67-21系列顶视LED技术规格书 - P-LCC-2封装 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.35V - 60mW - 柔橙色

1. 产品概述

67-21系列是一类采用紧凑型P-LCC-2（塑料引线芯片载体）表面贴装封装的顶视LED。该器件设计用作光学指示器，采用白色封装本体和透明无色窗口，可提供宽广、均匀的光发射模式。其核心优势包括极宽的视角（专为高效耦合至导光柱而优化）以及低正向电流需求，使其特别适用于对功耗敏感的应用。主要目标市场包括汽车内饰照明（例如仪表盘背光）、通信设备指示灯、开关和符号的通用背光，以及任何对空间和能效要求苛刻的便携式电子设备。

1.1 主要特性与合规性

• 封装：P-LCC-2，白色本体，无色透明透镜。
• 光学性能：宽视角，是导光柱应用的理想选择。
• 制造兼容性：适用于气相回流焊接，并与自动贴装设备兼容。
• 供货形式：提供8mm载带和卷盘包装，便于自动化组装。
• 环保合规：无铅产品，符合RoHS指令。
• 颜色选项：该系列提供柔橙色（如本规格书所述）、绿色、蓝色和黄色。

2. 技术参数详解

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。不建议在达到或接近这些极限的条件下工作，否则会影响可靠性。

• 反向电压（V_R）：5 V - 可施加的最大反向电压。
• 正向电流（I_F）：25 mA - 最大连续直流正向电流。
• 峰值正向电流（I_FP）：60 mA - 最大脉冲正向电流（1/10占空比，1 kHz）。
• 功耗（P_d）：60 mW - 在25°C环境温度下，封装可承受的最大功耗。
• 静电放电（ESD）：2000 V（人体模型） - 表明具有中等ESD敏感性；需要遵循正确的操作程序。
• 工作温度（T_opr）：-40°C 至 +85°C - 正常工作的环境温度范围。
• 存储温度（T_stg）：-40°C 至 +90°C。
• 焊接温度：回流焊：最高260°C，最长10秒；手工焊：最高350°C，最长3秒。

2.2 光电特性（T_a= 25°C）

这些是标准测试条件（I_F= 20 mA）下的典型性能参数。

• 发光强度（I_v）：90 至 180 mcd（毫坎德拉）。光输出经过分档，典型值可能在此范围的中部。容差为±11%。
• 视角（2θ_1/2）：120 度（典型值）。这是发光强度降至峰值强度一半时的全角。宽视角是指示器应用的关键特性。
• 峰值波长（λ_p）：611 nm（典型值）。光谱发射最强的波长。
• 主波长（λ_d）：603 至 609 nm。这是人眼感知的光的颜色，经过分档以确保一致性。容差为±1 nm。
• 光谱带宽（Δλ）：20 nm（典型值）。最大强度一半处的发射光谱宽度。
• 正向电压（V_F）：1.75 至 2.35 V。LED在20 mA电流下的压降，同样经过分档。容差为±0.1 V。
• 反向电流（I_R）：在 V_R= 5 V 时，最大 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会进行分档。具体的器件代码（例如，Q2R2 B/2T）表示其分档归属。

3.1 发光强度分档（CAT代码）

• 档位 Q2：90 - 112 mcd
• 档位 R1：112 - 140 mcd
• 档位 R2：140 - 180 mcd

3.2 主波长分档（HUE代码）

• 组 F，档位 EE1：603 - 606 nm
• 组 F，档位 EE2：606 - 609 nm

3.3 正向电压分档（REF代码）

• 组 B，档位 0：1.75 - 1.95 V
• 组 B，档位 1：1.95 - 2.15 V
• 组 B，档位 2：2.15 - 2.35 V

4. 性能曲线分析

规格书提供了几条对设计至关重要的特性曲线。

4.1 相对发光强度与环境温度关系

曲线显示，从-40°C到大约25°C，发光强度相对稳定。超过25°C后，强度随温度升高而逐渐下降，这是LED效率下降的典型表现。在85°C时，输出可能约为其25°C值的80-85%。在高温环境中必须考虑这一点。

4.2 正向电流与正向电压关系（I-V曲线）

这条非线性曲线对于选择限流电阻至关重要。在20 mA时，典型 V_F约为2.0V，但根据分档和温度的不同，可能在1.8V至2.2V之间变化。超过20 mA后曲线变得更陡峭，表明电流的小幅增加需要电压的更大增幅。

4.3 相对发光强度与正向电流关系

在额定20 mA以下，光输出与电流大致呈线性关系。超过此电流工作会增加亮度，但代价是功耗更高、效率降低，并可能缩短使用寿命。降额曲线显示，当环境温度超过25°C时，最大允许正向电流会降低，以将结温保持在安全限值内。

4.4 光谱分布

光谱是一个以611 nm（峰值）为中心的窄带，典型带宽为20 nm，证实了单色“柔橙色”的颜色。在此波段之外几乎没有发射。

4.5 辐射模式

极坐标图证实了类似朗伯体的发射模式，具有非常宽的120°视角。在广阔的正面区域内强度几乎均匀，使其非常适合用作广角指示器。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

P-LCC-2封装具有以下关键尺寸（除非注明，容差为±0.1 mm）：

• 总长度：2.0 mm
• 总宽度：1.25 mm
• 总高度：0.8 mm
• 引脚间距：1.0 mm（两个引脚中心之间的距离）
• 引脚宽度：0.4 mm（典型值）
• 焊盘图形建议：提供了详细的焊盘布局图，用于PCB设计，确保焊接和机械稳定性。

5.2 极性标识

阴极（负极）侧通常通过封装本体上的凹口或绿色标记来标识，如顶视图所示。正确的方向对于电路工作至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接温度曲线

该器件适用于气相或红外回流焊接。关键参数是封装本体峰值温度为260°C（±5°C），最长10秒。标准的无铅回流焊接曲线（升温、预热、回流、冷却）适用。避免在液相线温度范围内停留过长时间。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，烙铁头温度不应超过350°C，并且每个焊盘的接触时间应限制在3秒或更短。使用细尖头的低功率烙铁（约30W）。

6.3 存储条件

作为湿敏器件（MSD），LED包装在带有干燥剂的防潮铝箔袋中。一旦密封袋打开，必须在特定时间范围内（本规格书未指定，但通常对于3级器件为<30°C/60%RH条件下168小时）使用，或在回流焊前进行烘烤，以防止焊接过程中的“爆米花”效应。

7. 包装与订购信息

7.1 载带和卷盘规格

• 载带宽度：8 mm
• 料袋间距：4.0 mm
• 卷盘尺寸：标准7英寸卷盘（直径178 mm），轴心13英寸（330 mm）。
• 每卷数量：2000 件。

7.2 标签说明

卷盘标签包含多个代码：CPN（客户部件号）、PN（内部部件号）、数量、批号以及三个关键的分档代码：CAT（发光强度）、HUE（主波长）和REF（正向电压）。

8. 应用建议

8.1 典型应用电路

最常见的驱动电路是简单的串联电阻。电阻值（R_s）计算公式为：R_s= (V_电源- V_F) / I_F。对于5V电源，在20 mA下典型 V_F为2.0V：R_s= (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω。电阻的额定功率应至少为 I_F²* R_s= 0.06W；1/8W或1/4W的电阻是合适的。若要在电压范围或温度变化下保持亮度恒定，建议使用恒流驱动器。

8.2 导光柱设计注意事项

• 对准：LED与导光柱入口之间的精确对准对于最大化光耦合效率至关重要。
• 距离：尽可能减小LED透镜与导光柱之间的距离（理想情况下为<0.5 mm），以最小化光损失。
• 材料：使用由高透光率光学级材料（例如PMMA、PC）制成的导光柱。

9. 可靠性与质量保证

产品经过一系列全面的可靠性测试，置信度为90%，批允许不合格品率（LTPD）为10%。测试项目包括：

• 回流焊接耐受性（260°C）
• 温度循环（-40°C 至 +100°C）
• 热冲击（-10°C 至 +100°C）
• 高低温存储
• 直流工作寿命（20mA下1000小时）
• 高温高湿工作寿命（85°C/85% RH，1000小时）

这些测试确保了器件在汽车和工业应用常见的恶劣环境条件下的稳健性。

10. 常见问题解答（基于技术数据）

10.1 峰值波长和主波长有什么区别？

峰值波长（λ_p）是光谱功率输出最高的物理波长（611 nm）。主波长（λ_d）是产生相同感知颜色的单色光波长（603-609 nm）。λ_d对于颜色规格更为相关。

10.2 我可以用30 mA驱动这个LED以获得更高亮度吗？

以30 mA驱动超过了连续正向电流的绝对最大额定值（25 mA）。虽然可能短暂工作，但这会显著增加结温，加速光衰，并可能导致过早失效。如需更高亮度，应选择发光强度分档更高的LED或额定电流更高的产品。

10.3 如何解读器件代码“67-21/S2C-F Q2R2 B/2T (SLO)”？

这是完整的部件号。“67-21”是系列号。“S2C-F”可能表示封装和颜色（柔橙色）。“Q2R2”表示发光强度分档（可能指定一个子范围的组合）。“B/2T”表示正向电压分档（B组，2档）。“SLO”确认柔橙色。

11. 实用设计案例分析

11.1 设计仪表盘指示灯组

场景：为汽车应用中的5个仪表盘图标设计背光。电源电压为12V（车载电池），环境温度可达85°C。

设计步骤：

1. 驱动方式：为每个LED使用串联电阻，以实现简单和低成本。对于在整个电压范围内精确控制电流，线性稳压器或专用LED驱动IC会是更好的选择。
2. 电流选择：为确保高温下的使用寿命，对电流进行降额。使用15 mA而非20 mA可提供安全裕量。检查降额曲线：在85°C时，最大允许 I_F仍高于20 mA，因此15 mA是安全的。
3. 电阻计算：使用2档的最大 V_F（2.35V）进行最坏情况设计，以确保电流不超过目标值。R_s= (12V - 2.35V) / 0.015A ≈ 643 Ω。使用最接近的标准值，620 Ω。
4. 电阻额定功率：P = (12-2.35)^2 / 620 ≈ 0.15W。1/4W（0.25W）的电阻足够。
5. PCB布局：根据推荐的焊盘图形精确放置LED。确保阴极标记方向一致。如果PCB有大面积覆铜，可在焊盘上提供小的散热隔离，但避免过度的散热，以免妨碍焊接。
6. 导光柱设计：对导光柱进行建模，以捕捉120°的发射锥角。导光柱的入口应略大于LED的发光区域。

12. 技术介绍与趋势

12.1 P-LCC-2封装技术

P-LCC-2封装是SMD LED的标准之一。它由安装在引线框架上的LED芯片、用于提高光输出效率的白色反射塑料本体（通常是PPA或PCT）封装，以及顶部的透明或漫射环氧树脂透镜组成。“顶视”表示主要光发射方向垂直于安装平面。宽视角是通过芯片技术、反射杯设计和透镜几何形状的组合实现的。

12.2 行业趋势

像67-21系列这样的指示LED的趋势是：更高的效率（每mA更多的光输出）、通过更严格的分档提高颜色一致性，以及增强汽车和工业等级的可靠性。同时，在保持或改善光学性能的同时，向小型化（如0402等更小的封装）发展。此外，集成片上ESD保护以提高处理和组装过程中的鲁棒性也变得越来越普遍。