目錄
1. 產品概述
67-23/R6GHBHC-B05/2T 是一款採用 P-LCC-4 封裝並整合反射杯的表面黏著元件 (SMD) LED。此元件設計為多色光學指示器，可發出亮紅色 (R6)、亮綠色 (GH) 及藍色 (BH) 光。封裝採用白色樹脂本體與無色透明視窗，能增強光輸出並提供潔淨美觀的外觀。它是一款符合 RoHS 指令的無鉛產品，適用於需遵守環保法規的現代電子組裝。
此 LED 的核心優勢包括其緊湊的 P-LCC-4 佔位面積，非常適合高密度 PCB 設計，以及其整合式反射杯能提升發光強度並控制視角。主要目標市場為：用於狀態指示與背光的通訊設備、用於開關與符號照明的消費性電子產品、LCD 平面背光，以及任何需要可靠、明亮且色彩純淨光源的通用指示器應用。
2. 技術參數深度解析
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義了可能導致元件永久損壞的應力極限。對於所有三種顏色變體 (R6、GH、BH)，最大連續順向電流 (IF) 為 25 mA，脈衝操作下允許的峰值順向電流 (IFP) 為 100 mA。最大逆向電壓 (VR) 為 5 V。功率耗散 (Pd) 額定值對紅色晶片為 120 mW，對綠色與藍色晶片為 110 mW，這對於熱管理設計至關重要。元件可在 -40°C 至 +85°C 的溫度範圍內操作，並可在 -40°C 至 +90°C 的環境下儲存。焊接溫度限制已針對迴焊（最高 260°C，最長 10 秒）與手工焊接（最高 350°C，最長 3 秒）進行規範。
2.2 光電特性
光電參數是在 25°C 環境溫度與 20 mA 順向電流的標準測試條件下量測。發光強度依晶片與分級而異：紅色 (R6) 範圍為 112 至 285 mcd，綠色 (GH) 為 180 至 715 mcd，藍色 (BH) 為 72 至 285 mcd。所有晶片共享典型的 120 度視角 (2θ1/2)。峰值波長 (λp) 約為 632 nm (紅)、518 nm (綠) 及 468 nm (藍)。對應的主波長 (λd) 則為每種顏色指定了範圍。順向電壓 (VF) 對紅色晶片典型值為 2.0V (最大 2.4V)，對綠色與藍色晶片為 3.4V (最大 3.95V)。在 VR=5V 條件下的逆向電流 (IR)，紅色最大為 10 µA，綠/藍色最大為 50 µA。
3. 分級系統說明
本產品採用分級系統，根據關鍵光學與電氣參數對單元進行分類，以確保應用性能的一致性。
3.1 發光強度分級
發光強度針對每種晶片類型分為特定等級，定義於 IF=20mA 條件下。紅色 (R6) 晶片：R 級 (112-180 mcd) 與 S 級 (180-285 mcd)。綠色 (GH) 晶片：S 級 (180-285 mcd)、T 級 (285-450 mcd) 與 U 級 (450-715 mcd)。藍色 (BH) 晶片：Q 級 (72-112 mcd)、R 級 (112-180 mcd) 與 S 級 (180-285 mcd)。發光強度適用 ±11% 的容差。
3.2 主波長分級
主波長亦進行分級以控制色彩純度。紅色 (R6) 晶片：FF1 級 (621-626 nm) 與 FF2 級 (626-631 nm)。綠色 (GH) 晶片：X 級 (520-525 nm) 與 Y 級 (525-530 nm)。藍色 (BH) 晶片：X 級 (465-470 nm) 與 Y 級 (470-475 nm)。主波長指定了 ±1 nm 的容差。順向電壓容差為 ±0.1V。
4. 性能曲線分析
規格書包含每種晶片類型 (R6、GH、BH) 的典型光電特性曲線。雖然文本中未提供具體的圖形數據，但這些曲線通常說明順向電流與發光強度的關係、順向電壓與順向電流的關係，以及環境溫度對發光強度的影響。分析此類曲線對於設計人員理解 LED 在非標準操作條件下的行為至關重要，例如在不同電流驅動或不同熱環境下的表現。這些曲線有助於選擇適當的限流電阻，並預測產品在其操作溫度範圍內的亮度與色彩偏移。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
LED 封裝於 P-LCC-4 封裝內。整體封裝尺寸為長 6.0mm、寬 3.2mm、高 1.9mm (典型值，詳見尺寸圖)。封裝包含一個反射杯。尺寸圖標示了紅、綠、藍晶片的陽極與陰極焊墊位置。所有未指定的公差為 ±0.1mm。
5.2 極性識別
封裝圖清楚標示了極性。正確的極性連接對於防止超過 5V 限制的逆向偏壓損壞至關重要。設計人員必須將 PCB 焊墊圖與封裝圖對齊，以確保組裝時方向正確。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴焊溫度曲線
建議採用無鉛迴焊溫度曲線。關鍵參數包括：預熱區 150-200°C，持續 60-120 秒，最大升溫速率 3°C/秒；溫度高於 217°C 的時間應為 60-150 秒；峰值溫度不應超過 260°C，在此峰值的時間限制為最長 10 秒；冷卻速率不應超過 6°C/秒。同一元件不應執行超過兩次的迴焊。
6.2 儲存與操作注意事項
LED 包裝於防潮袋中。在準備使用元件前，請勿打開包裝袋。打開前，請儲存於 ≤ 30°C 且 ≤ 90% RH 的環境中。打開後，在 ≤ 30°C 且 ≤ 60% RH 的條件下，元件有 168 小時的車間壽命。未使用的元件必須重新密封於防潮包裝中。若濕度指示卡顯示已受潮或超過儲存時間，則在焊接前需進行 60°C ± 5°C、24 小時的烘烤處理。
6.3 過電流保護
必須使用外部限流電阻。順向電壓存在容差，微小的偏移可能導致電流大幅變化，進而可能導致燒毀。電阻值必須根據電源電壓與 LED 的順向電壓/電流特性計算。
7. 包裝與訂購資訊
LED 以載帶包裝供應，並捲繞於捲盤上。標準每捲裝載數量為 2000 顆。規格書中提供了載帶與捲盤的尺寸。捲盤上的標籤提供關鍵資訊，包括產品編號 (P/N)、包裝數量 (QTY)，以及發光強度等級 (CAT)、主波長等級 (HUE) 和順向電壓等級 (REF) 的特定分級代碼。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 通訊設備：電話與傳真機中的狀態指示燈、訊息等待燈及鍵盤背光。
- 消費性電子產品：LCD 面板背光、薄膜開關與面板符號照明。
- 導光管應用：透明視窗與明亮輸出使其適合與導光管搭配使用，將光線傳導至產品外殼上的所需位置。
- 通用指示：廣泛電子設備中的電源狀態、模式選擇及其他使用者介面回饋。
8.2 設計考量
- 電流驅動：務必使用串聯電阻。考慮以低於絕對最大電流（例如，根據測試條件的 20mA）驅動，以延長使用壽命。
- 熱管理：確保 PCB 佈局允許散熱，尤其是在使用多顆 LED 或在高環境溫度下操作時。不得超過功率耗散額定值。
- 光學設計：120 度視角提供寬廣的可視性。對於定向光，可能需要透鏡或導光管等二次光學元件。
- 靜電防護：ESD 敏感度不同（紅色為 2000V HBM，綠/藍色為 150V HBM）。在操作與組裝過程中實施適當的 ESD 控制措施。
9. 技術比較與差異化
與類似封裝的非反射式 SMD LED 相比，67-23 系列的整合式反射杯在相同晶片驅動電流下能提供更高的軸向發光強度，因為反射杯能將更多光線導向前方。帶有透明視窗的 P-LCC-4 封裝通常比擴散式封裝具有更好的取光效率。單一封裝類型提供三種鮮明的主色（紅、綠、藍），簡化了多色指示系統的庫存與設計。針對強度與波長的指定分級為設計人員提供了可預測的色彩與亮度性能，這相較於未分級或分級寬鬆的替代方案是一大優勢。
10. 常見問題解答（基於技術參數）
問：我可以直接用 3.3V 驅動綠色和藍色 LED 嗎？
答：有可能，但不可靠。典型順向電壓為 3.4V，最大值為 3.95V。在 3.3V 下，LED 可能無法完全點亮或根本不亮，特別是在 VF會升高的低溫環境下。建議使用升壓電路或搭配限流電阻的更高電源電壓（例如 5V）。
問：峰值波長與主波長有何不同？
答：峰值波長 (λp) 是光譜功率分佈達到最大值時的波長。主波長 (λd) 是與 LED 感知顏色相匹配的單色光波長。λd對於人眼視覺的色彩規格更為相關。
問：我該如何為我的設計解讀發光強度分級？
答：根據您的應用在最壞情況條件下（例如高溫、壽命末期）所需的最低亮度選擇分級。使用較高的分級（例如 S 級而非 R 級）可提供亮度餘裕。訂購時請指定所需的分級代碼 (CAT)。
11. 實務設計與使用案例
案例：設計多狀態指示燈面板
某產品需要一個三色指示燈來顯示電源（恆亮綠）、待機（閃爍藍）和故障（恆亮紅）。選擇了 67-23/R6GHBHC-B05/2T。設計使用具有三個 GPIO 引腳的微控制器，每個引腳透過一個限流電阻連接到一種 LED 顏色的陰極（針對 5V 電源、20mA 驅動計算：紅色約 80 歐姆，綠/藍色約 82 歐姆，需考慮 VF容差）。陽極連接到 5V。軟體控制引腳以點亮所需顏色。寬廣的 120 度視角確保從各個角度都能清晰可見。設計師指定綠色和藍色為 CAT=S 級，紅色為 CAT=R 級，以確保足夠亮度，並要求 HUE 分級符合所需的色彩外觀。
12. 工作原理簡介
發光二極體 (LED) 是透過電致發光發光的半導體元件。當順向電壓施加於 p-n 接面時，電子與電洞在主動區複合，以光子的形式釋放能量。發射光的顏色由主動區所用半導體材料的能隙決定。在本產品中，紅色 (R6) 晶片使用 AlGaInP 材料，而綠色 (GH) 與藍色 (BH) 晶片使用 InGaN 材料。由高反射材料製成的整合式反射杯圍繞著半導體晶片，將側向發射的光重新導向前方，從而增加視角方向的有效光輸出。透明的環氧樹脂封裝體保護晶片並充當主透鏡。
13. 產業趨勢與發展
SMD LED 市場持續朝向更高效率（每瓦更多流明）、更小封裝尺寸以實現微型化，以及透過更嚴格的分級來改善色彩一致性發展。受汽車照明與高亮度顯示器等應用的推動，在高溫與高電流密度條件下的可靠性也日益受到重視。先進材料的使用正在持續進行，例如用於白光 LED 的新型螢光粉，以及用於更好熱穩定性和紫外線穩定性的改良封裝材料。此外，將控制電子元件（例如恆流驅動器）整合到 LED 封裝內是一個發展趨勢，旨在簡化電路設計並提高性能穩定性。
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 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，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，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
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點亮所需的最小電壓，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正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，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） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，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），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晶片內部的實際工作溫度。 | 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的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 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 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
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，確保顏色落在極小範圍內。 | 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，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
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 | 在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的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |