目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 主波長分級
- 3.3 正向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 相對發光強度 vs. 環境溫度
- 4.2 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
- 4.3 相對發光強度 vs. 正向電流
- 4.4 輻射圖形同光譜分佈
- 5. 機械同封裝資料
- 6. 焊接同組裝指引
- 7. 包裝同訂購資料
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 可靠性同品質保證
- 10. 技術比較同差異化
- 11. 常見問題 (FAQs)
- 12. 實用設計同使用例子
- 13. 工作原理
- 14. 行業趨勢同背景
1. 產品概覽
67-21系列係專為指示燈同背光應用而設計嘅表面貼裝頂視LED家族。呢款特定型號採用AlGaInP晶片技術，實現鮮紅色發光。器件封裝喺緊湊嘅P-LCC-2封裝內，白色主體配無色透明窗口，造就咗佢嘅廣視角特性。一個關鍵設計特點係封裝內置嘅集成反光器，可以優化光耦合效率。呢個特點令LED特別適合用喺導光管，因為光源到顯示點嘅高效光傳輸至關重要。低電流需求進一步增強咗佢喺對功耗敏感嘅應用中嘅適用性，例如便攜式電子設備同汽車儀錶板。
1.1 核心優勢同目標市場
呢個LED系列嘅主要優勢包括120度廣視角、兼容標準自動貼裝同焊接製程（包括氣相、紅外回流焊同波峰焊），以及無鉛、符合RoHS標準嘅結構。器件以8mm載帶同捲盤形式供應，適合大批量組裝。佢嘅主要目標市場係汽車電子（用於儀錶板同開關背光）、通訊設備（用於電話同傳真機嘅指示燈）、一般開關同符號照明，以及作為LCD嘅平面背光源。可靠性、易於組裝同光學性能嘅結合，令佢成為通用指示燈用途嘅多功能元件。
2. 深入技術參數分析
LED嘅性能係喺環境溫度(Ta)為25°C嘅標準測試條件下定義嘅。全面理解呢啲參數對於正確嘅電路設計同性能預測至關重要。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或接近極限操作係唔保證嘅。關鍵嘅絕對最大額定值包括：反向電壓(VR)為5V，連續正向電流(IF)為25mA，以及喺1/10佔空比同1kHz頻率下用於脈衝操作嘅峰值正向電流(IFP)為100mA。最大功耗(Pd)為100mW。器件可以喺-40°C至+85°C嘅溫度範圍內操作，並可以喺-40°C至+90°C之間儲存。焊接溫度曲線至關重要：對於回流焊，規定峰值溫度為260°C，最多10秒；而對於手動焊接，烙鐵頭溫度唔應該超過350°C，持續3秒。
2.2 電光特性
光度同電氣規格嘅典型工作點係喺正向電流20mA下。發光強度(Iv)嘅典型範圍係從140mcd到360mcd，並進一步細分為特定嘅級別(R2, S1, S2, T1)。鮮紅色型號嘅主波長(λd)介乎621nm至631nm之間，典型峰值波長(λp)約為632nm。光譜帶寬(Δλ)約為20nm。電氣方面，喺20mA下嘅正向電壓(VF)範圍係1.75V至2.35V，而反向電流(IR)保證喺最大反向電壓5V下小於10μA。公差規定為：發光強度±11%，主波長±1nm，正向電壓±0.1V。
3. 分級系統說明
為咗確保生產應用中亮度同顏色嘅一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。咁樣可以讓設計師根據佢哋嘅應用需求選擇合適嘅等級。
3.1 發光強度分級
發光輸出分為四個級別：R2 (140-180 mcd)、S1 (180-225 mcd)、S2 (225-285 mcd) 同 T1 (285-360 mcd)。所有測量都喺IF=20mA下進行。選擇較高嘅級別（例如T1）可以保證LED更光，呢個對於需要高可見度嘅應用，或者用喺具有高衰減嘅導光管後面時可能係必要嘅。
3.2 主波長分級
顏色（色調）係通過對主波長進行分級來控制嘅。對於呢個鮮紅色系列，級別喺代碼'F'下分組，子級別包括FF1 (621-626 nm) 同 FF2 (626-631 nm)。應用中更緊密嘅波長分佈可以確保多個指示燈之間嘅顏色外觀均勻。
3.3 正向電壓分級
正向電壓喺代碼'B'下分為三組：B0 (1.75-1.95V)、B1 (1.95-2.15V) 同 B2 (2.15-2.35V)。了解VF分級對於設計限流電路至關重要，特別係當驅動多個串聯LED時，以確保電流分佈同亮度均勻。
4. 性能曲線分析
提供嘅特性曲線為LED喺非標準條件下嘅行為提供咗有價值嘅見解。
4.1 相對發光強度 vs. 環境溫度
曲線顯示發光強度同結溫成反比關係。隨著環境溫度從-40°C上升到+110°C，相對輸出會下降。喺最高操作溫度+85°C時，輸出明顯低於25°C時。喺預期會有高環境溫度嘅設計中，必須考慮呢個熱降額，可能需要選擇更高強度級別或主動冷卻。
4.2 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
I-V曲線係非線性嘅，係二極管嘅典型特徵。喺建議嘅20mA工作點，電壓落喺分級範圍內。呢條曲線可以讓設計師估算唔同驅動電流下嘅電壓降，呢個對於電源設計至關重要。
4.3 相對發光強度 vs. 正向電流
呢條曲線表明，喺典型工作範圍內，光輸出大致同正向電流成正比。然而，禁止將LED驅動到超過絕對最大額定值25mA，因為咁樣會由於產生過多熱量而降低壽命同可靠性。
4.4 輻射圖形同光譜分佈
輻射圖確認咗120度廣視角，顯示出類似朗伯體嘅發射圖形。光譜分佈圖顯示咗一個以632nm為中心嘅單一峰值，呢個係AlGaInP紅色LED嘅特徵，具有確定嘅帶寬以確保顏色純度。
5. 機械同封裝資料
P-LCC-2封裝嘅尺寸約為長3.2mm、寬2.8mm、高1.9mm（公差±0.1mm，除非另有說明）。技術圖紙提供咗LED主體、透鏡同關鍵焊盤佔位嘅詳細尺寸。正確嘅焊盤設計對於可靠焊接同回流過程中嘅正確對齊至關重要。極性由封裝上嘅陰極標記指示。推薦嘅PCB焊盤圖案確保足夠嘅焊錫角形成同機械穩定性。
6. 焊接同組裝指引
器件完全兼容標準SMT組裝製程。對於回流焊，必須使用峰值溫度唔超過260°C持續10秒嘅曲線，以防止損壞塑料封裝同內部晶片鍵合。應遵循標準嘅升溫同冷卻速率。對於手動焊接，必須格外小心：使用接地烙鐵，烙鐵頭溫度低於350°C，並將每個焊盤嘅接觸時間限制喺3秒內。組裝期間同之後避免對透鏡施加機械應力。通過將元件裝喺帶有乾燥劑嘅密封鋁箔防潮袋中運輸來解決濕度敏感性問題。
7. 包裝同訂購資料
LED以8mm載帶形式供應，每捲標準裝載數量為2000件。指定咗捲盤尺寸以兼容自動送料器。捲盤上嘅標籤包括關鍵信息：零件編號(PN)、客戶零件編號(CPN)、數量(QTY)、批號(LOT NO)，以及發光強度(CAT)、主波長(HUE)同正向電壓(REF)嘅特定分級代碼。呢種可追溯性對於品質控制同一致性製造至關重要。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款LED非常適合用於消費電子產品嘅狀態指示燈、薄膜開關同面板標誌嘅背光，以及汽車儀錶板或工業控制面板中導光管嘅照明。佢嘅廣視角令佢適合需要從唔同角度都可見指示燈嘅應用。
8.2 設計考慮因素
一定要同LED串聯使用一個限流電阻。電阻值(R)可以使用公式 R = (V電源- VF) / IF 來計算。使用分級或數據表中嘅最大VF，以確保喺最壞情況下電流唔會超過20mA。對於多LED陣列中嘅均勻亮度，可以考慮使用恆流驅動器或對LED進行VF分級以保持一致。當與導光管一齊使用時，確保導光管材料對紅光具有高透射率，並設計接口以最小化光學損耗。
9. 可靠性同品質保證
產品經過一系列全面嘅可靠性測試，置信水平為90%，批次容許不良率(LTPD)為10%。測試組合包括回流焊耐性、溫度循環(-40°C至+100°C)、熱衝擊、高低溫儲存、20mA下1000小時直流操作壽命，以及高溫/高濕度(85°C/85% RH)測試。呢啲測試驗證咗LED喺要求苛刻嘅汽車同工業環境中嘅穩健性，確保長期性能穩定性。
10. 技術比較同差異化
同舊式通孔LED相比，呢款SMD封裝節省咗大量空間，更適合自動化生產，並通過消除手動焊接提高咗可靠性。喺SMD LED領域中，67-21系列以其專為導光管耦合優化嘅特定封裝幾何形狀同120度廣視角（比許多標準SMD LED更寬）而與眾不同。提供精確嘅強度、顏色同電壓分級，為需要高一致性嘅應用提供咗優勢。
11. 常見問題 (FAQs)
問：我可唔可以唔用限流電阻來驅動呢個LED？
答：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過，即刻損壞佢。一定要使用串聯電阻或恆流驅動器。
問：峰值波長同主波長有咩唔同？
答：峰值波長(λp)係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。主波長(λd)係與LED感知顏色相匹配嘅單色光波長。對於顏色規格，主波長更相關。
問：我點樣解讀標籤上嘅分級代碼？
答：CAT代碼對應發光強度分級（例如S1），HUE代碼對應主波長分級（例如FF1），REF代碼對應正向電壓分級（例如B1）。呢啲確保你收到嘅LED具有你訂購嘅特定性能特徵。
問：需唔需要散熱器？
答：對於20mA或以下嘅正常操作，單個LED通常唔需要專用散熱器。然而，通過適當嘅PCB佈局（散熱焊盤、鋪銅）進行熱管理係良好做法，特別係對於高密度陣列或高環境溫度應用。
12. 實用設計同使用例子
例子1：儀錶板指示燈組：喺汽車儀錶板中，可以將多個67-21 LED（紅色同系列中其他顏色）安裝喺單個PCB上。每個LED都配備專用導光管，將其光線引導到特定圖標（例如，檢查引擎、機油壓力）。廣視角確保圖標對司機同乘客都能均勻照亮。LED通過車輛嘅12V系統驅動，使用適當嘅串聯電阻，計算時使用最大VF，以確保喺車內溫度範圍內亮度一致。
例子2：工業控制面板：機器操作員面板使用呢啲LED喺雕刻亞克力面板後面來指示機器狀態（運行 - 綠色、故障 - 紅色、待機 - 黃色）。LED嘅白色封裝可以最小化來自PCB嘅顏色污染。設計師從相同強度同電壓分級中選擇LED，以保證所有指示燈亮度均勻。SMD封裝允許非常扁平同緊湊嘅面板設計。
13. 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。晶片材料係磷化鋁鎵銦(AlGaInP)。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時，來自n區嘅電子同來自p區嘅空穴被注入到有源區，喺嗰度佢哋復合。喺AlGaInP中，呢種復合以可見光譜紅色部分（約630nm）嘅光子（光）形式釋放能量。AlGaInP層嘅特定成分決定咗發射光嘅精確波長。無色透明環氧樹脂透鏡封裝晶片，保護佢免受環境影響，並將發射光塑造成所需嘅輻射圖形。
14. 行業趨勢同背景
指示燈LED嘅趨勢繼續朝向更高效率（每單位電輸入更多光輸出）、更細封裝尺寸同更高可靠性發展。由於消費同汽車電子產品中嘅美學同功能原因，對更緊密顏色同亮度一致性（分級）嘅需求亦不斷增長。雖然呢個67-21系列係一個成熟嘅產品，但更新嘅LED技術可能提供更高嘅光效。然而，佢結合咗經過驗證嘅封裝、廣泛可用性、針對導光管嘅特定光學特性同全面可靠性數據，確保咗佢喺許多需要平衡性能、成本同經過驗證可靠性嘅設計應用中嘅持續相關性。電子產品中對小型化同更高集成度嘅推動亦支持使用呢類標準化、可自動化嘅SMD元件。
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。 |