SMD 反射式 LED 67-21 系列規格書 - P-LCC-2 封裝 - 最高 3.5V - 110mW - 綠/黃/藍/橙色 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

67-21 系列係一個表面貼裝器件（SMD）發光二極管（LED）家族，採用 P-LCC-2 封裝並內置集成反射器。呢個設計旨在提供超闊視角同優化嘅光輸出，特別適合需要將光高效耦合到導光管嘅應用。呢個系列提供多種顏色，包括柔光橙、綠、藍同黃色，採用白色封裝體同無色透明窗口。佢嘅低正向電流需求，令佢成為對功耗敏感嘅應用（例如便攜式電子設備）嘅理想選擇。

1.1 核心優勢同目標市場

呢個 LED 系列嘅主要優勢嚟自佢嘅封裝設計。內置嘅內部反射器顯著增強咗光提取效率同方向性，從而產生一致同廣闊嘅發光模式。呢個特性對於需要均勻照明嘅符號、開關同 LCD 面板背光至關重要。呢個器件完全兼容標準自動貼片設備，並以 8mm 載帶同捲盤形式供應，適合大批量組裝。佢兼容多種焊接工藝，包括氣相回流、紅外回流同波峰焊接，為製造提供靈活性。產品亦符合 RoHS 標準同無鉛要求。目標市場包括汽車內飾（儀錶板同開關背光）、電信設備（電話/傳真機嘅指示燈同背光），以及需要可靠指示燈或背光解決方案嘅一般消費電子產品。

2. 技術參數深入分析

LED 嘅電氣同光學性能係喺特定測試條件下定義嘅，通常喺正向電流（I_F）為 20mA 同環境溫度（T_a）為 25°C 嘅情況下。理解呢啲參數對於正確電路設計同確保長期可靠性至關重要。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限。佢哋唔係用於連續操作。主要極限包括最大反向電壓（V_R）為 5V，連續正向電流（I_F）為 30mA，以及喺脈衝條件下（1kHz，1/10 佔空比）嘅峰值正向電流（I_FP）為 100mA。最大功耗（P_d）為 110mW。器件可以喺 -40°C 至 +85°C 嘅溫度範圍內工作，並可以喺 -40°C 至 +90°C 之間儲存。焊接溫度曲線亦有規定，以防止組裝期間封裝損壞。

2.2 電光特性

典型性能參數提供咗正常操作條件下嘅預期值。對於文件中暗示嘅特定型號（基於波長數據，可能係綠色 LED），發光強度（I_v）範圍從最小 900 mcd 到最大 1800 mcd。視角（2θ_1/2），定義為強度下降到峰值一半時嘅角度，通常為 120 度，證實咗超闊視角嘅聲稱。以呢個例子為例，主波長（λ_d）介乎 520nm 至 535nm 之間，屬於綠色光譜。正向電壓（V_F）喺 20mA 時範圍為 2.7V 至 3.5V。喺應用電路中必須使用限流電阻，以防止超過最大正向電流，因為 LED 呈現非線性 IV 關係，電壓嘅微小增加可能導致巨大嘅、可能具破壞性嘅電流激增。

3. 分級系統說明

為確保大規模生產嘅一致性，LED 會根據關鍵參數分選到唔同嘅性能級別。咁樣可以讓設計師選擇符合其應用特定需求嘅部件。

3.1 發光強度分級

發光輸出分為三個級別代碼：V2（900-1120 mcd）、W1（1120-1420 mcd）同 W2（1420-1800 mcd）。發光強度嘅公差為 ±11%。設計師喺設計最低亮度要求時必須考慮呢個變化。

3.2 主波長分級

顏色（主波長）分為三個代碼：X（520-525 nm）、Y（525-530 nm）同 Z（530-535 nm），公差嚴格為 ±1nm。咁樣確保咗批次內嘅顏色一致性，對於多個 LED 並排使用嘅應用至關重要。

3.3 正向電壓分級

正向電壓分為四個級別：10（2.70-2.90V）、11（2.90-3.10V）、12（3.10-3.30V）同 13（3.30-3.50V），公差為 ±0.1V。了解 V_F分級對於計算限流電阻嘅精確值以實現所需驅動電流非常重要，特別係當使用低電壓或嚴格調節嘅電源時。

4. 機械同封裝資料

器件採用 P-LCC-2（塑料有引線芯片載體）封裝。規格書中提供詳細嘅封裝尺寸圖，指定長度、寬度、高度、引腳間距同焊盤幾何形狀。呢啲尺寸對於 PCB 焊盤設計至關重要。封裝採用白色主體，有助於光反射，以及無色透明環氧樹脂透鏡。極性由封裝嘅物理結構指示，通常帶有凹口或標記嘅陰極。推薦嘅 PCB 焊盤圖案確保正確焊接同機械穩定性。

5. 焊接同組裝指引

正確處理同焊接對於保持器件完整性同性能至關重要。

5.1 回流焊接溫度曲線

對於無鉛焊接，必須遵循特定嘅溫度曲線。預熱階段應喺 60-120 秒內從 150°C 升至 200°C。高於液相線溫度（217°C）嘅時間應維持 60-150 秒，峰值溫度唔超過 260°C 嘅時間唔超過 10 秒。最大加熱速率應為 3°C/秒，冷卻速率唔應超過 6°C/秒。同一器件上唔應進行超過兩次回流焊接。

5.2 手動焊接

如果需要手動焊接，必須極度小心。烙鐵頭溫度應低於 350°C，同每個端子嘅接觸時間唔應超過 3 秒。建議使用低功率烙鐵（≤25W）。焊接每個端子之間應至少間隔 2 秒，以防止熱衝擊。

5.3 儲存同濕度敏感度

元件包裝喺帶有乾燥劑同濕度指示卡嘅防潮袋中。袋應僅喺使用前立即喺受控環境（低於 30°C 同 60% 相對濕度）中打開。一旦打開，元件必須喺指定嘅車間壽命內使用（摘錄中無明確說明，但通常由濕度敏感等級 MSL 定義）。如果指示卡顯示濕度過高，則必須喺使用前喺 60°C ±5°C 下烘烤 24 小時。

6. 包裝同訂購資料

LED 以 8mm 寬嘅凸紋載帶供應，裝入標準捲盤。一個典型捲盤包含 2000 件，但可能提供 250、500 或 1000 件嘅最低訂購量。捲盤同載帶尺寸有精確規定，以確保同自動組裝設備兼容。包裝標籤包括關鍵信息，例如產品編號、數量、發光強度（CAT）、主波長（HUE）同正向電壓（REF）嘅特定分級代碼，以及用於追溯嘅批次號。

7. 應用建議同設計考量

7.1 典型應用場景

• 汽車內飾：儀錶板儀器、控制按鈕同開關嘅背光。超闊視角確保從唔同駕駛員位置都可見。
• 電信/消費電子：電話、傳真機同遙控器中嘅狀態指示燈同鍵盤背光。低電流消耗有利於電池壽命。
• 通用指示燈：各種電子設備中嘅電源狀態、模式選擇同警報指示燈。
• 導光管應用：優化嘅光輸出同超闊視角使呢個系列非常適合耦合到亞克力或聚碳酸酯導光管中，然後將光引導到面板上嘅所需位置，實現靈活嘅機械設計。

7.2 設計考量

• 電流限制：務必使用串聯電阻來設定正向電流。使用公式 R = (V_電源- V_F) / I_F計算電阻值。使用規格書中（或特定分級）嘅最大 V_F，以確保喺最壞情況下電流永遠唔會超過最大額定值。
• 熱管理：雖然功耗低，但如果喺高環境溫度或接近最大電流下操作，應確保足夠嘅 PCB 銅面積或散熱過孔，以將結溫維持喺限值內。
• 靜電放電保護：器件嘅 ESD 耐受額定值為 1000V（HBM）。喺處理同組裝期間實施標準 ESD 預防措施。對於敏感應用，考慮喺連接 LED 嘅線路上添加瞬態電壓抑制。
• 光學設計：對於導光管應用，LED 同導光管入口之間嘅距離同對準至關重要。超闊視角有幫助，但可能需要反射杯或定制導光管設計以最大化耦合效率。

8. 技術比較同差異化

67-21 系列嘅關鍵區別在於 P-LCC-2 封裝內嘅集成反射器。同無此功能嘅標準 SMD LED 相比，佢提供更優越嘅光輸出效率同更受控、更廣闊嘅光束模式。咁樣喺許多設計中消除咗對外部反射器嘅需求，節省空間同成本。超闊 120 度視角同多種顏色喺相同封裝尺寸下嘅結合，提供咗設計靈活性。佢同所有主要焊接工藝嘅兼容性，亦使其成為適用於各種生產線嘅多功能即插即用元件。

9. 常見問題（基於技術參數）

9.1 點解一定要用限流電阻？

LED 係具有指數電流-電壓（I-V）關係嘅二極管。電壓稍微超過標稱正向電壓，就會導致電流急劇增加。如果無電阻限制呢個電流，即使電源電壓似乎只係略高，LED 亦會快速汲取過多電流，導致過熱同災難性故障。電阻提供線性、可預測嘅電壓降以穩定電流。

9.2 可唔可以直接用電壓源驅動呢粒 LED？

唔可以。強烈唔建議直接用電壓源驅動 LED，咁樣好可能會損壞器件。必須使用電流源驅動，或者更常見嘅係，如上所述，使用串聯限流電阻嘅電壓源驅動。

9.3 參數分級對我嘅設計有咩意義？

分級意味著 LED 經過測試並根據性能分組。如果你嘅設計要求多個單元之間嘅亮度或顏色非常一致，你應該喺訂購時指定所需嘅分級代碼（例如，W2 代表最高亮度，Y 代表特定綠色調）。如果你嘅設計可以容忍更多變化，你可以接受更廣泛嘅分級混合，咁樣可能更具成本效益。

9.4 呢個元件可以進行幾多次回流焊接？

規格書規定回流焊接唔應進行超過兩次。每次回流循環都會使元件承受熱應力，可能會降低內部引線鍵合或環氧樹脂封裝材料嘅性能。對於返工，提供咗使用雙頭烙鐵嘅特定指引，以最小化局部加熱。

10. 實用設計同使用案例

場景：設計背光薄膜開關面板。設計師正在創建一個帶有 12 個發光按鈕嘅控制面板。每個按鈕使用導光管將光從安裝喺主 PCB 上嘅 SMD LED 引導到按鈕帽。選擇 67-21 系列係因為佢嘅超闊視角確保咗高效耦合到導光管入口，以及佢嘅低電流消耗，因為面板由電流預算有限嘅 5V 電源軌供電。設計師使用最大 V_F值 3.5V 計算限流電阻值，以確保所有單元安全運行：R = (5V - 3.5V) / 0.02A = 75 歐姆。選擇標準 75Ω 或 82Ω 電阻。PCB 佈局將 LED 精確放置喺導光管開口下方，組裝遵循指定嘅回流曲線。通過指定嚴格嘅波長分級（例如，Y：525-530nm），設計師確保所有按鈕具有一致嘅綠色。

11. 工作原理簡介

發光二極管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，來自 n 型材料嘅電子喺有源區同來自 p 型材料嘅空穴復合。呢個復合過程以光子（光）嘅形式釋放能量。發射光嘅特定波長（顏色）由所用半導體材料嘅帶隙能量決定（例如，InGaN 用於綠/藍色）。67-21 系列中嘅集成反射器係圍繞半導體芯片嘅成型腔體。佢將原本會向側面發射或被封裝吸收嘅光反射返頂部觀看方向，從而增加有用光輸出並將輻射模式塑造成更廣闊、更均勻嘅光束。

12. 技術趨勢

SMD 指示燈 LED 嘅總體趨勢繼續朝向更高效率（每單位電功率更多光輸出）、通過先進分級同製造控制改善顏色一致性，以及增強可靠性。封裝技術正喺發展，以允許更闊嘅視角同喺更細嘅佔位面積內更好嘅熱管理。為咗滿足全球環境法規同汽車級應用嘅需求，對無鉛同高溫焊接工藝兼容性嘅重視亦日益增加。將光學功能（如呢個系列中嘅反射器）直接集成到 LED 封裝中係一個關鍵趨勢，可以簡化最終產品設計並改善光學性能。