目录
1. 产品概述
17-21/G6C-AP1Q1B/3T是一款专为高密度、微型化应用设计的表面贴装器件（SMD）LED。它采用AlGaInP（铝镓铟磷）芯片，可发出亮黄绿色的光。该LED采用紧凑的1.6mm x 0.8mm x 0.6mm封装尺寸，与传统的引线式元件相比，能在印刷电路板（PCB）上显著节省空间。其小巧轻便的特性使其成为现代电子产品微型化设计约束下的理想选择。
该器件符合主要的环境和安全标准，包括RoHS（有害物质限制）、欧盟REACH法规，并被归类为无卤素（Br <900 ppm， Cl <900 ppm， Br+Cl < 1500 ppm）。它以8mm载带形式供应，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。该LED适用于红外和气相回流焊接工艺。
2. 技术规格详解
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极限值。这些额定值在环境温度（Ta）为25°C时指定。最大反向电压（VR）为5V。连续正向电流（IF）不应超过25mA。对于脉冲操作，在1kHz频率、占空比为1/10的条件下，允许的峰值正向电流（IFP）为60mA。最大功耗（Pd）为60mW。根据人体模型（HBM），器件可承受2000V的静电放电（ESD）。工作温度范围（Topr）为-40°C至+85°C，而存储温度范围（Tstg）稍宽，为-40°C至+90°C。焊接温度（Tsol）曲线至关重要：对于回流焊接，峰值温度不得超过260°C，最长持续10秒；对于手工焊接，烙铁头温度应≤350°C，每个焊端最长接触时间不超过3秒。
2.2 光电特性
光电特性在Ta=25°C、工作电流（IF）为20mA的标准测试条件下测量。发光强度（Iv）的典型范围为45.0 mcd至90.0 mcd，具体值由分档代码决定（见第3节）。视角（2θ1/2）通常为140度，提供宽广的光束模式。峰值波长（λp）中心约为575 nm。决定感知颜色的主波长（λd）范围为569.5 nm至577.5 nm。光谱带宽（Δλ）约为20 nm。正向电压（VF）范围为1.75V至2.35V，同样受分档影响。当施加5V反向电压（VR）时，最大反向电流（IR）为10 μA。必须注意，该器件并非设计用于反向偏置工作；VR额定值仅用于IR测试目的。
3. 分档系统说明
为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED根据关键参数被分选到不同的档位中。这使得设计人员能够选择满足特定应用要求的部件。
3.1 发光强度分档
发光强度在IF=20mA时分为三个主要档位代码：P1（45.0-57.0 mcd）、P2（57.0-72.0 mcd）和Q1（72.0-90.0 mcd）。型号后缀中的“Q1”表明它属于最高亮度的Q1档。
3.2 主波长分档
决定黄绿色精确色调的主波长分为四个档位代码：C16（569.5-571.5 nm）、C17（571.5-573.5 nm）、C18（573.5-575.5 nm）和C19（575.5-577.5 nm）。型号后缀中的“C”对应此色度坐标和波长等级。
3.3 正向电压分档
正向电压分档有助于电路设计，特别是限流电阻的计算。档位为：0（1.75-1.95 V）、1（1.95-2.15 V）和2（2.15-2.35 V）。型号后缀中的“B”表示正向电压等级。
4. 性能曲线分析
虽然提供的文本中未详述具体的图形曲线，但此类LED的典型性能曲线包括正向电流（IF）与正向电压（VF）的关系，显示二极管的指数特性。在工作范围内，发光强度与正向电流的关系通常是线性的。发光强度的温度依赖性通常表现为随着结温升高，光输出会下降。光谱分布曲线将显示一个以575 nm为中心、具有指定20 nm带宽的单峰，证实其为单色黄绿光输出。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
该LED采用标准的17-21 SMD封装。关键尺寸为：长度1.6 mm，宽度0.8 mm，高度0.6 mm。封装上设有阴极标记，以便在组装时正确识别极性。所有未注公差为±0.1 mm。紧凑的尺寸是其主要优势，可实现高密度PCB布局。
5.2 极性识别
正确的极性对于正常工作至关重要。封装包含一个明显的阴极标记。由于最大反向电压额定值较低（5V），反向安装LED可能导致立即失效。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊接温度曲线
该LED兼容无铅（Pb-free）回流焊接。推荐的温度曲线至关重要：预热应在150°C至200°C之间进行60-120秒。高于焊料液相线温度（217°C）的时间应为60-150秒。峰值温度不得超过260°C，在255°C或以上的时间应限制在最长30秒。最大升温速率应为6°C/秒，最大降温速率应为3°C/秒。同一器件上不应进行超过两次的回流焊接。
6.2 手工焊接
如果必须进行手工焊接，则必须格外小心。烙铁头温度应低于350°C，与每个焊端的接触时间不应超过3秒。烙铁功率应为25W或更低。焊接每个焊端之间应至少间隔2秒，以便散热并防止热损伤。
6.3 存储与防潮敏感性
LED采用带有干燥剂的防潮阻隔袋包装。在准备使用元件之前，不得打开包装袋。开封后，未使用的LED应在30°C或以下、相对湿度（RH）60%或以下的条件下储存。开封后的“车间寿命”为168小时（7天）。如果超过此时间或干燥剂指示剂已变色，则在使用前必须将LED在60 ±5°C下烘烤24小时，以去除吸收的湿气，防止回流焊接过程中发生“爆米花”现象。
7. 包装与订购信息
该器件采用防潮包装供应。它被装载到8mm宽的载带上，然后卷绕在7英寸直径的卷盘上。每卷包含3000片。包装标签包含关键信息：客户产品编号（CPN）、产品编号（P/N）、包装数量（QTY）、发光强度等级（CAT）、色度/波长等级（HUE）、正向电压等级（REF）和批号（LOT No）。
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应用。常见用途包括：仪表盘和薄膜开关的背光、通信设备（电话、传真机）中的状态指示灯和键盘背光、小型LCD和符号的平面背光，以及消费类和工业电子产品中的通用指示灯应用。
8.2 设计注意事项
限流：必须使用外部限流电阻。LED是电流驱动器件，即使正向电压的微小增加也可能导致电流大幅、可能具有破坏性的增加。电阻值必须根据电源电压、LED的正向电压档位（Vf）和所需的工作电流（例如20mA）来计算。
热管理：尽管功耗较低，但确保热焊盘（如有）或连接到阳极和阴极的走线周围有足够的PCB铜面积，有助于散热并维持LED的性能和寿命，尤其是在高环境温度下。
ESD防护：虽然该LED具有2000V HBM ESD等级，但在组装和操作过程中仍应遵守标准的ESD处理预防措施。
9. 技术对比与差异化
这款17-21 LED的主要优势在于其极小的占位面积（1.6x0.8mm），比传统的3mm或5mm通孔LED小得多，有利于实现微型化。与旧技术相比，采用AlGaInP技术提供了高效率和饱和的黄绿色。140度的宽视角提供了良好的离轴可见性。其符合现代环保标准（RoHS、无卤素）的特性使其适用于法规严格的全球市场。
10. 常见问题解答（FAQ）
问：分档代码（P1、C17、B等）的目的是什么？
答：分档确保了产品的一致性。设计人员可以指定分档代码，以保证其生产批次中的LED具有几乎相同的亮度（P1/Q1）、颜色（C16-C19）和正向电压（0-2），从而使最终产品的外观和性能保持一致。
问：我可以在没有限流电阻的情况下驱动这个LED吗？
答：不可以。直接从电压源驱动LED是导致立即失效的常见原因。正向电压存在容差，轻微的过压会导致过流，从而烧毁LED。始终需要串联一个电阻。
问：规格书显示最大电流为25mA，但测试条件为20mA。我应该使用哪个？
答：为了确保长期可靠运行，对元件进行降额使用是标准做法。在20mA下工作，提供了低于绝对最大值25mA的安全裕量，提高了寿命和可靠性。20mA是推荐的工作电流。
问：为什么存储和烘烤过程如此重要？
答：SMD封装会从空气中吸收湿气。在回流焊接的高温过程中，这些湿气会迅速变成蒸汽，导致内部分层或开裂（“爆米花”现象）。烘烤过程可以安全地去除这些湿气。
11. 实际设计与使用示例
示例1：仪表盘指示灯：在汽车仪表盘中，可以将多个17-21 LED放置在透明图标（例如，检查发动机、低油量）后面。使用来自相同发光强度（Q1）和主波长（例如C18）档位的LED，可以确保所有图标以相同的亮度和颜色点亮，呈现出专业、一致的外观。典型的电路包括12V电源、为约18mA（考虑车辆电压变化）计算的限流电阻，以及由车辆ECU控制的驱动晶体管。
示例2：便携设备背光：对于手持设备键盘的背光，17-21 LED的低剖面（0.6mm高度）至关重要。它可以直接放置在薄橡胶键盘或导光板下方。电源由低压电池（例如3.3V）提供。必须使用正向电压档位（例如档位1：1.95-2.15V）来精确计算串联电阻值，以在电池放电时保持亮度一致。
12. 工作原理简介
这款LED是一种半导体光子器件。其核心是在衬底上生长的AlGaInP层构成的芯片。当施加超过二极管阈值（约1.8-2.0V）的正向电压时，电子和空穴被注入芯片的有源区。当这些载流子复合时，它们以光子（光）的形式释放能量。AlGaInP合金的具体成分决定了带隙能量，这直接定义了发射光的波长（颜色）——在本例中，是波长约为575 nm的亮黄绿色光。围绕芯片的环氧树脂透镜是“水清”的，以最大限度地提高光提取效率，并将光束塑造成140度的视角。
13. 技术趋势与背景
17-21封装代表了电子元件持续微型化趋势中的一步。随着智能手机、可穿戴设备和物联网设备等终端产品的缩小，对更小、更薄的LED的需求也在增加。从GaAsP等旧技术转向AlGaInP提供了更高的效率，这意味着在相同电流下光输出更亮，或在相同亮度下功耗更低——这对于电池供电设备至关重要。此外，如本元件所示，行业范围内向无铅焊接和无卤材料的转变，是由全球环境法规和消费者对“更环保”电子产品的需求所驱动的。未来的趋势可能会推动更小的封装、更高的效率以及将LED驱动电路集成在封装内的集成解决方案。
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。 |