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1. 产品概述
17-21/G6C-FN1P2B/3T 是一款专为高密度电子组装设计的表面贴装器件 (SMD) LED。其封装尺寸紧凑，非常适合电路板空间受限的应用场景。该器件采用 AlGaInP 半导体材料制造，可发出亮丽的黄绿色光。此 LED 以 8mm 载带包装，并卷绕在 7 英寸直径的卷盘上，确保与大规模生产中使用的标准自动化贴片和回流焊接设备兼容。
该元件的主要优势在于其小巧的尺寸，有助于减小设备体积并提高印刷电路板 (PCB) 上的元件密度。其轻量化结构进一步支持其在微型和便携式电子设备中的应用。本产品符合主要的环境与安全标准，包括 RoHS、REACH 和无卤要求，适用于全球市场。
2. 技术规格详解
2.1 绝对最大额定值
该器件设计为在规定的极限范围内可靠工作。超出这些额定值可能导致永久性损坏。最大反向电压 (VR) 为 5V。连续正向电流 (IF) 不应超过 25mA，而在脉冲条件下（占空比 1/10，频率 1kHz），允许的峰值正向电流 (IFP) 为 60mA。最大功耗 (Pd) 为 60mW。该元件可承受人体模型 (HBM) 2000V 的静电放电 (ESD)。其工作温度范围为 -40°C 至 +85°C，存储温度范围为 -40°C 至 +90°C。
2.2 光电特性
在标准结温 25°C 和正向电流 20mA 条件下测量，LED 的性能由几个关键参数表征。发光强度 (Iv) 的典型范围由其分档系统定义。视角 (2θ1/2) 通常为 140 度，提供宽广的照明范围。峰值波长 (λp) 中心约在 575nm，而主波长 (λd) 范围从 570.0nm 到 574.5nm。光谱带宽 (Δλ) 通常为 20nm。正向电压 (VF) 范围从 1.75V 到 2.35V，在 5V 反向偏压下，反向电流 (IR) 最大为 10μA。必须注意，该器件并非设计用于反向电压条件下工作；VR 额定值仅适用于 IR 测试。
3. 分档系统说明
为确保应用设计的一致性，LED 根据三个关键参数进行分类：发光强度、主波长和正向电压。这使得设计人员能够为项目选择满足特定性能标准的元件。
3.1 发光强度分档
发光强度在 IF=20mA 条件下测量，分为四个档位 (N1, N2, P1, P2)。范围从最小值 28.5 mcd (N1 最小值) 到最大值 72.0 mcd (P2 最大值)。每个档位内允许 ±11% 的容差。
3.2 主波长分档
决定感知颜色的主波长分为三个档位 (CC2, CC3, CC4)。范围从 570.0nm 到 574.5nm，具有 ±1nm 的严格容差，以保持颜色一致性。
3.3 正向电压分档
正向电压在 IF=20mA 条件下分为三个档位 (0, 1, 2)，范围从 1.75V 到 2.35V。正向电压的容差为 ±0.1V。选择相同电压档位的 LED 有助于确保多个 LED 并联驱动时亮度均匀。
4. 性能曲线分析
规格书引用了典型的光电特性曲线。虽然具体图表未在文本中重现，但这些曲线通常说明了正向电流与发光强度的关系、正向电压与温度的关系以及光谱功率分布。分析这些曲线对于理解 LED 在不同工作条件下的行为至关重要，例如驱动电流或环境温度的变化会影响光输出和效率。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
该 LED 采用紧凑的 SMD 封装，尺寸约为长 1.6mm、宽 0.8mm、高 0.6mm（除非另有说明，容差为 ±0.1mm）。规格书中提供了详细的尺寸图，包括 PCB 设计的焊盘布局建议，以确保正确的焊接和热管理。
5.2 极性识别
阴极在封装上有明确标记。组装时正确的极性方向对器件正常工作至关重要。PCB 焊盘设计必须与此标记对齐，以防止反向安装。
6. 焊接与组装指南
正确的处理和焊接对于保持 LED 性能和可靠性至关重要。
6.1 存储与防潮要求
元件包装在带有干燥剂的防潮袋中。在准备使用 LED 之前，不应打开袋子。开封后，未使用的 LED 应在 ≤30°C 和 ≤60% 相对湿度的条件下储存，并在 168 小时（7 天）内使用。如果超过此期限或干燥剂显示吸湿，则在使用前需要在 60±5°C 下烘烤 24 小时。
6.2 回流焊温度曲线
该 LED 兼容红外和气相回流工艺。对于无铅焊接，必须遵循特定的温度曲线：在 150-200°C 之间预热 60-120 秒，在 217°C（液相线）以上的时间保持 60-150 秒，峰值温度不超过 260°C，最长持续 10 秒。最大升温速率应为 6°C/秒，最大降温速率应为 3°C/秒。回流焊接不应超过两次。
6.3 手工焊接与返修
如果必须进行手工焊接，烙铁头温度必须低于 350°C，每个引脚焊接时间不超过 3 秒。烙铁功率应小于 25W。焊接每个引脚之间应至少间隔 2 秒冷却时间。不建议在初次焊接后进行修复。如果不可避免，必须使用专用的双头烙铁同时加热两个引脚，以避免对 LED 芯片造成机械应力。
7. 包装与订购信息
LED 以防潮包装供应。它们被装载在载带中，尺寸规格适用于自动化处理。每卷包含 3000 片。包装标签包含用于追溯和选择的关键信息：产品编号 (P/N)、数量 (QTY) 以及发光强度 (CAT)、主波长 (HUE) 和正向电压 (REF) 的具体分档代码。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
此 LED 非常适合汽车仪表板和开关的背光应用、电话和传真机等通信设备中的指示灯和背光、LCD 的平面背光以及通用状态指示。
8.2 设计注意事项
限流：必须使用外部限流电阻。LED 的指数型 I-V 特性意味着电压的微小增加会导致电流大幅、可能具有破坏性的增加。电阻值必须根据电源电压和 LED 的正向电压档位计算。
热管理：虽然功耗较低，但确保焊盘有足够的 PCB 铜面积有助于散热，尤其是在高环境温度下或以较高电流驱动时。
电路板应力：避免在焊接期间或之后弯曲或扭曲 PCB，因为这可能导致 LED 封装产生应力裂纹。
9. 技术对比与差异化
与较大的引线框架型 LED 相比，此 SMD 型号可显著节省空间，提高贴装密度，并与全自动装配线兼容，从而降低制造成本。采用 AlGaInP 技术提供了高效率和饱和的黄绿色。其符合严格的环境法规（RoHS、REACH、无卤），使其成为面向全球市场的现代电子设计的未来之选。
10. 常见问题解答 (FAQ)
问：我可以不用串联电阻驱动这个 LED 吗？
答：不可以。规格书明确警告必须使用保护电阻。直接从电压源驱动 LED 将导致电流不受控制并迅速失效。
问：如果打开防潮袋后超过 7 天使用期限会怎样？
答：LED 可能会从大气中吸收湿气。未经适当烘烤就进行焊接，可能导致回流焊过程中因湿气快速膨胀而产生“爆米花”效应或内部分层，从而导致失效。请遵循规定的烘烤程序。
问：如何解读标签上的分档代码？
答：CAT、HUE 和 REF 代码分别对应第 3.1、3.2 和 3.3 节详述的发光强度、主波长和正向电压档位。在阵列中选择一致的档位是实现均匀性能的关键。
11. 实际设计与使用示例
示例 1：仪表板开关背光：设计人员需要 10 个均匀的黄绿色指示灯。他们应指定来自相同发光强度档位（例如，全部为 P1）和相同主波长档位（例如，全部为 CC3）的 LED，以确保亮度和颜色一致。可以使用档位 2 的最大正向电压 (2.35V) 来计算单个限流电阻，以保证所有单元的安全运行，即使某些单元的 Vf 较低。
示例 2：高密度状态面板：对于包含 50 个 LED 的面板，使用 SMD 封装可以实现非常紧凑的布局。设计人员必须确保 PCB 焊盘设计与规格书建议相匹配，以便在回流焊期间形成良好的焊点。应优化钢网开口设计，以防止紧密排列的焊盘之间发生焊锡桥连。
12. 工作原理
此 LED 是一种基于铝镓铟磷 (AlGaInP) 材料的半导体二极管。当施加超过其带隙能量的正向电压时，电子和空穴在半导体有源区复合，以光子的形式释放能量。AlGaInP 层的特定成分决定了发射光的波长，在本例中为黄绿光谱 (~575nm)。环氧树脂透镜为水白色，以最大限度地提高光提取效率，并将发射模式塑造成 140 度的视角。
13. 技术趋势
指示灯和背光 LED 的趋势继续朝着小型化、提高效率（每瓦流明数）和更高可靠性发展。像 17-21 这样的 SMD 封装因其制造优势正成为标准。同时，越来越强调精确的分档和更严格的容差，以满足需要高色彩和亮度均匀性的应用需求，例如全彩显示器和汽车照明集群。此外，对环境可持续电子产品的推动确保无卤和符合 RoHS 的材料仍然是所有新元件的基本要求。
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。 |