目錄
1. 產品概覽
67-23/R6GHBHC-B05/2T 係一款表面貼裝(SMD)LED,採用 P-LCC-4 封裝並內置反射杯。呢個元件設計為多色光學指示器,提供鮮明嘅紅色(R6)、綠色(GH)同藍色(BH)發光。封裝採用白色樹脂主體配無色透明窗口,增強光輸出並提供簡潔外觀。佢係一款符合 RoHS 指令嘅無鉛產品,適合需要符合環保法規嘅現代電子組裝。
呢款 LED 嘅核心優勢包括其緊湊嘅 P-LCC-4 佔位面積,非常適合高密度 PCB 設計,以及其內置反射杯可以提升發光強度同視角控制。主要目標市場包括用於狀態指示同背光嘅電訊設備、用於開關同符號照明嘅消費電子產品、LCD 平面背光,以及需要可靠、明亮同顏色純正光源嘅通用指示器應用。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。對於所有三種顏色型號(R6、GH、BH),最大連續正向電流(IF)係 25 mA,脈衝操作下允許嘅峰值正向電流(IFP)為 100 mA。最大反向電壓(VR)係 5 V。功率損耗(Pd)額定值對於紅色晶片係 120 mW,對於綠色同藍色晶片係 110 mW,呢點對於熱管理設計至關重要。器件工作溫度範圍為 -40°C 至 +85°C,儲存溫度為 -40°C 至 +90°C。焊接溫度限制已針對回流焊(最高 260°C,最長 10 秒)同手動焊接(最高 350°C,最長 3 秒)作出規定。
2.2 電光特性
電光參數係喺環境溫度 25°C 同正向電流 20 mA 嘅標準測試條件下測量嘅。發光強度因晶片同分級而異:紅色(R6)範圍為 112 至 285 mcd,綠色(GH)為 180 至 715 mcd,藍色(BH)為 72 至 285 mcd。所有晶片嘅典型視角(2θ1/2)均為 120 度。峰值波長(λp)分別約為 632 nm(紅)、518 nm(綠)同 468 nm(藍)。相應嘅主波長(λd)對每種顏色都有指定範圍。正向電壓(VF)對於紅色晶片典型值為 2.0V(最大 2.4V),對於綠色同藍色晶片典型值為 3.4V(最大 3.95V)。喺 VR=5V 時,反向電流(IR)對於紅色最大為 10 µA,對於綠/藍色最大為 50 µA。
3. 分級系統說明
產品採用分級系統,根據關鍵光學同電氣參數對單元進行分類,確保應用性能嘅一致性。
3.1 發光強度分級
發光強度根據晶片類型分為特定級別,定義於 IF=20mA 條件下。對於紅色(R6)晶片:R 級(112-180 mcd)同 S 級(180-285 mcd)。對於綠色(GH)晶片:S 級(180-285 mcd)、T 級(285-450 mcd)同 U 級(450-715 mcd)。對於藍色(BH)晶片:Q 級(72-112 mcd)、R 級(112-180 mcd)同 S 級(180-285 mcd)。發光強度容差為 ±11%。
3.2 主波長分級
主波長亦進行分級以控制顏色純度。對於紅色(R6)晶片:FF1 級(621-626 nm)同 FF2 級(626-631 nm)。對於綠色(GH)晶片:X 級(520-525 nm)同 Y 級(525-530 nm)。對於藍色(BH)晶片:X 級(465-470 nm)同 Y 級(470-475 nm)。主波長容差指定為 ±1 nm。正向電壓容差為 ±0.1V。
4. 性能曲線分析
規格書包含每種晶片類型(R6、GH、BH)嘅典型電光特性曲線。雖然文本中未提供具體圖形數據,但呢啲曲線通常說明正向電流與發光強度嘅關係、正向電壓與正向電流嘅關係,以及環境溫度對發光強度嘅影響。分析呢啲曲線對於設計師理解 LED 喺非標準操作條件下(例如喺不同電流驅動或不同熱環境中)嘅行為至關重要。曲線有助於選擇合適嘅限流電阻,並預測產品喺工作溫度範圍內嘅亮度同顏色偏移。
5. 機械與封裝信息
5.1 封裝尺寸
LED 採用 P-LCC-4 封裝。整體封裝尺寸為長 6.0mm、闊 3.2mm、高 1.9mm(典型值,詳情請參閱尺寸圖)。封裝包含反射杯。圖紙標示咗紅、綠、藍晶片嘅陽極同陰極焊盤位置。所有未指定嘅公差為 ±0.1mm。
5.2 極性識別
封裝圖紙清晰標示咗極性。正確連接極性對於防止反向偏壓損壞(限制為 5V)至關重要。設計師必須將 PCB 焊盤圖形與封裝圖紙對齊,以確保組裝時方向正確。
6. 焊接與組裝指引
6.1 回流焊溫度曲線
建議使用無鉛回流焊溫度曲線。關鍵參數包括:預熱區 150-200°C,持續 60-120 秒,最大升溫速率 3°C/秒;溫度高於 217°C 嘅時間應為 60-150 秒;峰值溫度不應超過 260°C,喺此峰值嘅時間限制為最長 10 秒;冷卻速率不應超過 6°C/秒。同一器件不應進行超過兩次回流焊。
6.2 儲存與處理注意事項
LED 包裝喺防潮袋中。喺準備使用元件之前,唔好打開個袋。打開前,儲存條件為 ≤ 30°C 同 ≤ 90% RH。打開後,元件喺 ≤ 30°C 同 ≤ 60% RH 條件下嘅車間壽命為 168 小時。未使用嘅元件必須重新密封喺防潮包裝中。如果濕度指示卡顯示已激活或儲存時間已過,則需要喺焊接前進行 60°C ± 5°C、24 小時嘅烘烤處理。
6.3 過流保護
必須使用外部限流電阻。正向電壓有容差,輕微偏移可能導致電流發生大變化,可能導致燒毀。電阻值必須根據電源電壓同 LED 嘅正向電壓/電流特性計算。
7. 包裝與訂購信息
LED 以防潮載帶供應,然後捲入捲盤。標準每捲裝載數量為 2000 件。規格書中提供載帶同捲盤尺寸。捲盤上嘅標籤提供關鍵信息,包括產品編號(P/N)、包裝數量(QTY),以及發光強度等級(CAT)、主波長等級(HUE)同正向電壓等級(REF)嘅特定分級代碼。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 電訊設備:電話同傳真機中嘅狀態指示器、訊息等待燈同鍵盤背光。
- 消費電子產品:LCD 面板背光、薄膜開關同面板符號照明。
- 導光管應用:透明窗口同明亮輸出使其適合與導光管一齊使用,將光線傳輸到產品外殼上嘅所需位置。
- 通用指示:廣泛電子設備中嘅電源狀態、模式選擇同其他用戶界面反饋。
8.2 設計考慮因素
- 電流驅動:務必使用串聯電阻。考慮以低於絕對最大電流(例如,根據測試條件嘅 20mA)驅動,以提高使用壽命。
- 熱管理:確保 PCB 佈局允許散熱,特別係使用多個 LED 或喺高環境溫度下操作時。功率損耗額定值不得超過。
- 光學設計:120 度視角提供寬廣嘅可見度。對於定向光,可能需要透鏡或導光管等二次光學元件。
- 靜電放電(ESD)保護:ESD 敏感度各異(紅色為 2000V HBM,綠/藍色為 150V HBM)。喺處理同組裝過程中實施適當嘅 ESD 控制措施。
9. 技術比較與區分
與類似封裝嘅非反射式 SMD LED 相比,67-23 系列嘅內置反射杯喺相同晶片驅動電流下提供更高嘅軸向發光強度,因為反射杯將更多光線向前引導。帶透明窗口嘅 P-LCC-4 封裝通常比擴散式封裝提供更好嘅光提取效率。單一封裝類型中提供三種鮮明嘅原色(紅、綠、藍),簡化咗多色指示系統嘅庫存同設計。針對強度同波長嘅指定分級為設計師提供可預測嘅顏色同亮度性能,相比無分級或寬鬆分級嘅替代品更具優勢。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:我可唔可以直接用 3.3V 驅動綠色同藍色 LED?
答:有可能,但唔可靠。典型正向電壓係 3.4V,最大值為 3.95V。喺 3.3V 下,LED 可能無法完全點亮或根本唔著,特別係喺較低溫度下,VF會升高。建議使用升壓電路或更高嘅電源電壓(例如 5V)配合限流電阻。
問:峰值波長同主波長有咩區別?
答:峰值波長(λp)係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。主波長(λd)係與 LED 感知顏色相匹配嘅單色光波長。λd對於人眼視覺中嘅顏色規格更為相關。
問:我應該點樣為我嘅設計解讀發光強度分級?
答:根據你嘅應用喺最壞情況條件下(例如高溫、壽命末期)所需嘅最低亮度選擇分級。使用更高嘅分級(例如用 S 級代替 R 級)可以提供亮度餘量。訂購時請指定所需嘅分級代碼(CAT)。
11. 實用設計與使用案例
案例:設計多狀態指示面板
某產品需要一個三色指示器來顯示電源(恆亮綠)、待機(閃爍藍)同故障(恆亮紅)。選擇咗 67-23/R6GHBHC-B05/2T。設計使用帶有三個 GPIO 引腳嘅微控制器,每個引腳通過一個限流電阻(根據 5V 電源下 20mA 驅動計算:紅色約 80 歐姆,綠/藍色約 82 歐姆,考慮 VF容差)連接到一種 LED 顏色嘅陰極。陽極連接到 5V。軟件控制引腳以點亮所需顏色。寬廣嘅 120 度視角確保從各個角度都可見。設計師指定綠色同藍色為 CAT=S 級,紅色為 CAT=R 級,以確保足夠亮度,並要求 HUE 分級與所需顏色外觀一致。
12. 工作原理介紹
發光二極管(LED)係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺 p-n 結兩端時,電子同空穴喺有源區複合,以光子形式釋放能量。發射光嘅顏色由有源區中使用嘅半導體材料嘅能帶隙決定。喺呢款產品中,紅色(R6)晶片使用 AlGaInP 材料,而綠色(GH)同藍色(BH)晶片使用 InGaN 材料。由高反射材料製成嘅內置反射杯圍繞半導體晶片,將側向發射嘅光線重新導向前方,增加喺視角方向上有用嘅光輸出。透明環氧樹脂封裝劑保護晶片並充當主透鏡。
13. 行業趨勢與發展
SMD LED 市場繼續朝著更高效率(每瓦更多流明)、更小封裝尺寸以實現微型化,以及通過更嚴格嘅分級改善顏色一致性嘅方向發展。受汽車照明同高亮度顯示器等應用推動,對更高溫度同電流密度條件下可靠性嘅重視亦日益增加。先進材料嘅使用,例如用於白光 LED 嘅新型熒光粉同用於更好熱穩定性和紫外線穩定性嘅改良封裝劑,正在持續進行。此外,將控制電子元件(例如恆流驅動器)集成到 LED 封裝內係一個發展趨勢,旨在簡化電路設計並提高性能穩定性。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |