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 正向電流降額曲線
- 4.2 正向電流 vs. 正向電壓
- 4.3 相對發光強度 vs. 正向電流
- 4.4 相對發光強度 vs. 環境溫度
- 4.5 光譜分佈
- 4.6 輻射圖
- 5. 機械同包裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接參數
- 6.2 手動焊接
- 6.3 儲存條件
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 7.2 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. 可靠性測試
- 10. 常見問題解答（FAQs）
- 10.1 分級代碼（CAT、HUE、REF）嘅用途係咩？
- 10.2 我可以唔用限流電阻驅動呢款LED嗎？
- 10.3 環境溫度如何影響性能？
- 10.4 呢款LED適合戶外應用嗎？
- 11. 實用設計案例分析
- 12. 技術原理介紹
- 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頂視LED家族。呢啲元件採用緊湊嘅P-LCC-2（塑膠引腳晶片載體）封裝，白色主體配無色透明視窗，造就咗超廣視角。主要設計目標係透過內部反射器優化光耦合，令呢啲LED特別適合用喺導光柱。佢哋所需嘅低正向電流，令佢哋成為對電源敏感應用嘅絕佳選擇，例如便攜式電子設備、汽車儀錶板同電訊設備。
1.1 核心優勢同目標市場
呢個LED系列嘅主要優勢包括典型120度嘅超廣視角、兼容自動貼片設備同氣相回流焊接製程，以及提供8mm載帶包裝以配合大批量生產。產品符合無鉛同RoHS規例。目標市場多元化，涵蓋汽車（儀錶板同開關背光）、電訊（電話同傳真機指示燈）、LCD同符號嘅一般平面背光，以及任何需要可靠、低功耗照明嘅通用指示燈應用。
2. 深入技術參數分析
呢部分詳細拆解定義LED性能邊界同工作條件嘅關鍵電氣、光學同熱力參數。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。呢啲並唔係建議嘅工作條件。最大反向電壓（VR）係5V。連續正向電流（IF）唔應該超過50mA，而喺脈衝條件下（1kHz，1/10佔空比）容許100mA嘅峰值正向電流（IFP）。最大功耗（Pd）係120mW。器件可以承受人體模型（HBM）2000V嘅靜電放電（ESD）。工作溫度範圍（Topr）係-40°C至+85°C，儲存溫度範圍（Tstg）係-40°C至+90°C。焊接溫度分別指定咗回流焊（260°C，10秒）同手動焊接（350°C，3秒）。
2.2 電光特性
電光特性喺標準測試條件Ta=25°C同IF=20mA下量度。發光強度（Iv）有一個典型範圍，最小值180 mcd，最大值565 mcd，公差為±11%。提供數據嘅主波長（λd）喺紅色光譜，範圍由621nm至631nm，公差為±1nm。正向電壓（VF）範圍由1.75V至2.35V，公差為±0.1V。視角（2θ1/2）典型值為120度。反向電流（IR）喺VR=5V時最大值為10µA。
3. 分級系統說明
為確保亮度、顏色同電氣特性嘅一致性，LED會分入唔同嘅級別。咁樣可以讓設計師選擇符合特定應用要求嘅部件。
3.1 發光強度分級
發光強度分為五個級別：S1（180-225 mcd）、S2（225-285 mcd）、T1（285-360 mcd）、T2（360-450 mcd）同U1（450-565 mcd）。所有量度都喺IF=20mA下進行。
3.2 主波長分級
主波長歸類喺代碼F下，有兩個子級別：FF1（621-626 nm）同FF2（626-631 nm）。
3.3 正向電壓分級
正向電壓歸類喺代碼B下，有三個子級別：0（1.75-1.95V）、1（1.95-2.15V）同2（2.15-2.35V）。
4. 性能曲線分析
圖形數據提供咗LED喺唔同條件下行為嘅深入見解，對於穩健嘅電路設計至關重要。
4.1 正向電流降額曲線
一條曲線顯示最大容許正向電流隨環境溫度升高超過25°C而下降。呢點對於熱管理同確保長期可靠性非常關鍵。
4.2 正向電流 vs. 正向電壓
呢條IV特性曲線顯示咗25°C下正向電流同正向電壓之間嘅關係。佢係非線性嘅，典型嘅二極管特性，對於設計限流電路至關重要。
4.3 相對發光強度 vs. 正向電流
呢條曲線展示咗光輸出如何隨正向電流增加而增加。佢幫助設計師平衡亮度要求同功耗以及器件應力。
4.4 相對發光強度 vs. 環境溫度
呢幅圖顯示咗光輸出隨結溫升高而減少，突顯咗散熱對於保持穩定亮度嘅重要性。
4.5 光譜分佈
光譜輸出圖顯示峰值波長約為632nm，確認咗紅色光發射，典型光譜帶寬（Δλ）為20nm。
4.6 輻射圖
極座標圖說明咗光強度嘅空間分佈，確認咗120度嘅超廣視角。強度喺寬闊嘅中心區域相對均勻。
5. 機械同包裝資訊
5.1 封裝尺寸
技術圖紙指定咗P-LCC-2封裝嘅物理尺寸。關鍵尺寸包括總長度、寬度同高度、引腳間距，以及透鏡孔徑嘅大小。所有未指定嘅公差為±0.1mm。
5.2 極性識別
陰極通常通過封裝上嘅凹口或綠色標記來識別。組裝時必須觀察正確極性，以防止器件故障。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接參數
呢款LED適合氣相回流焊接。建議嘅最高峰值溫度為260°C，器件唔應該暴露喺高於此溫度超過10秒。適用於無鉛焊料嘅標準回流曲線。
6.2 手動焊接
如果需要手動焊接，烙鐵頭溫度唔應該超過350°C，每個引腳嘅接觸時間應限制喺3秒或更少。
6.3 儲存條件
器件包裝喺防潮屏障袋中，並配有乾燥劑以防止吸濕。一旦打開包裝袋，應喺指定時間內使用部件（提供嘅PDF中無明確說明，但係標準做法），或者根據MSL（濕度敏感等級）指引喺回流前進行烘烤，以避免焊接期間出現爆米花效應損壞。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 載帶同捲盤規格
LED以8mm載帶供應。捲盤尺寸同載帶嘅袋距喺圖紙中有詳細說明。每捲包含2000件。
7.2 標籤說明
捲盤標籤包含幾個代碼：CAT（發光強度等級）、HUE（主波長等級）同REF（正向電壓等級）。呢啲直接對應分級資訊，允許追溯性並確保使用正確嘅產品型號。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 汽車：儀錶組、儀錶板開關同控制面板嘅背光。
- 電訊：電話、傳真機同網絡設備上嘅狀態指示燈。
- 消費電子：電器設備中薄膜開關、鍵盤同LCD面板嘅背光。
- 通用指示：廣泛電子設備中嘅電源狀態、模式選擇同警報指示燈。
8.2 設計考慮因素
- 限流：務必使用串聯電阻或恆流驅動器將正向電流限制喺所需值（例如，典型亮度為20mA）。使用公式 R = (Vsupply - Vf) / If 計算電阻值。
- 熱管理：對於喺高環境溫度或接近最大電流下連續運行，請考慮PCB佈局以利散熱。避免將LED放置喺其他熱源附近。
- 導光柱耦合：超廣視角同封裝設計專為導光柱優化。確保LED同導光柱入口點之間正確對齊同最小間隙，以實現高效光耦合。
- ESD保護：雖然額定值為2000V HBM，但喺處理同組裝期間仍應實施標準ESD預防措施。
9. 可靠性測試
產品可靠性通過一系列測試進行驗證，置信水平為90%，LTPD（批次容許不良率）為10%。關鍵測試包括：
- 回流焊接：承受260°C ±5°C最多10秒。
- 溫度循環：-40°C至+100°C之間300個循環。
- 熱衝擊：-40°C同+100°C之間快速轉換。
呢啲測試確保器件喺典型製造同操作環境中嘅穩健性。
10. 常見問題解答（FAQs）
10.1 分級代碼（CAT、HUE、REF）嘅用途係咩？
分級代碼用於根據量度到嘅發光強度（CAT）、主波長/顏色（HUE）同正向電壓（REF）對LED進行分類。咁樣可以讓製造商同設計師選擇特性嚴格受控嘅元件，確保最終產品亮度同顏色嘅一致性，特別係當多個LED用於陣列時。
10.2 我可以唔用限流電阻驅動呢款LED嗎？
唔可以。LED係電流驅動器件。將佢直接連接到高於其正向電壓嘅電壓源會導致過大電流流過，可能因熱失控而立即損壞LED。必須使用串聯電阻或有源恆流電路。
10.3 環境溫度如何影響性能？
隨著環境溫度升高，LED嘅結溫會上升。呢會導致發光效率降低（相同電流下光輸出減少）同正向電壓輕微下降。降額曲線指定咗喺更高溫度下必須如何降低最大容許電流，以防止過熱同過早失效。
10.4 呢款LED適合戶外應用嗎？
-40°C至+85°C嘅工作溫度範圍使其適合許多戶外同汽車環境。然而，對於直接戶外暴露，需要額外嘅設計考慮，例如防紫外線輻射（隨時間推移會使環氧樹脂變黃）、整個組件嘅防潮密封，以及喺陽光直射下嘅穩健熱管理。
11. 實用設計案例分析
場景：為一個工業控制單元設計一個背光薄膜開關面板，需要10個紅色指示LED。面板喺高達60°C嘅環境中由5V電源供電運行。
設計步驟：
- 電流選擇：選擇20mA正向電流，以取得亮度同壽命嘅良好平衡。
- 電阻計算：使用最壞情況設計，取B2級別嘅最大正向電壓（2.35V）：R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5Ω。可以使用標準130Ω或150Ω電阻。電阻嘅額定功率應至少為(5V-2.35V)*0.02A = 0.053W，因此標準1/8W（0.125W）電阻已足夠。
- 熱檢查：喺60°C環境溫度下，參考降額曲線。最大容許電流會降低。確保20mA喺60°C時仍處於安全工作區域內。如果唔係，則降低驅動電流或改善散熱。
- 分級選擇：為咗外觀均勻，指定嚴格嘅HUE（波長）同CAT（強度）級別，例如，HUE：FF1 同 CAT：T1 或 T2，視乎所需亮度水平而定。
- 佈局：均勻放置LED。如果使用導光板，請遵循機械圖紙以實現精確對齊。確保PCB焊盤匹配推薦嘅封裝尺寸。
12. 技術原理介紹
LED基於半導體材料中嘅電致發光原理工作。對於描述嘅紅色型號，晶片材料係AlGaInP（磷化鋁鎵銦）。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同電洞被注入到有源區，喺度佢哋重新結合。呢個重新結合過程以光子（光）嘅形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，進而定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下，係紅色光譜（峰值約632nm）。P-LCC-2封裝封裝咗半導體晶片，提供機械保護，容納內部反射器以塑造光輸出，並形成用於連接嘅電氣引腳。
13. 行業趨勢同發展
像67-21系列呢類指示LED嘅市場持續演變。主要趨勢包括：
- 效率提升：持續嘅材料科學同晶片設計改進帶來更高嘅發光效率（每瓦電輸入更多光輸出），允許更低功耗或更亮嘅指示燈。
- 微型化：雖然P-LCC-2係標準封裝，但為咗喺日益密集嘅PCB上節省空間，特別係喺便攜式設備中，對更小佔位面積（例如，晶片級封裝）嘅追求持續不斷。
- 可靠性增強：對更長壽命同喺更惡劣環境（更高溫度、濕度）下運行嘅需求，推動咗封裝材料、晶片貼裝方法同螢光粉技術（對於白光LED）嘅改進。
- 智能集成：一個增長趨勢係將控制電路（如恆流驅動器或PWM控制器）集成到LED封裝本身內部，簡化外部電路設計。
- 擴闊色域同一致性：分級技術同螢光粉材料嘅進步實現咗更嚴格嘅顏色控制同更廣泛嘅飽和色彩範圍，滿足美學設計同顏色編碼指示燈嘅需求。
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。 |