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SMD 中功率紅光 LED 67-21S 規格書 - PLCC-2 封裝 - 1.9-2.6V - 70mA - 182mW - 粵語技術文件

67-21S SMD 中功率紅光 LED 技術規格書。特點包括 PLCC-2 封裝、120° 視角、光通量高達 13 lm，以及詳細嘅電光特性。
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目錄

1. 產品概覽

67-21S 係一款專為一般照明應用而設計嘅表面貼裝中功率 LED。佢採用 PLCC-2（塑膠引線晶片載體）封裝，提供緊湊嘅外形，適合自動化組裝流程。主要發射顏色為紅色，係透過 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）晶片材料封裝喺水清樹脂中實現。呢種組合提供咗 120 度嘅寬視角，適合需要廣泛光線分佈嘅應用。

呢款 LED 嘅主要優勢包括其高效率，即係喺其功耗水平下提供良好嘅光輸出，以及符合環保標準，例如無鉛同符合 RoHS。個封裝係為咗喺各種操作條件下確保可靠性而設計嘅。

2. 技術規格同深入分析

2.1 絕對最大額定值

器件嘅操作限制係喺特定條件下（焊接點溫度為 25°C）定義嘅。最大連續正向電流（IF）係 70 mA。對於脈衝操作，喺佔空比為 1/10 同脈衝寬度為 10 ms 嘅情況下，容許峰值正向電流（IFP）為 140 mA。最大功耗（Pd）係 182 mW。操作溫度範圍（Topr）係由 -40°C 到 +85°C，而儲存溫度（Tstg）就由 -40°C 到 +100°C。由結點到焊接點嘅熱阻（Rth J-S）係 50 °C/W，呢個係散熱管理設計嘅關鍵參數。最大容許結點溫度（Tj）係 115°C。焊接必須遵循嚴格嘅溫度曲線：回流焊接喺 260°C 最多 10 秒，或者手動焊接喺 350°C 最多 3 秒。組件對靜電放電（ESD）敏感，需要適當嘅處理程序。

2.2 電光特性

喺焊接點溫度為 25°C 同正向電流為 60 mA 下測量，器件嘅光通量（Φ）範圍由最小 9.0 lm 到最大 13.0 lm，典型公差為 ±11%。正向電壓（VF）喺相同測試電流下範圍由 1.9 V 到 2.6 V，典型公差為 ±0.1V。視角（2θ1/2）通常係 120 度。反向電流（IR）喺施加 5V 反向電壓（VR）時規定最大為 50 µA。呢啲參數定義咗標準操作條件下嘅核心性能。

3. 分級系統說明

產品被分類成唔同嘅級別，以確保關鍵參數嘅一致性。咁樣可以讓設計師選擇符合其特定應用對亮度同電氣特性要求嘅 LED。

3.1 光通量分級

光通量分為幾個級別代碼（B8、B9、L1、L2、L3），每個都有定義嘅最小同最大值，測量條件係 IF=60mA。例如，B8 級別涵蓋 9.0 到 9.5 lm，而 L3 級別就涵蓋 12.0 到 13.0 lm。總體公差保持為 ±11%。

3.2 正向電壓分級

正向電壓使用代碼 26 到 32 進行分級，每個代碼代表一個 0.1V 嘅範圍，由 1.9-2.0V（代碼 26）到 2.5-2.6V（代碼 32）。公差為 ±0.1V。

3.3 主波長分級

主波長，即定義紅光感知顏色嘅波長，分為兩個代碼：R51（620-625 nm）同 R52（625-630 nm）。測量公差為 ±1 nm。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾張特性曲線圖，說明器件喺唔同條件下嘅行為。

4.1 光譜分佈

一張圖顯示相對發光強度對波長嘅關係，通常喺紅色光譜內達到峰值（呢款器件大約喺 620-640 nm），確認咗主波長級別。

4.2 正向電壓 vs. 結點溫度

圖 1 顯示正向電壓隨結點溫度嘅變化。正向電壓通常隨住結點溫度升高而降低，呢個係半導體二極管嘅常見特性。

4.3 相對輻射功率 vs. 正向電流

圖 2 描繪咗光輸出（相對輻射功率）點樣隨正向電流增加。喺較低電流下，關係通常係線性嘅，但喺較高電流下可能會出現飽和效應。

4.4 相對光通量 vs. 結點溫度

圖 3 說明咗光輸出對結點溫度嘅依賴性。光通量通常隨住結點溫度升高而降低，凸顯咗有效散熱管理對於保持穩定亮度嘅重要性。

4.5 正向電流 vs. 正向電壓（IV 曲線）

圖 4 係環境溫度為 25°C 時嘅基本電流-電壓（IV）特性曲線。佢顯示咗二極管典型嘅指數關係。

4.6 最大驅動電流 vs. 焊接溫度

圖 5 提供咗一條降額曲線，顯示最大容許正向電流作為焊接點溫度嘅函數，考慮咗熱阻（Rth j-s= 50 °C/W）。呢個對於確定喺較高環境溫度下嘅安全操作電流至關重要。

4.7 輻射圖案

圖 6 係一張極座標圖，顯示光強度嘅空間分佈（輻射圖案）。寬闊、類似朗伯分佈嘅圖案確認咗 120 度視角。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸

提供咗 PLCC-2 封裝嘅詳細尺寸圖。關鍵尺寸包括總長度、寬度同高度，以及引腳（焊盤）間距同尺寸。圖紙包括標示陰極標記嘅頂視圖。除非另有說明，尺寸公差為 ±0.15 mm。

6. 焊接同組裝指引

規格書指定咗兩種焊接方法。對於回流焊接，最高峰值溫度不應超過 260°C，高於 260°C 嘅時間應限制喺 10 秒內。對於手動焊接，烙鐵頭溫度不應超過 350°C，每個引腳嘅接觸時間應限制喺 3 秒內。呢啲限制對於防止損壞塑膠封裝同內部引線鍵合至關重要。器件對濕氣敏感；因此，如果包裝已經打開，並且暴露時間超過指定水平（呢段摘錄中未詳細說明），焊接前可能需要烘烤。

7. 包裝同訂購資訊

7.1 防潮包裝

LED 以防潮包裝供應。佢哋通常裝載喺載帶上，然後捲到捲盤上。常見配置係每捲 4000 件。包裝包括乾燥劑，並密封喺帶有適當標籤嘅鋁製防潮袋內。

7.2 標籤說明

捲盤標籤包含幾個關鍵字段：CPN（客戶產品編號）、P/N（產品編號）、QTY（包裝數量）、CAT（發光強度等級，對應光通量級別）、HUE（主波長等級）、REF（正向電壓等級）同 LOT No（批次編號，用於追溯）。

7.3 捲盤同載帶尺寸

詳細圖紙指定咗捲盤（直徑、寬度、軸心尺寸）同載帶（口袋尺寸、間距、帶寬）嘅尺寸。除非另有說明，公差通常為 ±0.1 mm。

8. 應用建議

規格書列出咗主要應用領域：裝飾同娛樂照明、農業照明同一般用途。寬視角同良好效率使其適合環境照明、標誌、特定植物生長階段嘅園藝照明，以及需要紅色重點照明嘅裝飾燈具。設計驅動電路時，必須考慮正向電壓級別同最大電流額定值。如注意事項所述，必須使用外部限流電阻或恆流驅動器，以防止過流損壞。

9. 可靠性測試

概述咗一個全面嘅可靠性測試計劃，展示產品嘅穩健性。測試以 90% 置信水平同 10% LTPD（批次容許不良率）進行。測試項目包括：回流焊接（260°C/10s）、熱衝擊（-10°C 至 +100°C）、溫度循環（-40°C 至 +100°C）、高溫/高濕儲存（85°C/85% RH）、高溫/高濕操作（85°C/85% RH，35mA）、低/高溫儲存，以及喺唔同電流同溫度條件下嘅各種高/低溫操作壽命測試。每項測試嘅樣本量為 22 件，接受/拒絕標準為 0/1。

10. 使用注意事項

最關鍵嘅注意事項係防止過流。必須使用串聯電阻或適當嘅恆流電路驅動 LED。超過電流、電壓、功率或溫度嘅絕對最大額定值可能會導致永久損壞。組裝期間必須遵循適當嘅 ESD 處理慣例。必須使用熱阻值來計算預期操作條件下嘅結點溫度，以確保其保持喺 115°C 以下。

11. 技術比較同差異化

作為 PLCC-2 封裝中嘅中功率 LED，呢款器件介乎低功率指示燈 LED 同高功率照明 LED 之間。其主要區別在於佢平衡咗良好嘅光輸出（高達 13 lm）同相對適中嘅功耗（最大 182 mW），以及標準化嘅 PLCC-2 佔位面積，簡化咗 PCB 設計同採購。詳細嘅分級系統為批量生產提供咗可預測性。

12. 常見問題（基於技術參數）

問：我應該使用乜嘢驅動電流？

答：器件嘅特性係喺 60mA 下定義嘅。你可以操作到最大連續電流 70mA，但必須考慮環境溫度、散熱設計同使用降額曲線（圖 5），確保結點溫度不超過 115°C。

問：點樣識別陰極？

答：封裝頂部靠近陰極引腳處有一個視覺標記（通常係一個凹口或一個綠點）。請參考封裝尺寸圖。

問：可以用於脈衝操作嗎？

答：可以，但峰值電流喺 1/10 佔空比同 10ms 脈衝寬度下不得超過 140mA。平均電流仍然必須遵守連續額定值。

問：點解光通量係一個範圍？

答：由於製造差異，LED 被分級。你選擇一個級別（例如，L2 對應 11-12 lm）來保證你設計嘅最低性能水平。

13. 設計同使用案例研究

考慮設計一條用於環境紅光照明嘅裝飾 LED 燈帶。設計師選擇 67-21S LED，級別為 L2（11-12 lm）同電壓級別 28（2.1-2.2V）以確保一致性。燈帶喺 12V 直流電下操作。為咗以 60mA 驅動每個 LED，計算串聯電阻值：R = (Vsupply- VF) / IF。為安全起見，使用最大 VF值 2.2V，R = (12V - 2.2V) / 0.060A ≈ 163 歐姆。會選擇一個標準嘅 160 歐姆電阻。多個咁樣嘅 LED+電阻對並聯連接喺 12V 電源軌上。考慮到對環境嘅熱阻，PCB 佈局確保 LED 焊盤有足夠嘅銅面積來散熱。

14. 工作原理

呢款 LED 基於半導體 p-n 結中嘅電致發光原理工作。當施加超過二極管閾值（呢款 AlGaInP 材料大約為 1.9-2.6V）嘅正向電壓時，電子同電洞被注入跨越結點。佢哋嘅復合以光子（光）嘅形式釋放能量。AlGaInP 半導體合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，從而定義咗發射光嘅波長（顏色），喺呢個情況下係紅色。水清樹脂封裝保護晶片並有助於光提取。

15. 行業趨勢

中功率 LED 領域持續向更高效率（每瓦更多流明）、更好嘅顏色一致性同更低成本發展。為咗滿足需要均勻外觀嘅應用（例如視頻牆同線性照明）嘅需求，有更精密分級同更嚴格公差嘅趨勢。封裝技術亦喺進步，以喺相同佔位面積下提供更好嘅散熱性能，從而允許更高嘅驅動電流或更長嘅使用壽命。向 PLCC-2 等標準化佔位面積嘅轉變促進咗設計重用同供應鏈靈活性。

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。