頂視白光LED 67-21/T2C-ZV1W2E/2T - P-LCC-2封裝 - 2.75-3.65V - 110mW - 技術數據表

1. 產品概覽

本文件詳細說明一款高性能白光發光二極管（LED）的規格，該器件採用藍光LED晶片結合熒光粉塗層技術。器件封裝於緊湊的P-LCC-2（塑料引腳芯片載體）表面貼裝封裝內，專為頂部發光（光線垂直於安裝平面射出）的應用而設計。其核心技術在於利用藍光LED激發黃色熒光粉；產生的藍光與黃光混合從而發出白光。此乃從固態光源產生白光的標準方法，並在效能與色彩調節方面具有優勢。

The LED is characterized by its high luminous intensity and efficiency. It is constructed using lead-free (Pb-free) materials and complies with major environmental regulations including RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm). The device is preconditioned according to the moisture sensitivity level 3 standard (JEDEC J-STD-020D), indicating its robustness for standard surface-mount assembly processes.

2. 技術參數詳解

2.1 絕對最大額定值

為防止永久損壞，切勿超出此等極限操作裝置。關鍵額定值包括最大反向電壓 (VR) 為 5V、連續正向電流 (IF) 為 30mA，以及在脈衝條件下（1kHz 頻率，1/10 佔空比）的峰值正向電流 (IFP) 為 100mA。最大功耗 (Pd) 為 110mW。操作溫度範圍為 -40°C 至 +85°C，儲存溫度範圍稍寬，為 -40°C 至 +90°C。焊接方面，可承受峰值溫度 260°C 持續 10 秒的回流焊曲線，或 350°C 持續 3 秒的手工焊接。靜電放電 (ESD) 耐受電壓為 1000V（人體模型）。

2.2 電氣與光學特性

關鍵性能參數定義於標準測試條件下量度，即環境溫度 25°C 及正向電流 20mA。發光強度 (Iv) 的典型範圍由最低 715 毫坎德拉 (mcd) 至最高 2240 mcd，指定容差為 ±11%。視角 (2θ1/2) 定義為半強度全角，典型值為 120 度，提供寬廣的光束模式。在 20mA 下，正向電壓 (VF) 範圍為 2.75V 至 3.65V，容差為 ±0.05V。當施加 5V 反向偏壓時，反向電流 (IR) 規定最大值為 50µA。

3. Binning System 說明

為確保生產一致性，LED 會根據關鍵參數進行分檔。這讓設計師能夠選擇符合特定應用在亮度及電氣特性方面要求的元件。

3.1 發光強度分級

發光輸出分為五個獨立等級：V1 (715-900 mcd)、V2 (900-1120 mcd)、W1 (1120-1420 mcd)、W2 (1420-1800 mcd) 及 BA (1800-2240 mcd)。所有量度均在 IF=20mA 下進行。

3.2 正向電壓分級

順向電壓於總組別「V」下分為三個等級：E5 (2.75-3.05V)、6 (3.05-3.35V) 及 7 (3.35-3.65V)。此分級的容差為 ±0.1V。

3.3 色度座標分級

白光顏色根據其於 CIE 1931 色度圖上的座標進行精確控制及分級。等級標示（例如 A0-1、A0-2、A0+1、A0+2 等）並定義了 x,y 色彩空間中的特定四邊形區域。這些座標的容差為 ±0.01。通常會提供圖表於色度圖上展示這些等級，確保發出的白光處於所需的色溫及色調範圍內。

4. 性能曲線分析

圖形數據能更深入揭示LED在不同條件下的行為表現。

• Forward Current vs. Forward Voltage (IV Curve): 此曲線顯示電流與電壓之間的非線性關係，對於設計限流電路至關重要。
• Relative Luminous Intensity vs. Forward Current: 此圖表展示光輸出如何隨電流增加而提升，通常在較高電流時會因效率下降而呈現次線性增長。
• Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: 這條關鍵曲線顯示光輸出會隨接面溫度上升而下降，理解這種降額特性對於應用中的熱管理至關重要。
• Forward Current Derating Curve: 此圖定義了在環境溫度變化下，為保持於功耗限制內所允許的最大正向電流。
• 光譜分佈： 一幅相對強度對波長的圖表，顯示出特徵性的寬闊黃色螢光粉發射峰與較窄的藍色LED峰相結合。
• 輻射圖： 一幅極座標圖，展示光強度的空間分佈，確認了120度的視角。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝尺寸

P-LCC-2 封裝有詳細嘅機械圖則，標明其長度、闊度、高度、引腳尺寸同建議嘅PCB焊盤圖案。除非另有註明，所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為±0.1毫米。該封裝具有兩個用於電氣連接嘅引腳，並有清晰嘅極性標示（通常係一個凹口或標記嘅陰極）。

5.2 極性識別

標籤說明圖顯示LED頂部嘅產品標記如何對應其性能分級：一個代碼代表發光強度等級 (CAT)，一個代表主波長/色度等級 (HUE)，一個代表正向電壓等級 (REF)。

6. 焊接與組裝指引

The device is suitable for standard SMT assembly lines. The maximum soldering temperature ratings must be strictly adhered to: 260°C peak temperature for 10 seconds during reflow soldering, or 350°C for 3 seconds if hand soldering. The moisture sensitivity level (MSL) is 3, meaning the components are packaged in a moisture-barrier bag with desiccant and have a floor life of 168 hours (1 week) after the bag is opened at factory conditions (<30°C/60%RH).

7. 封裝與訂購資料

LED以壓紋載帶包裝供應，便於自動貼裝。每卷包含2000件。提供載帶凹槽及整體捲盤的詳細尺寸。元件密封於內含乾燥劑的鋁箔防潮袋中運送，外部貼有適當的濕度指示卡及警告標籤。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

此款高亮度白光LED適用於多種需要緊湊、高效照明的應用。主要用途包括消費電子及工業面板中全彩液晶顯示器（LCD）的背光、辦公室自動化（OA）設備的指示燈與狀態照明、汽車內飾照明與指示燈，以及標誌與裝飾照明中替代傳統小型白熾燈或螢光燈。

8.2 設計考慮因素

電流驅動： LED係電流驅動器件。必須使用恆流源或串聯限流電阻嘅電壓源，以防止熱失控並確保穩定嘅光輸出。設計必須考慮正向電壓分檔及其隨溫度嘅變化。
散熱管理： 雖然LED效率高，但接面位仍會產生熱量。過高溫度會降低光輸出同使用壽命。必須確保PCB提供足夠嘅散熱設計，特別係喺以最大電流或接近最大電流驅動時。
光學設計： 120度視角提供寬闊嘅漫射光束。如需聚焦光線，則需要二次光學元件（透鏡、反射器）。水清樹脂顏色最適合用於LED晶片本身不應帶有顏色嘅應用。

9. 技術比較與差異分析

同早期嘅直插式白光LED相比，呢款SMT P-LCC-2封裝喺節省電路板空間、適合自動化組裝，以及可能提供更佳嘅PCB熱傳導路徑方面具有顯著優勢。指定嘅高發光強度分檔（W2, BA）提供嘅性能，適合需要喺細小空間內實現高亮度嘅應用。涵蓋強度、電壓同色度嘅全面分檔系統，為設計師提供靈活性，可根據成本優化或性能關鍵嘅設計選擇部件，確保組裝件內顏色同亮度嘅一致性。

10. 常見問題（基於技術參數）

Q: 這款LED的典型工作電流是多少？
A: 標準測試條件及大多數數據手冊規格均以20mA為準。它可在最高30mA的絕對最大連續電流下工作，但光輸出和效率應從性能曲線中驗證，且熱管理變得更為關鍵。

Q: 如何解讀色度分檔代碼（例如 A0+2）？
A: 這些代碼對應數據手冊中定義的CIE色度圖上的特定區域。它們確保白點（相關色溫和色調）處於受控範圍內。設計師應選擇符合其產品顏色一致性要求的分檔。

Q: 我可以直接用5V電源驅動這款LED嗎？
A: 不可以，必須有限流機制。其正向電壓通常約為3.0-3.4V。直接連接5V會導致電流過大，超出最大額定值並損壞LED。必須使用串聯電阻或恆流驅動器。

11. 實際應用案例

場景：為工業設備設計狀態指示燈面板。 使用多顆白色LED照亮半透明圖標。為確保亮度均勻，應選用相同光強等級（例如W1）的LED。可以設計一個簡單的驅動電路，使用12V電源軌並為每顆LED串聯一個電阻。電阻值計算公式為 R = (V_supply - VF_LED) / I_LED。使用等級6的典型正向電壓VF 3.2V及目標電流20mA，R = (12V - 3.2V) / 0.02A = 440 歐姆（使用標準470歐姆電阻將產生約18.7mA電流，屬可接受範圍）。120度的寬廣視角確保圖標照明均勻，無光斑。

12. 工作原理簡介

這是一種螢光粉轉換型白光LED。其基本光源是一個由氮化銦鎵（InGaN）製成的半導體晶片，在正向偏壓下發出藍光（電致發光）。這束藍光部分被塗覆在晶片上的一層摻鈰釔鋁石榴石（YAG:Ce）螢光粉塗層吸收。螢光粉吸收高能量的藍色光子，並通過一種稱為光致發光的過程重新發射出能量較低的黃光。剩餘未被吸收的藍光與發射出的黃光混合。人眼將這種光譜成分的組合感知為白光。白光的確切色調或色溫可以通過調整螢光粉的成分和厚度來調節。

13. 技術趨勢

白光LED的發展一直是固態照明革命的核心。當前的趨勢集中在提高發光效率（流明每瓦）、改善顯色指數（CRI）以獲得更自然的光線，以及實現更高的可靠性和更長的使用壽命。螢光粉技術的進步，包括使用量子點或多種螢光粉混合物，使得對發射光譜的控制更加精細。同時，在保持或增加光輸出的同時實現小型化也是一個趨勢，微型LED（micro-LED）便是例證。此外，為智能照明應用而將控制電子元件直接集成到LED封裝內，也是一個不斷發展的領域。