目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術規格同客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統解說
- 3.1 主波長分級(HUE)
- 3.2 光強度分級(CAT)
- 3.3 正向電壓分級(REF)
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 相對光強度 vs. 正向電流
- 4.2 正向電流降額曲線
- 4.3 正向電壓 vs. 正向電流
- 4.4 光譜分佈
- 4.5 輻射模式圖
- 5. 機械同包裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 捲盤同載帶包裝
- 5.3 濕度敏感性同儲存
- 6. 焊接同組裝指引
- 7. 應用建議同設計考量
- 7.1 典型應用場景
- 7.2 導光管應用
- 7.3 電路設計考量
- 8. 可靠性測試
- 9. 常見問題(基於技術參數)
- PLCC-2封裝嘅67-21系列將自身定位為一款通用、性價比高嘅指示燈LED,特別強調廣角性能。同更細嘅晶片LED(例如0402、0603)相比,由於其更大嘅晶片同集成反光結構,佢提供咗顯著更高嘅光輸出同更闊嘅視角。同傳統圓頂LED相比,佢提供咗更低嘅外形,適合現代薄型電子設備。佢嘅關鍵區別在於結合咗良好亮度、超闊視角同兼容自動SMT組裝,令佢成為指示燈同導光管背光任務中嘅多功能選擇,尤其適用於需要廣闊、均勻照明嘅場合。
1. 產品概覽
67-21系列係一個採用緊湊型PLCC-2(塑膠引線晶片載體)封裝嘅頂視LED家族。呢款器件嘅特徵係白色封裝主體同無色透明窗口透鏡。一個關鍵設計特點係封裝內部集成咗反光結構,用嚟優化光耦合同輸出效率。呢個設計令到視角非常之闊,令LED特別適合用導光管或者需要廣闊照明模式嘅應用。低正向電流要求進一步增強咗佢喺對功耗敏感嘅應用(例如便攜式電子設備)中嘅吸引力。
呢款LED嘅主要功能係作為光學指示器或者背光光源。佢嘅封裝設計兼容現代大批量組裝製程,包括氣相迴流、紅外線迴流同波峰焊接。佢亦兼容自動貼片設備,並且以8mm載帶同捲盤形式供應,方便高效嘅自動化組裝。
呢款器件採用無鉛材料製造,並且符合相關RoHS(有害物質限制)指令,確保佢達到當代電子元件嘅環保同法規標準。
2. 技術規格同客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出極限操作並唔保證,電路設計中應該避免。
- 反向電壓(VR):5V。反向偏壓超過呢個電壓可能導致接面擊穿。
- 正向電流(IF):50mA直流。連續直流電流唔應該超過呢個數值。
- 峰值正向電流(IFP):100mA。呢個只係喺脈衝條件下(1kHz,1/10佔空比)先至容許。
- 功耗(Pd):120mW。呢個係最大允許功耗,計算方式為VF* IF.
- 操作溫度(Topr):-40°C 至 +85°C。可靠操作嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度(Tstg):-40°C 至 +100°C。
- 靜電放電(ESD):2000V(人體模型)。需要遵循正確嘅ESD處理程序。
- 焊接溫度:對於迴流焊接,規定峰值溫度為260°C,最多10秒。對於手動焊接,極限係350°C,3秒。
2.2 電光特性
呢啲參數喺標準測試條件下測量,環境溫度25°C,正向電流(IF)為20mA,除非另有說明。
- 光強度(IV):範圍從最小450毫坎德拉(mcd)到最大1120 mcd。典型值喺呢個範圍內。公差為±10%。
- 視角(2θ1/2):120度(典型)。呢個係光強度下降到峰值一半時嘅全角,證實咗超闊視角嘅聲稱。
- 峰值波長(λp):591 nm(典型)。呢個係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
- 主波長(λd):586 nm 至 594 nm。呢個波長定義咗感知顏色(柔和橙色)。規定咗嚴格嘅±1 nm公差。
- 光譜帶寬(Δλ):20 nm(典型)。呢個表示發射光嘅光譜純度。
- 正向電壓(VF):喺20mA時為1.75V至2.35V。公差為±0.1V。呢個參數對於計算串聯電阻值同功耗至關重要。
- 反向電流(IR):喺5V反向電壓下,最大10 µA。
3. 分級系統解說
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性,LED會根據關鍵參數分級。
3.1 主波長分級(HUE)
定義顏色一致性。用於柔和橙色嘅67-21系列歸類喺代碼F下,有四個子級:
- DD1:586 - 588 nm
- DD2:588 - 590 nm
- DD3:590 - 592 nm
- DD4:592 - 594 nm
3.2 光強度分級(CAT)
定義亮度輸出。喺IF=20mA時定義咗四個級別:
- U1:450 - 565 mcd
- U2:565 - 715 mcd
- V1:715 - 900 mcd
- V2:900 - 1120 mcd
3.3 正向電壓分級(REF)
定義電氣特性,方便電路設計。組別B喺IF=20mA時有三個級別:
- 0:1.75 - 1.95 V
- 1:1.95 - 2.15 V
- 2:2.15 - 2.35 V
具體組合(例如,CAT:V2,HUE:DD3,REF:1)會標示喺產品標籤同捲盤上。
4. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條特性曲線,對於理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。
4.1 相對光強度 vs. 正向電流
呢條曲線顯示光輸出隨電流增加而增加,但並非線性關係。佢幫助設計師選擇一個平衡亮度、效率同器件應力嘅工作點。
4.2 正向電流降額曲線
呢幅關鍵圖表顯示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,必須降低最大電流以保持喺120mW功耗限制內,防止過熱。例如,喺85°C時,最大IF明顯低於50mA。
4.3 正向電壓 vs. 正向電流
呢條IV曲線說明咗二極管嘅指數關係。電壓隨電流增加而增加,而且呢個關係係溫度相關嘅(顯示咗一條25°C嘅曲線)。
4.4 光譜分佈
圖表顯示一個以591 nm為中心嘅單一峰值,證實咗典型帶寬為20 nm嘅單色橙色發射。
4.5 輻射模式圖
極座標圖直觀地證實咗120度嘅超闊視角,顯示出近乎朗伯發射特性,適合廣域照明。
5. 機械同包裝資訊
5.1 封裝尺寸
PLCC-2封裝嘅主體尺寸約為2.0mm(長)x 1.25mm(寬)x 1.1mm(高)。引腳間距為1.0mm。提供咗帶公差(通常為±0.1mm)嘅詳細尺寸圖用於PCB焊盤設計。封裝包括清晰嘅陰極標識(通常喺圖中用凹口或綠色標記表示)。
5.2 捲盤同載帶包裝
元件以8mm載帶形式供應,用於自動化組裝。捲盤尺寸係標準化嘅。每捲包含2000件。載帶尺寸確保咗元件嘅正確固定同送料。
5.3 濕度敏感性同儲存
元件包裝喺防潮鋁袋中,內含乾燥劑以防止吸濕,呢點對於防止迴流焊接期間嘅爆米花現象至關重要。袋上標有相關產品資訊。
6. 焊接同組裝指引
呢款器件適用於標準SMD焊接製程。
- 迴流焊接:建議峰值溫度曲線唔超過260°C,最多10秒。
- 手動焊接:如有需要,可以使用高達350°C嘅烙鐵頭溫度,每條引腳最多3秒。
- 佢兼容紅外線(IR)同氣相迴流技術。
- 遵循尺寸圖中推薦嘅焊盤圖案對於形成可靠焊點同迴流期間嘅自對位至關重要。
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、控制開關同狀態指示燈嘅背光。
- 通訊設備:電話、傳真機同網絡硬件中嘅狀態指示燈同鍵盤背光。
- 消費電子產品:便攜設備、家用電器同影音設備中嘅電源指示燈、按鈕背光同狀態燈。
- 通用面板指示燈:任何需要明亮、廣角視覺指示器嘅應用。
7.2 導光管應用
超闊視角同反光結構優化嘅光耦合,令呢款LED非常適合用於導光管。設計有效捕捉LED晶片嘅光線,並以最小損耗將其導入導光管,從而喺遠離實際LED位置嘅地方實現明亮且均勻嘅照明。
7.3 電路設計考量
- 限流電阻:必須使用串聯電阻。使用公式 R = (Vsupply- VF) / IF 計算其數值。使用分級或規格書中嘅最大VF,以確保所有條件下都有足夠電流。
- 功耗:確保乘積 VF* IF 唔超過120mW,特別係喺高環境溫度下(參考降額曲線)。
- ESD保護:如果LED會暴露喺用戶接觸環境,請喺PCB走線上實施基本ESD保護,因為其2kV HBM等級相對較低。
8. 可靠性測試
產品經過標準可靠性測試以確保質量同壽命。測試計劃基於90%置信水平,LTPD(批次容許不良率)為10%。其中一項指定測試係迴流焊接耐受性,樣品需承受260°C±5°C,最少5秒,共6個循環。
9. 常見問題(基於技術參數)
問:對於5V電源,我應該用幾大電阻?
答:使用最大VF 2.35V同目標IF 20mA:R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5Ω。標準130Ω或150Ω電阻都合適。始終用測量到嘅VF.
問:我可以用3.3V微控制器引腳驅動呢款LED嗎?
答:有可能,但取決於LED嘅實際VF。如果VF接近2.35V,來自3.3V電源嘅限流電阻上嘅壓降會非常細,令電流控制唔精確且對VF變化敏感。對於3.3V系統,建議使用較低VF問:溫度點樣影響亮度?
答:同大多數LED一樣,光強度會隨著接面溫度升高而降低。降額曲線通過要求喺高環境溫度下降低電流嚟管理熱量,間接反映咗呢一點。為保持恆定亮度,可能需要熱管理或反饋。
問:呢款適合戶外使用嗎?
答:操作溫度範圍(-40°C至+85°C)涵蓋大多數戶外條件。然而,封裝並無專門評級用於防水或抗紫外線。對於直接戶外暴露,需要額外嘅環境保護(塗層、密封外殼)。
10. 技術比較同定位
PLCC-2封裝嘅67-21系列將自身定位為一款通用、性價比高嘅指示燈LED,特別強調廣角性能。同更細嘅晶片LED(例如0402、0603)相比,由於其更大嘅晶片同集成反光結構,佢提供咗顯著更高嘅光輸出同更闊嘅視角。同傳統圓頂LED相比,佢提供咗更低嘅外形,適合現代薄型電子設備。佢嘅關鍵區別在於結合咗良好亮度、超闊視角同兼容自動SMT組裝,令佢成為指示燈同導光管背光任務中嘅多功能選擇,尤其適用於需要廣闊、均勻照明嘅場合。
The 67-21 series in PLCC-2 package positions itself as a general-purpose, cost-effective indicator LED with a strong emphasis on wide-angle performance. Compared to smaller chip LEDs (e.g., 0402, 0603), it offers significantly higher light output and wider viewing angle due to its larger die and integrated reflector. Compared to traditional \"round dome\" LEDs, it offers a much lower profile suitable for modern, thin electronic devices. Its key differentiator is the combination of good brightness, very wide viewing angle, and compatibility with automated SMT assembly, making it a versatile choice for both indicator and light-pipe backlighting tasks where broad, even illumination is desired.
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。 |