仅在脉冲条件下允许（1kHz频率下占空比1/10）。
功耗（P_d）：120mW。这是最大允许功耗，计算公式为V_F* I_F.
工作温度（T_opr）：-40°C 至 +85°C。这是保证可靠工作的环境温度范围。
存储温度（T_stg）：-40°C 至 +100°C。
静电放电（ESD）：2000V（人体模型）。需要遵循正确的ESD处理程序。
焊接温度：对于回流焊，规定峰值温度260°C，持续时间不超过10秒。对于手工焊接，极限温度为350°C，每引脚不超过3秒。

2.2 光电特性

除非另有说明，这些参数均在25°C环境温度和正向电流（I_F）为20mA的标准测试条件下测量。

发光强度（I_V）：范围从最小450毫坎德拉（mcd）到最大1120 mcd。典型值在此范围内。容差为±10%。
视角（2θ_1/2）：120度（典型值）。这是发光强度降至其峰值一半时的全角，证实了其“宽视角”的特性。
峰值波长（λ_p）：591 nm（典型值）。这是光谱功率分布达到最大值时的波长。
主波长（λ_d）：586 nm 至 594 nm。此波长定义了感知颜色（柔橙色）。规定了±1 nm的严格容差。
光谱带宽（Δλ）：20 nm（典型值）。这表示发射光的光谱纯度。
正向电压（V_F）：在20mA下为1.75V至2.35V。容差为±0.1V。此参数对于计算串联电阻值和功耗至关重要。
反向电流（I_R）：在5V反向电压下最大为10 µA。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED根据关键参数被分选到不同的档位中。

3.1 主波长分档（HUE）

定义颜色一致性。用于柔橙色的67-21系列归在代码“F”下，包含四个子档：

DD1: 586 - 588 nm
DD2: 588 - 590 nm
DD3: 590 - 592 nm
DD4: 592 - 594 nm

3.2 发光强度分档（CAT）

定义亮度输出。在I_F=20mA下定义了四个档位：

U1: 450 - 565 mcd
U2: 565 - 715 mcd
V1: 715 - 900 mcd
V2: 900 - 1120 mcd

3.3 正向电压分档（REF）

定义电气特性以简化电路设计。组“B”在I_F=20mA下有三个档位：

0: 1.75 - 1.95 V
1: 1.95 - 2.15 V
2: 2.15 - 2.35 V

具体的组合（例如，CAT: V2, HUE: DD3, REF: 1）会在产品标签和卷盘上标明。

4. 性能曲线分析

规格书提供了几条特性曲线，对于理解器件在非标准条件下的行为至关重要。

4.1 相对发光强度 vs. 正向电流

该曲线显示光输出随电流增加而增加，但并非线性关系。它帮助设计者选择一个平衡亮度、效率和器件应力的工作点。

4.2 正向电流降额曲线

这张关键的图表显示了最大允许连续正向电流随环境温度变化的函数关系。随着温度升高，必须降低最大电流以保持在120mW的功耗限制内并防止过热。例如，在85°C时，最大I_F显著低于50mA。

4.3 正向电压 vs. 正向电流

这条IV曲线说明了二极管的指数关系。电压随电流增加，且此关系与温度相关（图中显示了25°C下的曲线）。

4.4 光谱分布

该图显示了一个以591 nm为中心的单峰，证实了其典型的20 nm带宽的单色橙光发射。

4.5 辐射模式图

极坐标图直观地证实了120°的宽视角，显示出近乎朗伯型的发射特性，适合大面积照明。

5. 机械与包装信息

5.1 封装尺寸

PLCC-2封装的尺寸约为2.0mm（长）x 1.25mm（宽）x 1.1mm（高）。引脚间距为1.0mm。提供了带公差（通常为±0.1mm）的详细尺寸图用于PCB焊盘设计。封装上明确标识了阴极（通常在图纸中用缺口或绿色标记表示）。

5.2 卷盘与载带包装

该元件以8mm载带形式供货，用于自动化组装。卷盘尺寸是标准化的。每卷包含2000片。载带尺寸确保元件被妥善固定和供料。

5.3 湿度敏感度与存储

元件包装在防潮铝箔袋中，并配有干燥剂以防止吸湿，这对于防止回流焊过程中的“爆米花”现象至关重要。袋上贴有相关的产品信息标签。

6. 焊接与组装指南

该器件适用于标准的SMD焊接工艺。

回流焊：建议采用峰值温度不超过260°C，持续时间最长10秒的温度曲线。
手工焊接：如有必要，可使用烙铁头温度最高350°C，每引脚焊接时间不超过3秒。
它兼容红外（IR）和气相回流焊技术。
遵循尺寸图中推荐的焊盘图案对于在回流焊过程中形成可靠的焊点及实现自对准至关重要。

7. 应用建议与设计考量

7.1 典型应用场景

汽车内饰：仪表盘仪表、控制开关和状态指示灯的背光。
通信设备：电话、传真机和网络硬件中的状态指示灯和键盘背光。
消费电子：便携设备、家用电器和音视频设备中的电源指示灯、按键背光和状态灯。
通用面板指示灯：任何需要明亮、宽视角视觉指示的应用。

7.2 导光管应用

其宽视角以及内部反光结构优化的光耦合特性，使得这款LED非常适合与导光管配合使用。该设计能高效捕获LED芯片发出的光，并以最小损耗将其导入导光管，从而在远离LED实际安装位置的地方实现明亮且均匀的照明。

7.3 电路设计考量

限流电阻：必须串联一个电阻。使用公式 R = (V_电源- V_F) / I_F计算其阻值。使用分档或规格书中的最大V_F值，以确保在所有条件下都有足够的电流。
功耗：确保乘积 V_F* I_F不超过120mW，尤其是在高环境温度下（参考降额曲线）。
ESD保护：如果LED可能暴露于用户接触，应在PCB走线上实施基本的ESD保护，因为其2kV HBM等级相对有限。

8. 可靠性测试

产品经过标准可靠性测试以确保质量和寿命。测试计划基于90%置信水平和10%的LTPD（批允许不合格品率）。其中一项指定测试是回流焊耐受力测试，样品需在260°C±5°C下经受至少5秒，共6个循环。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

问：对于5V电源，我应该使用多大的电阻？

答：使用最大V_F值2.35V和目标I_F值20mA：R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5Ω。标准的130Ω或150Ω电阻是合适的。始终用实测的V_F.

问：我可以用3.3V微控制器引脚驱动这个LED吗？

答：有可能，但这取决于LED的实际V_F。如果V_F接近2.35V，那么从3.3V电源经过限流电阻的压降将非常小，导致电流控制不精确且对V_F变化敏感。对于3.3V系统，建议选用较低V_F的分档或使用专用的驱动电路。

问：温度如何影响亮度？

答：与大多数LED一样，发光强度随结温升高而降低。降额曲线通过要求在高环境温度下降低电流来管理热量，间接反映了这一点。为了保持恒定亮度，可能需要热管理或反馈机制。

问：这适合户外使用吗？

答：其工作温度范围（-40°C 至 +85°C）覆盖了大多数户外条件。然而，该封装并未专门针对防水或抗紫外线进行评级。对于直接户外暴露，需要额外的环境保护（如三防漆、密封外壳）。

10. 技术对比与定位

采用PLCC-2封装的67-21系列定位为一款通用、高性价比的指示灯LED，并特别强调其宽视角性能。与更小的芯片LED（如0402、0603）相比，由于其更大的芯片和集成反光结构，它能提供显著更高的光输出和更宽的视角。与传统的“圆顶”LED相比，它提供了更薄的轮廓，适合现代轻薄电子设备。其关键差异化优势在于结合了良好的亮度、极宽的视角以及与自动化SMT组装的兼容性，使其成为需要宽泛、均匀照明的指示灯和导光管背光任务的多功能选择。

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。

67-21系列顶部发光LED技术规格书 - PLCC-2封装 - 2.0x1.25x1.1mm - 最大2.35V - 50mA - 柔橙色

目录