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 主波長分級
- 3.2 發光強度分級
- 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 頻譜分佈
- 4.4 輻射模式
- 5. 機械同包裝信息
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 7. 包裝同訂購信息
- 7.1 標籤說明
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題（基於技術參數）
- 10.1 使用5V電源時，我應該用幾大電阻值？
- 10.2 點解高溫下發光強度會下降？
- 10.3 我可以用PWM信號驅動呢個LED進行調光嗎？
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 工作原理介紹
- 13. 行業趨勢同發展
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，發出鮮橙色光。器件封裝喺一個緊湊嘅P-LCC-2封裝內，白色本體配無色透明窗口，呢個設計有助於實現其寬視角特性。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特別適合用於光導管，呢個係現代電子設備設計中常見嘅要求。低正向電流需求進一步增強咗佢喺電池供電或對功耗敏感嘅便攜設備中嘅吸引力。
1.1 核心優勢同目標市場
呢個LED系列嘅主要優勢包括適合自動化組裝流程、兼容常見焊接技術（氣相、紅外回流焊同波峰焊），以及提供卷帶包裝以適應大批量生產。佢係一款符合RoHS指令嘅無鉛產品。目標市場多元化，涵蓋汽車內飾（例如儀表板同開關背光）、通訊設備（例如電話同傳真機上嘅指示燈）、一般開關同符號照明、LCD平面背光，以及需要可靠、穩定光輸出嘅通用指示燈應用。
2. 深入技術參數分析
LED嘅性能由一套喺標準條件下（Ta=25°C）測量嘅全面電氣、光學同熱學參數定義。
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，唔適用於連續操作。主要極限包括反向電壓（V_R）為12V，連續正向電流（I_F）為25mA，以及喺脈衝條件下（1/10佔空比，1kHz）嘅峰值正向電流（I_FP）為60mA。最大功耗（P_d）為60mW。器件嘅額定工作溫度範圍係-40°C至+85°C，並且可以承受2000V（人體模型）嘅靜電放電（ESD）。焊接溫度曲線至關重要：回流焊最高260°C，最多10秒；或者手動焊接最高350°C，每個引腳最多3秒。
2.2 電光特性
喺20mA標準測試電流下，器件表現出典型性能。發光強度（I_V）範圍從最小90 mcd到最大225 mcd。視角（2θ1/2），定義為強度下降到峰值一半時嘅角度，通常為120度，證實咗其廣角發射特性。主波長（λ_d），即定義感知顏色嘅波長，呢款鮮橙色型號指定喺600.5 nm至612.5 nm之間，典型峰值波長（λ_p）約為611 nm。頻譜帶寬（Δλ）約為15 nm。20mA下嘅正向電壓（V_F）範圍為1.75V至2.35V，而12V下嘅反向電流（I_R）最大為10 μA。
3. 分級系統說明
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。
3.1 主波長分級
主波長分為四組（分級代碼D8、D9、D10、D11）。每個分級涵蓋3nm範圍，從D8（600.5-603.5nm）到D11（609.5-612.5nm）。應用±1nm嘅公差。
3.2 發光強度分級
發光強度分為四個級別：Q2（90-112 mcd）、R1（112-140 mcd）、R2（140-180 mcd）同S1（180-225 mcd）。強度公差為±11%。
3.3 正向電壓分級
正向電壓分為三個級別：0（1.75-1.95V）、1（1.95-2.15V）同2（2.15-2.35V），公差為0.1V。
4. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條特性曲線，說明器件喺不同條件下嘅行為。
4.1 相對發光強度 vs. 環境溫度
曲線顯示發光強度高度依賴於結溫。強度喺25°C時歸一化為100%。隨著環境溫度升高，強度下降。相反，喺較低溫度下，強度會增加。呢種熱淬滅效應係半導體光源嘅典型特徵，必須喺熱管理設計中考慮，特別係喺高溫環境中。
4.2 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）
呢個圖表描繪咗電流同電壓之間嘅非線性關係。正向電壓隨電流增加而增加。設計師使用呢條曲線來選擇合適嘅限流電阻，以實現所需亮度，同時保持在器件嘅電氣極限內。
4.3 頻譜分佈
頻譜功率分佈曲線顯示一個以約611 nm為中心嘅單峰，呢個係基於AlGaInP嘅橙色LED嘅特徵。窄帶寬（約15nm FWHM）表示良好嘅色純度。
4.4 輻射模式
極座標圖說明咗光嘅空間分佈。模式大致為朗伯分佈，證實咗120度嘅寬視角。呢種均勻嘅發射輪廓對光導管同廣域照明應用有益。
5. 機械同包裝信息
5.1 封裝尺寸
LED佔用空間緊湊。整體封裝尺寸為長2.0mm、寬1.25mm、高1.1mm。透鏡（窗口）直徑為1.1mm。陽極同陰極焊盤定義清晰，並提供推薦嘅焊盤圖案供PCB設計使用。所有未指定公差為±0.1mm。
5.2 極性識別
陰極由封裝一角嘅凹口或倒角標記。組裝期間正確嘅極性方向對於確保正常功能至關重要。
6. 焊接同組裝指引
器件兼容標準SMT工藝。對於回流焊，峰值溫度260°C唔應超過10秒。對於手動焊接，烙鐵頭溫度應限制喺350°C，每個引腳接觸時間最多3秒。呢啲限制可防止塑料封裝同內部晶片及引線鍵合受到熱損壞。
7. 包裝同訂購信息
LED以8mm載帶供應，每卷2000件。卷盤尺寸標準化，適用於自動貼片機。包裝包括防潮措施：元件密封喺鋁製防潮袋中，內置乾燥劑同濕度指示卡，以防止吸濕，吸濕可能導致回流焊期間出現\"爆米花\"現象。
7.1 標籤說明
卷盤標籤包含關鍵信息：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。呢個允許精確追溯性，並確保生產中使用正確嘅元件等級。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 汽車內飾照明：由於其喺寬溫度範圍（-40°C至+85°C）內嘅可靠性，非常適合用於儀表板圖標、按鈕同開關嘅背光。
- 消費電子產品：非常適合路由器、數據機、充電器同音響設備上嘅狀態指示燈。寬視角確保從各個角度都可見。
- 光導管應用：來自內部反光器嘅優化光耦合，使其成為通過塑料光導管將光引導至前面板或顯示器嘅絕佳選擇。
- 工業控制面板：適用於需要清晰、明亮信號指示嘅機器狀態指示燈。
8.2 設計考慮因素
- 電流限制：務必使用串聯電阻來限制正向電流。根據電源電壓（VCC）、LED嘅正向電壓（VF，來自所選分級）同所需工作電流（IF，連續電流唔超過25mA）計算電阻值。
- 熱管理：雖然功耗低，但喺高環境溫度或高電流下連續運行會降低光輸出，並可能縮短使用壽命。如有必要，請確保足夠嘅PCB銅面積或通風。
- ESD防護：雖然額定值為2000V HBM，但組裝同處理期間應遵守標準ESD處理預防措施。
- 光學設計：對於光導管應用，LED同光導管入口之間嘅距離同對齊對於最大化耦合效率至關重要。
9. 技術比較同差異化
與更簡單嘅LED封裝相比，67-21系列提供明顯優勢。帶有內部反光器嘅P-LCC-2封裝比基本晶片LED提供更優越嘅光提取同更受控嘅輻射模式。120度嘅寬視角比許多側視或窄角頂視LED更寬，提供更大嘅設計靈活性。其兼容所有主要焊接工藝同卷帶包裝，使其成為生產友好型選擇，相比需要特殊處理嘅器件。
10. 常見問題（基於技術參數）
10.1 使用5V電源時，我應該用幾大電阻值？
使用最大正向電壓（VF_max= 2.35V）以確保所有條件下都有足夠電流，並以20mA安全工作電流為目標，計算如下：R = (VCC- VF) / IF= (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5Ω。標準130Ω或150Ω電阻係合適嘅。務必根據你元件嘅實際VF分級驗證亮度。
10.2 點解高溫下發光強度會下降？
呢個係由於半導體發光嘅基本物理原理。隨著結溫升高，非輻射復合過程（產生熱而非光）增加，輻射復合過程嘅效率下降。呢種現象稱為熱淬滅，係所有LED嘅特徵，並記錄喺性能曲線中。
10.3 我可以用PWM信號驅動呢個LED進行調光嗎？
可以，脈衝寬度調製（PWM）係一種有效嘅LED調光方法。佢涉及以高到人眼無法察覺嘅頻率（通常>100Hz）開關LED。感知亮度與佔空比成正比。呢種方法優於模擬電流調光，因為佢喺不同亮度水平下保持一致的色度。
11. 實用設計同使用案例
案例：為便攜設備設計狀態指示燈
一位設計師正在設計一款電池供電嘅手持工具。需要一個明亮、明確嘅狀態指示燈（例如\"電源開啟\"或\"充電中\"）。選擇67-21系列係因為其低電流需求（延長電池壽命）、寬視角（從任何手持角度都可見）同細小佔用空間。設計師選擇15mA驅動電流（低於20mA測試條件）以進一步節省電力，參考I-V同強度曲線預測所得亮度。設計咗一個光導管，將安裝喺主PCB上嘅LED光線引導至設備堅固外殼上嘅一個小窗口。選擇鮮橙色係為咗高對比度同清晰可見性。物料清單指定所需分級代碼（例如HUE: D10, CAT: R1），以確保所有生產單元嘅顏色同亮度一致性。
12. 工作原理介紹
呢個LED中嘅光發射基於半導體材料中電致發光嘅原理。有源區由磷化鋁鎵銦（AlGaInP）組成。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型區域嘅電洞被注入有源區。當呢啲電荷載流子復合時，佢哋以光子形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，呢個直接對應於發射光嘅波長（顏色）——喺呢個案例中，係橙色頻譜（約611 nm）。無色透明環氧樹脂封裝充當透鏡，塑造光輸出並提供環境保護。
13. 行業趨勢同發展
指示燈LED嘅趨勢繼續朝向更高效率、更細封裝同更大集成度發展。雖然像67-21系列咁樣嘅分立LED對於靈活性仍然至關重要，但內置驅動器同控制器嘅集成LED模塊嘅使用日益增長。此外，材料科學嘅進步可能導致更高效嘅橙色同紅色發射器，喺高溫下具有更好性能。汽車同工業應用中對可靠、長壽命指示燈嘅需求，確保咗像呢個系列咁樣穩健、特性明確嘅元件嘅相關性。對自動化組裝同供應鏈可追溯性嘅重視（體現喺詳細分級同標籤中）反映咗更廣泛嘅製造趨勢。
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。 |