SMD LED 23-22B/R7G6C-A30/2T 数据手册 - 多色 - 2.0V - 60mW - 英文技术文档

1. 产品概述

23-22B/R7G6C-A30/2T是一款专为现代紧凑型电子应用设计的多色表面贴装器件（SMD）LED。该元件在单个封装内集成了两种不同的芯片类型：发射深红色的R7芯片和发射亮黄绿色的G6芯片。其主要优势在于微型尺寸，这有助于在印刷电路板（PCB）上实现更高的封装密度，从而减小设备的整体尺寸和重量。这使其特别适用于空间和重量有严格限制的应用场景。

The LED is packaged on 8mm tape wound onto a 7-inch diameter reel, making it fully compatible with high-speed automatic pick-and-place equipment used in volume manufacturing. It is constructed using lead-free (Pb-free) materials and complies with key environmental regulations including RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The device is also qualified for standard infrared and vapor phase reflow soldering processes.

1.1 核心优势与目标市场

这款SMD LED的核心优势源于其小巧的外形尺寸和双色功能。其尺寸显著小于传统的引线框架LED，使设计者能够创建更紧凑的产品。元件和最终组装产品所需存储空间的减少，带来了物流和成本上的优势。其轻量化特性非常适合便携式和微型设备。

其目标应用多种多样，主要集中在指示灯和背光功能。关键市场包括汽车内饰（例如，仪表盘和开关背光）、电信设备（例如，电话和传真机中的指示灯和背光）以及消费电子产品（例如，用于LCD、开关和符号的平面背光）。它也适用于需要可靠多色信号指示的通用指示灯用途。

2. 技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

在超出这些极限的条件下操作器件可能导致永久性损坏。绝对最大额定值是在环境温度（Ta）为25°C时规定的。

• 反向电压（VR）： 5 V。在反向偏压下超过此电压可能损坏LED的半导体结。
• 正向电流（IF）： R7和G6芯片均为25 mA。这是最大连续直流电流。
• 峰值正向电流（IFP）： 两款芯片均为60 mA，仅在脉冲条件下允许（占空比1/10 @ 1 kHz）。
• 功耗（Pd）： 每个芯片为60 mW。这是封装可耗散的最大功率。
• 工作温度（Topr）： -40至+85 °C。该器件适用于工业温度范围。
• 存储温度（Tstg）： -40 至 +90 °C。
• 静电放电 (ESD)： 2000 V（人体模型）。必须遵循正确的 ESD 处理程序。
• 焊接温度 (Tsol)： 对于回流焊，允许峰值温度 260°C 持续最多 10 秒。对于手工焊接，烙铁头温度必须低于 350°C，每个引脚最多持续 3 秒。

2.2 光电特性

除非另有说明，典型性能是在 Ta=25°C 和 IF=20mA 条件下测得。此封装的典型视角 (2θ1/2) 为 130 度。

对于 R7（深红色）芯片：

• 发光强度（Iv）： 范围从18.0 mcd（最小值）到72.0 mcd（最大值），典型容差为±11%。
• 峰值波长（λp）： 典型值为639 nm。
• 主波长（λd）： 典型值为631 nm。
• 光谱带宽（Δλ）： 典型值为 20 nm。
• 正向电压 (VF): 范围从 1.70 V (最小值) 到 2.40 V (最大值)，典型值为 2.00 V。

对于 G6 (亮黄绿) 芯片:

• 发光强度（Iv）： 范围从 14.5 mcd (最小值) 到 45.0 mcd (最大值)，典型容差为 ±11%。
• 峰值波长（λp）： 典型值为 575 nm。
• 主波长（λd）： 典型值为 573 nm。
• 光谱带宽（Δλ）： 典型值为 20 nm。
• 正向电压 (VF): 范围从 1.70 V (最小值) 到 2.40 V (最大值)，典型值为 2.00 V。

通用参数:

• 反向电流 (IR)： 当施加5V反向电压时，两款芯片的反向电流最大值均为10 µA。

3. Binning System 说明

LED的发光强度被分档，以确保同一生产批次内的一致性。这使得设计人员能够选择满足特定亮度要求的元件。

3.1 R7 Chip Binning

R7深红色LED根据其在IF=20mA条件下测得的发光强度被分为三个档位。

• 等级代码1： 18.0 mcd（最小值）至28.5 mcd（最大值）
• 等级代码2： 28.5 mcd（最小值）至45.0 mcd（最大值）
• 等级代码3： 45.0 mcd（最小值）至72.0 mcd（最大值）

3.2 G6 Chip Binning

G6亮黄绿LED也分为三个分档。

• 等级代码1： 14.5 mcd (最小值) 至 18.0 mcd (最大值)
• 等级代码2： 18.0 mcd（最小值）至28.5 mcd（最大值）
• 等级代码3： 28.5 mcd（最小值）至45.0 mcd（最大值）

分档代码标示在产品包装标签上（位于“CAT”项下）。设计人员在订购时应指定所需的分档代码，以确保其应用达到预期的亮度水平。

4. 性能曲线分析

数据手册包含了R7和G6芯片的典型电光特性曲线。虽然具体的图形数据未以文本形式提供，但这些曲线通常说明了正向电流（IF）与发光强度（Iv）、正向电压（VF）之间的关系，以及环境温度对光输出的影响。

典型曲线关键推论： 对于两种LED类型，发光强度随正向电流增加而增加，但并非线性关系，尤其是在电流接近最大额定值时。正向电压具有负温度系数，这意味着它会随着结温升高而略有下降。理解这些曲线对于设计适当的限流电路以及进行热管理至关重要，以便在工作温度范围内保持稳定的光学性能。

5. 机械与封装信息

5.1 封装外形尺寸

23-22B SMD LED 具有特定的物理封装尺寸。封装外形图提供了PCB焊盘设计的关键尺寸。关键尺寸包括总长、总宽、总高，以及焊盘的位置和尺寸。阴极（负极）通常通过封装上的标记来识别。除非另有说明，所有公差均为±0.1mm。设计人员必须严格遵守这些尺寸，以确保正确的焊接和机械稳定性。

5.2 防潮包装

元件采用防潮敏感包装运输，以防止环境湿气造成损坏。包装包括装载LED的载带，该载带与干燥剂和湿度指示卡一同置于铝制防潮袋内。载带卷盘尺寸和载带凹槽尺寸均有明确规定，以确保与自动化组装设备的兼容性。每卷包含2000件。

6. 焊接与组装指南

6.1 存储与操作

• 请在使用前再打开防潮袋。
• 开封前：储存于温度≤30°C、相对湿度≤90%的条件下。
• 开封后：在温度≤30°C、相对湿度≤60%的条件下，“车间寿命”为1年。未使用的部件必须重新密封于干燥包装内。
• 若干燥剂显示已受潮或储存时间超期，则在焊接前需进行烘烤处理（60 ± 5°C，24小时）。

6.2 回流焊温度曲线

推荐采用无铅回流焊温度曲线：

• 预热阶段： 150–200°C，持续60–120秒。
• 217°C（液相线）以上时间： 60–150秒。
• 峰值温度： 最高260°C，最长保持10秒。
• 升温速率： 255°C以上最大6°C/秒。
• 冷却速率： 最大3°C/秒。
• 回流焊接不应超过两次。

6.3 手工焊接与返修

• Use a soldering iron with a tip temperature < 350°C and capacity < 25W.
• 每个引脚焊接时间限制在3秒以内。
• 加热过程中避免对LED施加应力，焊接后请勿弯曲PCB。
• 不建议在焊接后进行维修。如不可避免，请使用专用双头烙铁同时加热两个端子，并确认LED特性未退化。

7. 封装与订购信息

卷盘上的产品标签提供了用于追溯和正确应用的关键信息：

• CPN: Customer's Product Number
• 料号： 产品编号（例如：23-22B/R7G6C-A30/2T）
• 数量： 包装数量（2000个/卷）
• 类别： 发光强度等级（分档代码）
• 色调： Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank
• 参考： 正向电压等级
• 批号： 生产批号

8. 应用设计注意事项

8.1 电路保护

关键： 必须始终使用一个外部限流电阻与LED串联。其正向电压存在一个范围（1.7V至2.4V），且其IV特性曲线陡峭。若无电阻，电源电压的微小变化即可导致正向电流发生巨大且可能具有破坏性的改变。电阻值应根据最大电源电压和LED的最大额定正向电流，并考虑最坏情况下的正向电压来计算。

8.2 热管理

尽管功耗较低（60mW），但将结温维持在规定的工作范围内对于长期可靠性和稳定的光输出至关重要。应确保使用足够的PCB铜箔面积或散热过孔，尤其是在多个LED紧密放置在一起或环境温度较高的情况下。

8.3 应用限制

本产品设计用于一般商业和工业应用。未经事先咨询和可能的额外认证，它并未专门认证可用于高可靠性应用，例如军事/航空航天、汽车安全/安保系统（例如，安全气囊、制动系统）或生命攸关的医疗设备。

9. 技术对比与差异化

23-22B的主要差异化优势在于其在单个非常紧凑的SMD封装内实现了多色发光能力。与使用两个独立的单色LED相比，它节省了PCB空间并简化了组装。两种颜色均采用AlGaInP材料，提供了良好的发光效率和色纯度。其与标准、大批量SMT工艺的兼容性，使其成为量产消费电子和汽车内饰电子产品的经济高效解决方案。

10. 常见问题解答 (FAQ)

10.1 我可以独立驱动 R7 和 G6 芯片吗？

可以。23-22B封装内包含两个电气隔离的LED芯片。它们具有独立的阳极和阴极连接，可以通过独立的限流电路进行独立驱动。这使得动态混色或独立信号指示成为可能。

10.2 分级系统的目的是什么？

分档确保了同一生产批次内的亮度一致性。对于要求外观均匀的应用（例如，为指示灯阵列提供背光），指定并使用相同分档代码的LED对于避免可见的亮度差异至关重要。

10.3 为何需要防潮包装？

SMD封装会吸收空气中的湿气。在高温回流焊接过程中，这些被截留的湿气会迅速膨胀，导致内部层裂或“爆米花”现象，从而使封装开裂并损坏器件。防潮袋和干燥剂在存储和运输过程中可防止此问题发生。

11. 设计与使用案例研究

场景：为网络路由器设计一个多功能状态指示灯。 设计师需要一个单一元件来显示电源状态（恒定红色）、网络活动（绿色闪烁）和故障状态（红绿交替闪烁）。23-22B是理想选择。其小巧尺寸适合有限的前面板空间。独立的红色（R7）和绿色（G6）芯片可通过晶体管驱动器由简单的微控制器GPIO引脚控制。通过为两种颜色指定Bin Code 2，可确保所有生产单元具有一致的亮度。设计师遵循回流焊温度曲线指南，并包含适当的串联电阻（例如，对于5V电源，针对最坏情况下的Vf计算，使用150欧姆），以确保产品在整个使用寿命期内可靠运行。

12. 工作原理

发光二极管（LED）是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光。在23-22B中，R7芯片采用AlGaInP（铝镓铟磷）半导体结构，经过优化可在光谱的红色部分发光（主波长约为631nm）。G6芯片使用不同成分的AlGaInP，在黄绿色区域发光（波长约为573nm）。当施加超过芯片带隙能量的正向电压时，电子和空穴在半导体有源区复合，以光子（光）的形式释放能量。特定的材料成分决定了发射光的波长（颜色）。

13. 技术趋势

指示灯和背光LED的发展趋势持续朝着更高效率（每瓦电输入产生更多光输出）、更小封装尺寸以提供更大设计灵活性，以及在温度和寿命周期内提升色彩一致性和稳定性的方向发展。诸如23-22B之类的多芯片封装代表了集成化趋势，减少了PCB上的元件数量。此外，符合环保要求（无铅、无卤）现已成为全球法规驱动的标准要求。未来的发展可能包括更薄的封装以及与“智能LED”模块控制电路的集成。