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1. 产品概述
17-215/G6C-FN2P2B/3T 是一款专为高密度电子组装设计的表面贴装器件 (SMD) LED。该元件采用 AIGaInP（铝镓铟磷）半导体芯片，可发出亮黄绿色的光。其主要优势在于微型化的封装尺寸，这有助于显著减小印刷电路板 (PCB) 的尺寸，提高元件组装密度，并最终促进开发更小、更轻的终端用户设备。该器件以行业标准的 8mm 载带形式提供，卷绕在 7 英寸直径的卷盘上，完全兼容自动化贴片组装设备，从而简化大批量制造流程。
该 LED 属于单色类型，采用无铅 (Pb-free) 材料制造。它符合主要的国际环境与安全法规，包括欧盟的《有害物质限制指令》(RoHS)、《化学品注册、评估、授权和限制法规》(REACH) 以及无卤标准（溴含量 <900 ppm，氯含量 <900 ppm，总和 <1500 ppm）。这种合规性确保了其适用于全球范围内对材料有严格要求的广泛市场和各类应用。
2. 深入技术参数分析
2.1 绝对最大额定值
绝对最大额定值定义了可能导致器件永久性损坏的应力极限。这些值并非用于正常工作条件。对于 17-215 LED，最大连续正向电流 (IF) 额定值为 25 mA。在占空比为 1/10、频率为 1 kHz 的脉冲条件下，峰值正向电流 (IFP) 可达 60 mA。最大允许反向电压 (VR) 为 5 V；必须注意，该器件并非设计用于反向偏置工作，此额定值主要适用于反向电流 (IR) 测试条件。总功耗 (Pd) 不得超过 60 mW，该值由正向电压与正向电流的乘积计算得出。根据人体模型 (HBM)，该器件可承受 2000 V 的静电放电 (ESD)。工作温度范围 (Topr) 为 -40°C 至 +85°C，而存储温度 (Tstg) 则略宽，可达 +90°C。
2.2 光电特性
光电性能在环境温度 (Ta) 为 25°C、正向电流为 20 mA 的标准测试条件下规定。发光强度 (Iv) 的典型范围为 36.00 mcd 至 72.00 mcd，指定容差为 ±11%。光的空间分布以 130 度的宽视角 (2θ1/2) 为特征，提供宽广的照明。光谱特性由峰值波长 (λp) 575 nm 和主波长 (λd) 范围 570.00 nm 至 574.50 nm（容差 ±1nm）定义。光谱带宽 (Δλ) 约为 20 nm。在 20 mA 电流下，正向电压 (VF) 的典型范围为 1.75 V 至 2.35 V，容差为 ±0.1 V。当施加 5 V 反向电压时，保证反向电流 (IR) 小于或等于 10 μA。
3. 分档系统说明
为确保批量生产的一致性，LED 根据关键性能参数被分类到不同的档位中。这使得设计人员能够选择满足特定应用在亮度、颜色和电气行为方面要求的元件。
3.1 发光强度分档
发光强度在 IF= 20 mA 条件下分为三个主要档位：
- 档位 N2：36.00 mcd (最小值) 至 45.00 mcd (最大值)
- 档位 P1：45.00 mcd (最小值) 至 57.00 mcd (最大值)
- 档位 P2：57.00 mcd (最小值) 至 72.00 mcd (最大值)
3.2 主波长分档
主波长与感知颜色密切相关，分为三个档位：
- 档位 CC2：570.00 nm (最小值) 至 571.50 nm (最大值)
- 档位 CC3：571.50 nm (最小值) 至 573.00 nm (最大值)
- 档位 CC4：573.00 nm (最小值) 至 574.50 nm (最大值)
3.3 正向电压分档
正向电压分为三个档位，以辅助电路设计，特别是限流电阻计算和电源设计：
- 档位 0：1.75 V (最小值) 至 1.95 V (最大值)
- 档位 1：1.95 V (最小值) 至 2.15 V (最大值)
- 档位 2：2.15 V (最小值) 至 2.35 V (最大值)
4. 性能曲线分析
虽然 PDF 文件显示第 5 页包含典型的光电特性曲线，但文本内容中未提供具体图表。通常，此类规格书包含说明正向电流与发光强度关系、正向电压与正向电流关系以及相对发光强度随环境温度变化的曲线。这些曲线对于设计人员理解器件在非标准条件下的行为至关重要。例如，发光强度通常会随着环境温度的升高而降低。正向电压也具有负温度系数，意味着它会随着温度升高而略微下降。设计人员应参考图形数据，针对其特定的工作环境适当降额性能，并确保在目标温度范围内实现稳定的电流驱动。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
17-215 SMD LED 采用紧凑型封装。关键尺寸（单位：毫米）如下，除非另有说明，一般公差为 ±0.1 mm：整体封装长度为 2.0 mm，宽度为 1.25 mm，高度为 0.8 mm。该器件包含两个用于电气连接的阳极/阴极端子。规格书中提供了详细的尺寸图，包括焊盘间距、端子尺寸和透镜几何形状，以指导 PCB 焊盘图案设计，实现最佳焊接和机械稳定性。
5.2 极性识别
正确的极性对于 LED 工作至关重要。规格书的封装图清晰地标明了阳极和阴极端子。通常，一个端子可能带有标记或具有不同的形状（例如，凹口或倒角），以便在手动组装或检查时进行视觉识别。设计人员必须确保 PCB 封装图案与此极性一致，以防止错误放置。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊温度曲线
该 LED 兼容红外和汽相回流焊接工艺。对于无铅焊接，必须遵循特定的温度曲线：
- 预热：在 60-120 秒内从环境温度升温至 150-200°C。
- 浸润/回流：在 217°C（液相线温度）以上保持 60-150 秒。峰值温度不得超过 260°C，且高于 255°C 的时间必须限制在最多 30 秒。
- 冷却：最大冷却速率不应超过每秒 6°C。
6.2 手工焊接
如果无法避免手工焊接，则必须格外小心。烙铁头温度应低于 350°C，与每个端子的接触时间不得超过 3 秒。烙铁功率应为 25W 或更低。焊接每个端子之间应至少间隔 2 秒。建议使用双头烙铁进行维修以最小化热应力，但通常不鼓励在初次焊接后进行维修。
6.3 存储与湿度敏感性
LED 封装在带有干燥剂的防潮袋中。在准备使用元件之前，不得打开袋子。打开后：
- 未使用的 LED 应存储在 30°C 或更低、相对湿度 (RH) 60% 或更低的环境中。
- 打开袋子后的 "车间寿命" 为 168 小时（7 天）。
- 如果在此期限内未使用，剩余的 LED 必须重新装入带有干燥剂的袋子中。
- 如果干燥剂指示剂变色或暴露时间超过规定，则在使用前需要在 60°C ±5°C 下烘烤 24 小时。
7. 包装与订购信息
7.1 卷盘与载带规格
产品以标准的 "弹药包" 式载带形式提供，宽度为 8 mm，卷绕在 7 英寸（178 mm）直径的卷盘上。每卷包含 3000 个器件。提供了卷盘、载带凹槽和覆盖带的详细尺寸，以确保与自动送料器的兼容性。
7.2 标签说明
包装标签包含用于追溯和规格的几个关键代码：
- CPN：客户产品编号（由买方指定）。
- P/N：制造商产品编号（17-215/G6C-FN2P2B/3T）。
- QTY：包装数量（例如，3000）。
- CAT：发光强度等级（例如，N2, P1, P2）。
- HUE：色度坐标与主波长等级（例如，CC2, CC3, CC4）。
- REF：正向电压等级（例如，0, 1, 2）。
- LOT No：生产批号，用于追溯。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
亮黄绿色的颜色和紧凑的尺寸使这款 LED 适用于各种指示灯和背光功能：
- 汽车内饰：仪表盘仪器、开关和控制面板的背光。
- 电信设备：电话、传真机和其他通信设备中的状态指示灯和键盘背光。
- 消费电子：小型 LCD 显示屏的平面背光、开关照明和符号指示灯。
- 通用指示：各种电子设备中的电源状态、模式选择和警报指示灯。
8.2 关键设计考量
必须限流：LED 是电流驱动器件。必须始终使用一个外部限流电阻与 LED 串联。电阻值根据电源电压 (Vsupply)、LED 的正向电压 (VF，取自其档位) 和所需的正向电流 (IF，通常为 20 mA 或更低) 计算。公式为：R = (Vsupply- VF) / IF。如果没有这个电阻，即使电源电压的微小增加也会导致电流大幅、破坏性地增加。
热管理：虽然功耗较低，但确保 LED 焊盘周围有足够的 PCB 铜箔面积有助于散热，尤其是在高环境温度下或以最大连续电流驱动时。这有助于维持光输出和寿命。
应用限制：这款标准商用级 LED 并非专门设计或认证用于故障可能导致安全风险的高可靠性应用。这包括但不限于军事/航空航天系统、汽车安全关键系统（例如，刹车灯、安全气囊指示灯）以及生命维持医疗设备。对于此类应用，应采购具有相应资质和可靠性数据的元件。
9. 技术对比与差异化
17-215 LED 的主要差异化因素在于其结合了特定的 AIGaInP 芯片材料以产生亮黄绿色光、其非常紧凑的 2012（2.0x1.25mm）封装尺寸，以及其符合现代环保标准（无铅、无卤、RoHS、REACH）。与旧式的通孔或更大的 SMD LED 相比，它实现了显著的微型化。与其他黄绿色 LED 相比，AIGaInP 技术通常比用于类似颜色的某些替代半导体材料提供更高的发光效率和更好的颜色稳定性（随温度和电流变化）。130 度的宽视角也是需要宽广、均匀照明而非聚焦光束的应用的关键特性。
10. 常见问题解答 (FAQ)
Q1: 峰值波长 (λp) 和主波长 (λd) 有什么区别？
A1: 峰值波长是光谱功率分布达到最大值时的波长。主波长是与 LED 感知颜色相匹配的单色光波长。对于光谱相对较窄的 LED，两者通常很接近，但 λd 在应用中对颜色规格更具相关性。
Q2: 如果我使用设置为 LED 正向电压的恒压源，是否可以不用限流电阻驱动此 LED？
A2: 不可以，不建议这样做，并且很可能会损坏 LED。正向电压有容差和负温度系数。电源电压的轻微变化或 LED 温度的升高都可能导致电流显著且不受控地增加，从而导致过热和失效。务必使用串联电阻或专用的恒流驱动器。
Q3: 为什么打开防潮袋后有严格的 "车间寿命" 限制？
A3: SMD 元件会从大气中吸收湿气。在高温回流焊接过程中，这些被困住的湿气会迅速汽化，产生内部压力，可能导致封装开裂（"爆米花" 效应）或分层，从而导致失效。车间寿命和烘烤程序用于管理这种湿度敏感性等级 (MSL)。
Q4: 订购时如何解读分档代码 (CAT, HUE, REF)？
A4: 您可以根据应用对亮度 (CAT)、颜色 (HUE) 和正向电压 (REF) 的需求，指定您所需的确切分档代码。订购更严格的档位可以确保最终产品的外观和电气性能具有更高的一致性。如果未指定，您将收到来自标准生产档位的元件。
11. 实际设计与使用示例
示例 1: 仪表盘开关背光
在汽车仪表盘中，可以将多个 17-215 LED 放置在透明开关帽后面。微控制器的 GPIO 引脚通过晶体管可以从车辆的 12V 系统供电。为每个 LED 计算串联电阻。例如，使用 12V 电源，VF为 2.1V（档位 1），目标 IF为 20mA：R = (12V - 2.1V) / 0.02A = 495 欧姆。一个标准的 510 欧姆电阻将是合适的，结果 IF≈ 19.4 mA。宽视角确保开关被均匀照亮。
示例 2: 网络设备状态指示灯
对于路由器上的 "链路活动" 指示灯，单个 LED 可以直接由 3.3V 逻辑信号驱动。使用 VF= 1.9V（档位 0）和 IF= 15 mA 以降低功耗并延长寿命：R = (3.3V - 1.9V) / 0.015A ≈ 93.3 欧姆。将使用一个 100 欧姆的电阻。亮黄绿色非常醒目，通常与网络活动相关联。
12. 工作原理简介
发光二极管 (LED) 是一种通过称为电致发光的过程发光的半导体器件。17-215 LED 使用 AIGaInP（铝镓铟磷）化合物半导体。当在 p-n 结上施加正向电压时，来自 n 型区域的电子和来自 p 型区域的空穴被注入到有源区。当这些电荷载流子（电子和空穴）复合时，它们会释放能量。在 AIGaInP 材料中，这种能量主要以光子（光粒子）的形式释放，其波长对应于半导体材料的带隙能量。Al、Ga、In 和 P 原子的特定组成经过设计，以产生能发出峰值波长约为 575 nm 的黄绿光的带隙。环氧树脂透镜封装芯片，保护芯片，并塑造光输出以实现所需的 130 度视角。
13. 技术趋势与发展
SMD LED 技术的总体趋势持续朝着几个关键领域发展：效率提升：持续的材料科学和芯片设计改进旨在产生更高的每瓦流明数 (lm/W)，从而在给定光输出的情况下降低功耗。微型化：封装尺寸持续缩小（例如，从 2012 到 1608、1005 公制尺寸），以支持日益小型化的消费电子产品。显色性与一致性改善：荧光粉技术（用于白光 LED）和外延生长工艺（用于 AIGaInP 等彩色 LED）的进步带来了更严格的颜色分档和在整个寿命周期及温度范围内更稳定的性能。可靠性提高：增强的封装材料和制造工艺正在延长 LED 寿命，并提高对热应力和环境应力的抵抗力。集成化解决方案：内置限流电阻、保护二极管甚至驱动 IC 的 LED 市场正在增长，这简化了电路设计。17-215 代表了一种成熟且广泛采用的封装和技术，受益于这些正在进行的全行业制造良率和性能的改进。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |