67-22系列頂視LED技術規格書 - P-LCC-4封裝 - 2.0x1.25x1.1mm - 2.35V最大 - 60mW - 紅/黃色 - 粵語版

1. 產品概覽

67-22系列係一個表面貼裝、頂視發光二極管（LED）家族，專為指示燈同背光應用而設計。呢啲器件採用緊湊嘅P-LCC-4（塑膠引線晶片載體）封裝，喺自動化生產環境中提供性能、可靠性同易於組裝之間嘅平衡。

1.1 核心優勢同目標市場

呢個系列嘅主要設計優勢包括120度廣視角、由內部反射器促進嘅優化光耦合，以及無色透明窗口。呢啲特點令LED特別適合導光管應用，喺呢啲應用中，高效嘅光傳輸同均勻嘅照明至關重要。低正向電流要求（典型操作喺20mA）令呢啲器件成為對功耗敏感嘅應用（例如便攜式消費電子產品、電信設備同工業控制面板）嘅理想選擇。該系列符合無鉛（Pb-free）焊接工藝同RoHS指令，符合現代環保同製造標準。

1.2 器件選擇同型號變體

該系列提供多種發射顏色，呢份規格書詳細介紹咗兩種特定晶片類型：R6同Y2。R6晶片基於AlGaInP（磷化鋁鎵銦）材料，產生鮮明嘅紅光。Y2晶片同樣採用AlGaInP技術，發出鮮明嘅黃光。兩種變體都封裝喺水清樹脂中，唔會改變晶片固有嘅顏色，確保高色彩純度同發光強度。

2. 技術參數：深入客觀解讀

本節詳細分析定義LED操作邊界同性能嘅關鍵電氣、光學同熱參數。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值指定咗可能對器件造成永久損壞嘅極限。佢哋唔係用於正常操作嘅。

• 反向電壓 (V_R):5V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致結擊穿。
• 連續正向電流 (I_F):R6同Y2都係25mA。呢個係可靠長期操作嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流 (I_FP):60mA (佔空比 1/10, 1kHz)。呢個額定值允許更高電流嘅短脈衝，適用於多路復用或實現更高嘅瞬時亮度。
• 功耗 (P_d):60mW。呢個係封裝喺唔超過其熱極限情況下可以散發嘅最大功率，計算方式為正向電壓 (V_F) 乘以正向電流 (I_F)。
• 靜電放電 (ESD):2000V (人體模型)。呢個表示中等水平嘅ESD保護；仍然建議採用適當嘅處理程序。
• 工作同儲存溫度:分別係-40°C至+85°C同-40°C至+95°C，確保喺廣泛環境中嘅功能性。

2.2 電光特性 (Ta=25°C)

呢啲係喺指定測試條件下（通常喺20mA正向電流下）嘅典型性能參數。

• 發光強度 (I_V):R6（紅色）變體嘅典型值為285 mcd（毫坎德拉），而Y2（黃色）亦達到285 mcd。最小值從72 mcd開始，實際提供嘅強度由分級代碼決定（見第3節）。適用±11%嘅公差。
• 視角 (2θ_1/2):120度。呢個係發光強度下降到其峰值一半時嘅全角，確認咗廣角發射輪廓。
• 峰值同主波長:對於R6：峰值 (λ_p) 係632nm，主波長 (λ_d) 範圍係621-631nm。對於Y2：峰值係591nm，主波長範圍係586-594nm。主波長係人眼對顏色嘅單一波長感知。
• 光譜帶寬 (Δλ):R6約為20nm，Y2約為15nm，表明黃色晶片嘅光譜純度略高。
• 正向電壓 (V_F):對於R6：1.75V至2.35V。對於Y2：1.8V至2.4V（從曲線推斷）。紅色AlGaInP LED嘅典型V_F比某些其他顏色嘅LED低。必須串聯一個限流電阻來設定工作點。
• 反向電流 (I_R):喺V_R=5V時最大10µA，表明良好嘅結質量。

3. 分級系統解釋

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會被分類到唔同嘅級別。呢個系統允許設計師選擇符合特定應用要求嘅部件。

3.1 發光強度分級

R6同Y2晶片都分到相同嘅強度級別，標記為Q1、Q2、R1、R2、S1、S2。發光強度範圍從最小72-90 mcd（Q1）到最大225-285 mcd（S2）。分級代碼（例如S2）會標記喺包裝上，允許選擇特定嘅亮度等級。

3.2 主波長分級

呢個分級確保顏色一致性。

• R6 (紅色):分為FF1 (621-626nm) 同 FF2 (626-631nm)。
• Y2 (黃色):分為DD1 (586-588nm)、DD2 (588-590nm)、DD3 (590-592nm) 同 DD4 (592-594nm)。

更窄嘅波長級別（例如DD1對比DD4）可以喺陣列中嘅多個LED之間提供更一致嘅顏色外觀。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗說明器件喺唔同條件下行為嘅特性曲線。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)

曲線顯示咗二極管典型嘅指數關係。R6晶片嘅正向電壓隨電流從1mA增加到30mA而從約1.8V增加到約2.2V。Y2晶片顯示略高嘅電壓範圍。呢條曲線對於設計驅動電路同計算功耗至關重要。

4.2 相對發光強度 vs. 正向電流

發光強度隨電流增加而次線性增加。對於兩種類型，強度喺低電流時急劇增加，但增加速率喺約20-30mA以上減慢，表明喺更高驅動水平下效率降低。喺建議嘅20mA或以下操作可以提供亮度同效率之間嘅良好平衡。

4.3 相對發光強度 vs. 環境溫度

發光輸出隨環境溫度升高而降低。當溫度從25°C上升到85°C時，輸出可能下降約20-25%。喺預期高環境溫度嘅設計中，必須考慮呢個熱降額，可能需要更低嘅驅動電流或熱管理。

4.4 正向電流降額曲線

呢個圖表定義咗最大允許連續正向電流作為環境溫度嘅函數。隨著溫度升高，最大允許電流會降低以防止過熱。例如，喺85°C時，最大電流明顯低於25°C時嘅25mA額定值。

4.5 光譜分佈

圖表顯示相對輻射功率與波長嘅關係。R6光譜以632nm為中心，帶寬較寬。Y2光譜以591nm為中心且更窄，確認咗表中嘅數據。

4.6 輻射圖 (極座標圖)

極座標圖直觀地確認咗120度視角。強度模式大致係朗伯分佈（餘弦分佈），呢種分佈對於具有無穹頂、平面封裝同內部反射器嘅LED係常見嘅。

5. 機械同包裝資料

5.1 封裝尺寸

P-LCC-4封裝具有緊湊嘅佔位面積。關鍵尺寸（單位：mm）係：長度：2.0，寬度：1.25，高度：1.1。引腳間距為1.0mm。除非另有說明，公差為±0.1mm。規格書中提供咗包含所有關鍵尺寸嘅詳細圖紙，用於PCB焊盤圖案設計。

5.2 極性識別

封裝具有陰極識別標記。通常，呢個係器件主體上嘅一個凹口、一個綠點或一個倒角角。PCB焊盤圖案嘅絲印應清晰標記陰極焊盤，以防止錯誤放置。

6. 焊接同組裝指引

6.1 回流焊接參數

LED適合氣相或紅外回流焊接。推薦嘅溫度曲線包括：喺150-200°C預熱60-120秒，液相線以上（217°C）時間為60-150秒，峰值溫度唔超過260°C，最多10秒。應控制冷卻速率。

6.2 手動焊接

如果需要手動焊接，烙鐵頭溫度唔應超過350°C，並且每個引腳嘅接觸時間應限制喺3秒或更少，以防止對塑膠封裝同半導體晶片造成熱損壞。

6.3 儲存同濕度敏感度

元件包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。打開前，應儲存喺≤30°C同≤90% RH嘅環境中。打開袋子後，"車間壽命"（元件可以暴露於車間環境條件下嘅時間）喺≤30°C同≤60% RH下為168小時。未使用嘅部件應重新用乾燥劑包裝或儲存喺乾燥櫃中。

7. 包裝同訂購資料

7.1 載帶同捲盤規格

LED以8mm寬嘅凸紋載帶供應，兼容自動貼片設備。捲盤尺寸係標準化嘅。每個捲盤包含2000件。載帶尺寸（口袋尺寸、間距）有明確規定，以確保喺貼片機中正確送料。

7.2 標籤解釋

捲盤標籤包含發光強度等級（CAT）、主波長等級（HUE）同正向電壓等級（REF）嘅代碼。呢啲代碼直接對應第3.1同3.2節中嘅分級信息，允許追溯同精確選擇。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 電信設備:電話、傳真機同數據機中嘅狀態指示燈、鍵盤背光同訊息等待燈。
• 消費電子產品:便攜式設備、音頻/視頻設備同家用電器中嘅電源、電池同功能指示燈。
• 工業同汽車:面板指示燈、開關照明同故障信號，其中廣視角有好處。
• 導光管應用:內部反射器同廣視角令呢個系列成為將光耦合到亞克力或聚碳酸酯導光管中以遠程指示狀態或背光符號嘅絕佳選擇。

8.2 關鍵設計考慮因素

• 限流:一個外部串聯電阻係絕對必須嘅。LED嘅指數I-V特性意味住電源電壓嘅微小增加會導致電流嘅巨大、破壞性增加。電阻值計算為 R = (V_電源- V_F) / I_F.
• 熱管理:遵守功耗同電流降額曲線。如果喺高環境溫度或接近最大額定值下操作，請確保足夠嘅PCB銅面積或散熱過孔。
• ESD預防措施:喺處理同組裝過程中使用標準ESD控制措施。
• 光學設計:對於導光管，考慮LED嘅輻射模式同耦合效率。廣視角有利於將更多光線捕獲到導光管中。

9. 技術比較同差異化

67-22系列通過其封裝同性能屬性嘅特定組合來區分自己。與更細嘅晶片LED（例如0402）相比，佢提供更高嘅光輸出同更好嘅視角。與穹頂透鏡LED相比，平頂P-LCC封裝提供更適合耦合到導光管中嘅定向光束同更低嘅外形。使用AlGaInP技術製造紅色同黃色LED，與GaAsP等舊技術相比，提供更高嘅效率同更好嘅色彩飽和度。內部反射器係一個唔係所有SMD LED都具備嘅關鍵特徵，專門增強咗喺導光應用中嘅性能。

10. 常見問題 (基於技術參數)

10.1 點解需要串聯電阻？

LED係電流驅動器件，唔係電壓驅動。佢哋嘅正向電壓有公差同負溫度係數（隨溫度升高而降低）。冇有限流器嘅固定電壓源會導致熱失控同故障。電阻提供咗一種簡單、線性嘅方法來設定工作電流。

10.2 我可以用3.3V電源驅動LED嗎？

可以。例如，對於一個典型V_F喺20mA時為2.0V嘅紅色（R6）LED，所需嘅串聯電阻為 R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65歐姆。一個標準嘅68歐姆電阻會係合適嘅，產生約19.1mA嘅電流。

10.3 "分級"對我嘅設計有咩意義？

如果你嘅應用需要統一嘅外觀（例如一排多個LED），你應該指定一個窄嘅波長級別（例如僅DD2）同一個特定嘅強度級別（例如R2或更高）。對於唔太關鍵嘅應用，更寬嘅級別選擇可能可以接受且更具成本效益。

10.4 點樣解讀輻射圖？

該圖顯示光強度作為角度嘅函數。曲線上嘅0.5（50%）點對應於中心軸嘅±60°點，定義咗120°視角。形狀話俾你知光線係點樣分佈嘅；更平滑、更寬嘅曲線對於廣域照明更好。

11. 實用設計同使用案例

案例：設計一個帶導光管嘅狀態指示燈面板。一個控制面板需要四個狀態指示燈（電源、活動、警告、故障）能夠從廣角可見。面板後面嘅空間有限。設計師選擇67-22系列，因為佢具有廣視角同內部反射器。選擇紅色LED（R6，S2級別以獲得高亮度）用於警告同故障。選擇黃色LED（Y2，R1級別）用於活動。選擇綠色變體（來自該系列家族）用於電源。LED安裝喺面板正後面嘅PCB上。亞克力導光管放置喺每個LED上方，將光線引導到前面板嘅切口處。LED嘅內部反射器有效地將光耦合到導光管嘅入口。微控制器GPIO引腳，通過每個LED一個100Ω串聯電阻（對於5V電源），驅動每個指示燈。廣視角確保即使操作員唔係直接喺面板前面，指示燈都清晰可見。

12. 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型材料嘅電子喺有源區與來自p型材料嘅空穴復合。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。67-22系列使用AlGaInP（磷化鋁鎵銦）作為其紅色同黃色晶片，呢種材料系統以喺紅到黃光譜範圍內嘅高效率而聞名。P-LCC封裝保護脆弱嘅半導體晶片，通過四個引腳提供電氣連接，並包含一個透明環氧樹脂，充當透鏡同環境密封。內部反射器通常係一個帶有反射塗層嘅模製塑膠部件，有助於將側面發射嘅光線重新導向頂部觀看方向，增加有效發光強度並塑造輻射模式。

13. 發展趨勢

指示燈型SMD LED嘅總體趨勢繼續朝向幾個關鍵領域：效率提升:持續嘅材料同外延生長改進產生更高嘅發光效率（每電瓦更多光輸出），允許更低嘅功耗或喺相同電流下更高嘅亮度。微型化:雖然P-LCC-4係一個標準封裝，但對於空間受限嘅便攜式設備，仍然有對更細佔位面積（例如0402、0201）嘅需求，儘管通常以犧牲最大光輸出為代價。增強可靠性同穩健性:封裝材料（環氧樹脂、引線框架鍍層）嘅改進旨在提高對熱循環、濕度同含硫環境嘅抵抗力。集成化:一些趨勢包括將限流電阻或保護二極管集成到LED封裝內，以簡化電路設計並節省電路板空間。顏色一致性同分級:製造工藝不斷改進，以產生更窄嘅波長同強度分佈，減少對廣泛分級嘅需求，並提高多LED應用中嘅視覺均勻性。67-22系列嘅核心優勢——其平衡嘅封裝尺寸、良好嘅輸出以及內部反射器等專業功能——確保咗佢喺重視呢啲特定屬性而非極端微型化或超高功率嘅應用中嘅相關性。