Top View LED 67-21系列規格書 - P-LCC-2封裝 - 1.75-2.35V - 25mA - 紅/橙/綠/藍/黃 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

67-21系列係一組專為通用指示燈同背光應用而設計嘅Top View LED。呢啲元件採用緊湊嘅P-LCC-2（塑膠引線晶片載體）封裝，白色主體配無色透明視窗。呢個設計優化咗廣闊視角，令LED特別適合需要從多角度睇到光嘅應用，例如導光管。系列提供多種發光顏色，包括柔和橙、綠、藍同黃，而呢份規格書嘅特定型號係基於AlGaInP晶片物料嘅鮮紅色款。呢個系列嘅一個主要優勢係佢嘅低電流需求，令佢成為電池供電或對功耗敏感嘅便攜設備嘅絕佳選擇。

1.1 核心功能同優勢

67-21系列LED嘅主要功能令佢哋喺現代電子製造中用途廣泛且易於使用。P-LCC-2表面貼裝封裝方便使用標準貼片設備進行自動化放置，顯著提高組裝效率同一致性。封裝設計包含內部反射器，優化光耦合同輸出，增強亮度同均勻度。此外，呢啲LED採用無鉛（Pb-free）成分製造，並符合RoHS（有害物質限制）指令，滿足當代環保同監管標準。佢哋兼容多種焊接工藝，包括氣相迴流、紅外迴流同波峰焊接，為生產線設置提供靈活性。元件以8mm載帶同捲盤供應，呢個係自動化組裝線嘅標準，確保製造過程中順暢處理同送料。

1.2 目標應用同市場

由於性能可靠同外形緊湊，67-21系列LED喺廣泛應用中搵到用武之地。一個主要市場係電訊業，佢哋喺電話同傳真機等設備中用作狀態指示燈同按鍵或顯示屏嘅背光。佢哋亦常用於LCD嘅平面背光，以及照亮控制面板上嘅開關同符號。佢哋嘅廣闊視角同高效光耦合令佢哋成為導光管應用嘅理想選擇，呢類應用需要將光從LED引導到設備外殼上嘅可見點。最後，佢哋嘅通用性質令佢哋適合消費電子、工業控制、汽車內飾同家用電器中無數其他指示燈角色。

2. 技術參數分析

呢部分對規格書中指定嘅關鍵電氣、光學同熱參數提供詳細、客觀嘅解讀。理解呢啲數值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

絕對最大額定值定義咗壓力極限，超過呢啲極限可能會對LED造成永久損壞。呢啲唔係正常操作條件。最大反向電壓（V_R）係5V，表示LED可以承受短暫高達呢個水平嘅反向偏壓。連續正向電流（I_F）額定值係25 mA。對於脈衝操作，喺1 kHz頻率、佔空比1/10嘅條件下，允許60 mA嘅峰值正向電流（I_FP）。最大功耗（P_d）係60 mW，根據正向電壓同電流計算得出。器件可以承受人體模型（HBM）2000V嘅靜電放電（ESD），呢個係基本元件處理嘅標準水平。工作溫度範圍（T_opr）係-40°C至+85°C，儲存溫度（T_stg）略為擴展至-40°C至+90°C。

2.2 電光特性

電光特性喺25°C環境溫度同10 mA正向電流嘅標準測試條件下測量。對於鮮紅色款，發光強度（I_v）有一個典型值，最小值為36 mcd，最大值為90 mcd。視角（2θ1/2）定義為強度下降到峰值一半時嘅角度，係一個寬闊嘅120度。峰值波長（λ_p）通常為632 nm，而主波長（λ_d）範圍為621 nm至631 nm。頻譜帶寬（Δλ）通常為20 nm。喺10 mA時，正向電壓（V_F）範圍從最小值1.75V到最大值2.35V，典型值喺呢個範圍內暗示。當施加5V反向偏壓時，保證反向電流（I_R）為10 μA或更少。

2.3 熱同焊接特性

熱管理通過正向電流降額曲線間接處理，該曲線顯示當環境溫度升高超過25°C時，最大允許連續正向電流必須如何降低。規格書指定咗焊接溫度曲線，以防止組裝過程中嘅熱損壞。對於迴流焊接，LED可以承受高達260°C嘅峰值溫度長達10秒。對於手工焊接，烙鐵頭溫度350°C最多允許3秒。遵守呢啲指引對於保持塑膠封裝同內部引線鍵合嘅完整性至關重要。

3. 分級系統說明

為確保批量生產嘅一致性，LED根據關鍵參數分級。67-21系列對發光強度、主波長同正向電壓使用分級系統。

3.1 發光強度分級

發光強度分為幾個等級，用N2、P1、P2、Q1等代碼標識。每個等級定義咗喺10 mA下以毫坎德拉（mcd）測量嘅特定最小同最大強度值範圍。例如，Q1等級涵蓋72 mcd至90 mcd嘅強度。設計師可以選擇特定等級代碼，以保證其應用達到最低亮度水平。

3.2 主波長分級

主波長（與感知顏色相關）亦會分級。等級，例如FF1同FF2，定義咗以納米（nm）為單位嘅緊密範圍。例如，FF1等級涵蓋621 nm至626 nm嘅波長，FF2涵蓋626 nm至631 nm。呢樣可以喺單一產品中跨越多個LED實現精確顏色匹配，對於需要外觀均勻嘅應用至關重要。

3.3 正向電壓分級

正向電壓喺主組'B'下分為標記為0、1同2嘅組別。第0組涵蓋1.75V至1.95V，第1組涵蓋1.95V至2.15V，第2組涵蓋2.15V至2.35V。了解電壓等級對於設計高效限流電路可能很重要，特別係喺電池供電設備中，每一毫伏都至關重要。

4. 性能曲線分析

規格書包含幾條典型特性曲線，提供對LED喺不同條件下行為嘅更深入見解。

4.1 相對發光強度 vs. 正向電流

呢條曲線顯示光輸出與電流唔成線性比例。喺較低電流時快速增加，但喺較高電流時趨於飽和。呢種非線性對於PWM（脈衝寬度調製）調光設計很重要，其中平均電流控制亮度。

4.2 正向電壓 vs. 正向電流 & 正向電流降額

V-I曲線展示咗二極管嘅指數關係。降額曲線對可靠性至關重要；佢規定當環境溫度升高超過25°C時，必須降低最大允許連續正向電流，以防止過熱同加速老化。

4.3 相對發光強度 vs. 環境溫度 & 頻譜分佈

強度 vs. 溫度曲線顯示光輸出通常隨溫度升高而降低，呢個係大多數LED嘅特性。頻譜分佈圖確認咗光嘅單色性質，圍繞指定帶寬嘅峰值波長為中心。

4.4 輻射圖

呢個極坐標圖直觀地確認咗寬闊嘅120度視角，顯示光強度如何喺空間上分佈。對於呢種類型嘅封裝，圖案通常係朗伯型或接近朗伯型。

5. 機械同包裝信息

5.1 封裝尺寸同公差

LED封裝有特定尺寸，包括主體尺寸、引腳間距同總高度。圖紙顯示典型嘅P-LCC-2佔位面積。除非另有說明，尺寸公差為±0.1 mm，呢個係注塑塑膠元件嘅標準。陰極通常通過封裝上嘅標記或特定引腳形狀來識別。

5.2 載帶同捲盤規格

為咗自動化組裝，LED以8mm寬載帶纏繞喺捲盤上供應。規格書提供載帶凹槽、間距同捲盤軸心嘅詳細尺寸。每個捲盤包含2000件。正確嘅捲盤尺寸對於兼容貼片機上嘅自動送料系統係必要嘅。

5.3 防潮包裝

元件包裝喺防潮鋁袋中，內有乾燥劑。包含一張濕度指示卡（HIC），用於顯示袋內濕度係咪超過安全水平。呢種包裝對於防止喺高溫迴流焊接過程中發生"爆米花"效應或分層至關重要，如果塑膠封裝吸收咗水分，就可能發生呢種情況。

6. 焊接同組裝指引

正確處理同焊接對於良率同可靠性至關重要。LED兼容氣相、紅外迴流同波峰焊接工藝。必須遵循指定嘅迴流曲線，峰值260°C持續10秒。對於手工焊接，350°C嘅受控烙鐵接觸引腳唔應超過3秒。元件應儲存喺原始防潮袋中直至使用。一旦打開袋子，如果濕度指示器顯示警告，部件應根據標準IPC/JEDEC指引喺焊接前進行烘烤。

7. 可靠性測試

規格書列出咗一整套喺特定條件下進行嘅可靠性測試，置信水平為90%，批容許不良率（LTPD）為10%。測試包括迴流焊接耐受性、溫度循環（-40°C至+100°C）、熱衝擊、高低溫儲存、升高電流（20mA）下嘅直流工作壽命，同高溫/高濕度（85°C/85% RH）測試。每項測試喺22件樣品上進行指定持續時間（例如1000小時），要求零失效（Ac/Re = 0/1）。通過呢啲測試表明產品穩健，適合要求高嘅應用。

8. 應用設計考慮

8.1 電路設計

從電壓源驅動LED時，必須使用限流電阻。電阻值（R）計算為 R = (V_供電 - V_F) / I_F，其中 V_F 係LED嘅正向電壓（為安全設計使用最大值），I_F 係所需正向電流（唔超過25 mA DC）。例如，使用5V供電，V_F為2.35V，I_F為20 mA，R = (5 - 2.35) / 0.02 = 132.5 Ω（使用130 Ω或150 Ω標準值）。對於反向電壓保護，特別係喺交流耦合或調節不良嘅電路中，可以考慮並聯保護二極管，儘管LED本身可以承受高達5V嘅反向電壓。

8.2 熱管理

雖然LED本身功耗低，但正確嘅PCB佈局可以幫助散熱。確保連接到LED散熱焊盤（如果存在）或引腳嘅焊盤有足夠嘅銅面積作為散熱器。避免同時喺絕對最大電流同溫度下操作；請參考降額曲線。

8.3 光學集成

對於導光管應用，LED應準確定位喺導光管輸入表面下方。廣闊視角有助於將更多光線捕獲到導光管中。考慮潛在嘅漏光，必要時使用不透明屏障以防止相鄰指示燈之間嘅串擾。透明無色視窗確保最小嘅顏色失真。

9. 比較同區分

與更簡單嘅徑向引腳LED相比，67-21系列提供表面貼裝技術（SMT）嘅顯著優勢，實現更細、更輕、更自動化嘅組裝。其寬闊嘅120度視角優於許多窄角SMT LED，令其獨特適合導光管同廣域指示。低正向電壓（特別係喺較低等級中）相比於一些具有較高V_F嘅藍色或白色LED，對於低壓電池操作更有利。全面嘅分級系統比未分級或寬鬆分級嘅通用LED提供更好嘅顏色同亮度一致性。

10. 常見問題（FAQs）

10.1 峰值波長同主波長有咩區別？

峰值波長（λ_p）係頻譜功率分佈最大時嘅波長。主波長（λ_d）係與LED感知顏色相匹配嘅單色光波長。對於像呢種紅色LED嘅窄頻譜LED，佢哋通常非常接近，但λ_d對於顏色規格更相關。

10.2 我可唔可以唔用限流電阻驅動呢個LED？

唔可以。LED係電流驅動器件。將佢直接連接到電壓源會導致過大電流流動，迅速超過最大額定值（25 mA）並損壞器件。始終需要串聯電阻或恆流驅動器。

10.3 我點樣解讀捲盤或袋上嘅標籤？

標籤包括CAT（發光強度等級）、HUE（主波長等級）同REF（正向電壓等級）嘅代碼。呢啲直接對應第3.1、3.2同3.3節概述嘅等級代碼。例如，標籤顯示CAT: Q1, HUE: FF2, REF: 1，指定咗一個來自最高亮度等級（72-90 mcd）、較高波長等級（626-631 nm）同中間電壓等級（1.95-2.15V）嘅LED。

10.4 呢個LED適合戶外使用嗎？

-40°C至+85°C嘅工作溫度範圍涵蓋大多數戶外條件。然而，封裝並未專門評級為防水或高抗紫外線。對於直接戶外暴露，需要額外嘅環境保護（塗層、密封外殼）以防潮濕、灰塵同陽光老化。

11. 實際使用案例示例

場景：設計網絡路由器嘅狀態指示燈面板。面板有多個需要照亮嘅圖標（電源、互聯網、Wi-Fi）。PCB上空間有限。67-21系列LED係理想選擇。其SMT P-LCC-2封裝相比通孔LED節省空間。寬闊嘅120度視角確保圖標喺房間內從各個角度都清晰可見。為每個圖標設計導光管，將光從安裝喺主PCB上嘅LED引導到前面板。設計師選擇來自相同強度（例如P2）同波長（例如FF2）等級嘅LED，以確保所有指示燈嘅亮度同顏色均勻。每個LED使用帶有限流電阻嘅簡單驅動電路，連接到路由器微控制器嘅GPIO引腳進行獨立控制。低電流消耗（例如每個LED 10 mA）最小化系統電源嘅負載。

12. 技術原理介紹

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，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴喺有源層中復合。呢種復合以光子（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。67-21系列紅色LED使用AlGaInP（磷化鋁鎵銦）晶片，呢個係生產高效紅、橙同黃光嘅常見材料系統。塑膠封裝用於保護脆弱嘅半導體晶粒，為引腳提供機械結構，並結合透鏡或圓頂來塑造光輸出光束，從而產生廣闊視角特性。

13. 行業趨勢同發展

LED行業繼續向更高效率、更細封裝同更大集成度發展。雖然67-21系列代表成熟可靠嘅技術，但指示燈LED嘅趨勢包括開發更細外形尺寸（例如晶片級封裝）、更低電流下更高亮度，以及更廣泛採用單一封裝中嘅多色（RGB）LED進行動態顏色指示。亦越來越強調改善顏色一致性同製造商直接進行更嚴格嘅分級，以減少最終用戶嘅校準需求。此外，對可持續性嘅推動促使進一步減少整個元件生命周期中嘅材料使用同能源消耗。67-21系列中體現嘅廣闊視角、可靠性能同自動化組裝兼容性原則，仍然係呢啲進步嘅基礎。