SMD 中功率 LED 67-22ST 規格書 - PLCC-2 封裝 - 3.0V 最大 - 150mA - 白光 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

67-22ST 是一款採用 PLCC-2 封裝的表面黏著元件（SMD）中功率 LED。它是一款白光 LED，兼具高光效、高演色性指數（CRI）、低功耗以及廣視角等優點。其緊湊的外型使其非常適合廣泛的照明應用，這些應用對可靠性能和能源效率有重要要求。

1.1 核心優勢

• 高發光強度輸出：提供明亮且高效的光輸出。
• 廣視角：在廣闊區域提供均勻照明，典型值為 120 度。
• 環保合規：本產品為無鉛設計，符合 RoHS、歐盟 REACH 及無鹵素標準（Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm）。
• ANSI 分級：根據標準分級確保一致的色度和光通量輸出。
• 高 CRI 選項：提供最低 80（Ra）的演色性指數，提升被照物體的顏色準確度。

1.2 目標市場與應用

此 LED 是各種照明應用的理想解決方案，包括但不限於：

• 一般照明
• 裝飾與娛樂照明
• 指示燈
• 通用照明
• 開關燈

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。不保證在此條件下運作。

• 順向電流（I_F）：180 mA
• 峰值順向電流（I_FP）：300 mA（工作週期 1/10 @ 10ms 脈衝）
• 功率消耗（P_d）：594 mW
• 工作溫度（T_opr）：-40°C 至 +85°C
• 儲存溫度（T_stg）：-40°C 至 +100°C
• 熱阻（R_{th J-S}）：19 °C/W（接面至焊接點）
• 接面溫度（T_j）：115 °C
• 焊接溫度：迴焊：260°C 持續 10 秒。手工焊接：350°C 持續 3 秒。

注意：本元件對靜電放電（ESD）敏感。必須遵守適當的 ESD 處理預防措施。

2.2 電光特性

在焊接點溫度 25°C、順向電流 150mA 下測得的典型性能參數。

• 光通量（Φ）：最低 75 lm（具體範圍請參閱分級表）。公差：±11%。
• 順向電壓（V_F）：最大 3.0 V。公差：±0.1V。
• 演色性指數（Ra）：最低 80。公差：±2。
• R9：最低 0。
• 視角（2θ_1/2）：典型 120 度。
• 逆向電流（I_R）：在 V_R= 5V 時，最大 50 µA。

3. 分級系統說明

本產品採用全面的分級系統，以確保顏色和性能的一致性。

3.1 演色性指數（CRI）分級

CRI 由產品型號中的單一字母表示。對於此系列，主要選項為 'N'，代表最低 CRI 為 80。

3.2 光通量分級

在標準測試條件下（I_F=150mA），光通量以 5 流明為級距進行分級。

• 分級代碼：75L5（75-80 lm）、80L5（80-85 lm）、85L5（85-90 lm）、90L5（90-95 lm）、95L5（95-100 lm）。

3.3 順向電壓分級

順向電壓被分組和分級，以協助電流調節的電路設計。

• 組別 2730 分級代碼：27A（2.7-2.8V）、28A（2.8-2.9V）、29A（2.9-3.0V）。

3.4 相關色溫（CCT）與色度分級

此 LED 提供多種 CCT：2700K、3000K、3500K、4000K、5000K、5700K、6200K 及 6500K。每個 CCT 在 CIE 1931 色度圖上都有定義的色度座標分級區域，以確保嚴格的顏色一致性。分級提供 3 階和 5 階麥克亞當橢圓系統，以及詳細的 7 階色度座標方框，指定了分級區域每個角落的 x、y 座標。這讓設計師能夠為其應用選擇所需的精確色點。

4. 量產清單與產品編號

4.1 標準產品清單

本規格書提供量產中的標準產品清單。範例：67-22ST/KKX-N658530Z15/2T(EMM)。

• CCT：6500K
• CRI（最低）： 80
• R9（最低）： 0
• 光通量（最低）：85 lm
• 順向電壓（最大）：3.0 V
• 順向電流：150 mA

針對其他 CCT（如 2700K、3000K 等）也提供了類似的清單，並附有相應的最低光通量值。

4.2 產品編號解釋

零件編號結構為：67-22ST/ K KX – N XX XX 30 Z15 / 2 T

• 67-22ST/：基本封裝類型。
• K：晶片材料/類型識別碼。
• KX：發光顏色（白光）。
• N：CRI 分級代碼（最低 80）。
• XX XX：CCT 與光通量分級代碼。
• 30：順向電壓索引（最大 3.0V）。
• Z15：順向電流索引（150mA）。
• /2T：每捲包裝數量。
• (EMM)：附加產品後綴。

5. 性能與設計考量

5.1 熱管理

由於從接面到焊接點的熱阻為 19°C/W，在 PCB 上進行有效的熱管理至關重要。超過 115°C 的最大接面溫度將降低光輸出和使用壽命。設計師必須確保通過銅焊墊和可能的散熱孔提供足夠的散熱，特別是在以最大順向電流 180mA 或接近該值運作時。

5.2 電氣驅動考量

此 LED 應使用恆流源驅動，而非恆壓源。建議工作電流為 150mA，最大連續電流為 180mA。順向電壓最大值為 3.0V，公差為 ±0.1V，這必須在驅動器設計中考慮進去。其低逆向崩潰特性（在 5V 時 I_R最大 50µA）意味著應注意避免逆向偏壓條件。

5.3 光學特性

典型的 120 度視角使此 LED 適合需要寬廣、漫射照明而非聚焦光束的應用。高 CRI（最低 80）版本更適合顏色準確度重要的應用，例如零售照明或工作照明。R9 值（深紅色飽和度）規定為最低 0，這是標準白光 LED 的典型值；若需要卓越的演色性，特別是對於紅色物體，則需要更高的 R9 值。

6. 組裝與處理指南

6.1 焊接製程

此 LED 相容於標準迴焊製程。最高溫度曲線為 260°C 持續 10 秒。對於手工焊接，烙鐵頭溫度不得超過 350°C，且接觸時間應限制在 3 秒內。遵循這些準則對於防止損壞塑膠封裝和內部打線至關重要。

6.2 儲存與處理

元件應儲存在其原始的防潮袋中，環境溫度需在指定的儲存溫度範圍內（-40°C 至 +100°C）。作為 ESD 敏感元件，必須在具有 ESD 防護的工作站上使用接地設備進行處理。

7. 應用建議與設計注意事項

7.1 典型應用電路

在大多數應用中，會使用多個 LED。它們可以串聯、並聯或串並聯組合連接。通常首選串聯連接，因為它能確保流經每個 LED 的電流相同，從而促進均勻的亮度和顏色。串聯連接時，驅動器的輸出電壓必須足以克服 LED 串的順向電壓總和。並聯連接需要仔細匹配 V_F分級，或為每個 LED 使用獨立的限流電阻，以防止電流不均。

7.2 PCB 佈局建議

PCB 焊墊設計應符合 PLCC-2 封裝的建議焊盤圖案，以確保正確的焊接和熱性能。焊墊應提供足夠的散熱路徑，將熱量從 LED 的散熱焊墊（如果封裝中有）傳導到 PCB 銅層。也建議與其他發熱元件保持足夠距離。

8. 技術比較與定位

67-22ST 定位為一款可靠、通用的中功率 LED。其在市場上的關鍵差異化優勢在於結合了 ANSI 標準分級以確保顏色一致性、符合主要環保法規（RoHS、REACH、無鹵素），以及一組平衡的電光特性。與入門級 LED 相比，它提供了更好的 CRI 和更嚴格的分級。與高端 LED 相比，它為需要良好性能但可能不需要超高光效或超過 90 的極高 CRI 值的應用提供了具成本效益的解決方案。

9. 常見問題（基於技術參數）

9.1 此 LED 的實際功耗是多少？

在典型工作電流 150mA 和最大順向電壓 3.0V 下，最大功耗為 450mW（0.15A * 3.0V）。實際功耗取決於所用 LED 的特定 V_F分級。

9.2 我可以用 3.3V 電源驅動此 LED 嗎？

不建議直接連接到 3.3V 電源，這很可能因過電流而損壞 LED。順向電壓規定為在 150mA 時最大 3.0V。一個略高於 LED V_F的恆壓源將導致不受控制且可能具有破壞性的高電流流過。請務必使用恆流驅動器或適當的限流電路。

9.3 如何為我的專案選擇正確的 CCT 和光通量分級？

請參閱量產清單和分級表。根據所需的氛圍選擇 CCT（例如，暖白光選 3000K，冷白光選 6500K）。根據所需的光輸出選擇光通量分級（例如 85L5）。對於顏色要求嚴格的應用，還應考慮色度分級（3 階、5 階或 7 階），以確保各元件之間的顏色差異最小。

9.4 "R9 最低 0" 是什麼意思？

R9 是衡量光源呈現深紅色準確度的特定指標。值為 0 是指定的最小值，意味著它可能是零或正數。許多標準白光 LED 的 R9 值較低或為負值。如果生動地呈現紅色物體對您的應用至關重要（例如，肉品展示、紡織品商店），您應該尋找指定具有高 R9 值的 LED（例如 R9 > 50）。

10. 實際使用案例

情境：設計用於辦公室照明的 LED 平板燈。

一位設計師正在設計一款 600x600mm 的 LED 平板燈。目標是為舒適的辦公室環境實現均勻、無閃爍且演色性良好的光線。他們決定使用 CCT 為 4000K、CRI 為 80（N 分級）的 67-22ST LED。他們選擇 85L5 光通量分級以滿足面板的目標流明輸出。數百個 LED 將以串並聯配置排列在金屬基板 PCB（MCPCB）上。選擇了一個能夠在串聯支路的順向電壓總和下提供所需總電流的恆流驅動器。LED 的 120 度廣視角結合擴散板，有助於實現均勻的外觀，而無可見光斑。MCPCB 能有效散熱，使接面溫度遠低於最大值，確保長期可靠性和穩定的光輸出。

11. 工作原理簡介

此 LED 是一種基於半導體技術的固態光源。核心元件是半導體晶片，對於白光 LED 通常由氮化銦鎵（InGaN）製成。當施加順向電壓且電流流經此晶片的 p-n 接面時，電子和電洞重新結合，以光子（光）的形式釋放能量。晶片的特定材料和結構決定了發射光的主要波長。為了產生白光，來自晶片的主要藍光或紫外光被封裝內部的螢光粉塗層部分轉換為更長的波長（黃光、紅光）。主要光和轉換光的混合產生了感知上的白光，其 CCT 由螢光粉成分決定。

12. 技術趨勢與背景

像 67-22ST 這樣的中功率 LED 代表了 LED 市場中一個成熟且高度優化的領域。該領域當前的趨勢集中在幾個關鍵改進上：提高光效（每瓦更多流明）以增強節能效果、改善演色性（更高的 Ra 和 R9 值）以獲得更好的光品質，以及實現更嚴格的顏色一致性（更小的麥克亞當橢圓，如 2 階或 1 階）以消除大型安裝中的可見顏色差異。此外，持續推動在不同操作條件下實現更高的可靠性和更長的使用壽命。廣泛採用 ANSI 分級等標準以及嚴格的環保合規性（無鹵素、降低藍光危害考量）也是現代、負責任製造的 LED 元件的定義性特徵。