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SMD LED 23-21/G6C-AL2N1/2A 规格书 - 亮黄色 - 典型电压2.0V - 25mA - 中文技术文档

23-21 亮黄色贴片LED完整技术规格书,包含规格参数、光电特性、分档标准、封装尺寸及焊接指南。
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PDF文档封面 - SMD LED 23-21/G6C-AL2N1/2A 规格书 - 亮黄色 - 典型电压2.0V - 25mA - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了型号为23-21/G6C-AL2N1/2A的表面贴装器件(SMD)LED的完整技术规格。该元件是一款亮黄色LED,专为现代紧凑型电子组件而设计。

1.1 核心特性与优势

这款LED的主要优势源于其SMD封装。它比传统的引线框架元件小得多,可实现更高的电路板密度、更小的设备尺寸和更低的存储要求。其轻量化结构使其成为微型和便携式应用的理想选择。该器件以8毫米载带包装,卷绕在直径为7英寸的卷盘上,确保与标准自动化贴片设备兼容。它设计用于红外和气相回流焊接工艺。

1.2 合规性与环境规格

本产品符合多项关键的行业和环境标准。它是无铅(Pb-free)元件。产品本身符合RoHS(有害物质限制)指令。它还符合欧盟REACH法规,并被归类为无卤素产品,其中溴(Br)和氯(Cl)含量均低于900 ppm,且其总和低于1500 ppm。

1.3 目标应用

23-21 SMD LED用途广泛,适用于各种照明和指示用途。主要应用领域包括:仪表盘、开关和符号的背光;电话和传真机等通信设备中的状态指示灯和背光;LCD显示器的平面背光;以及通用指示灯用途。

2. 技术参数详解

本节详细说明了LED的绝对极限值和标准工作特性。除非另有说明,所有参数均在环境温度(Ta)为25°C下指定。

2.1 绝对最大额定值

超过这些额定值可能会对器件造成永久性损坏。最大反向电压(VR)为5V。连续正向电流(IF)不得超过25 mA。在占空比为1/10、频率为1 kHz的脉冲条件下,允许的峰值正向电流(IFP)为60 mA。最大功耗(Pd)为60 mW。根据人体模型(HBM),该器件可承受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)为-40°C至+90°C。对于焊接,规定了峰值温度为260°C、持续10秒的回流焊曲线,或350°C、持续3秒的手工焊接条件。

2.2 光电特性

这些参数定义了正常工作条件下(IF=20mA)的光输出和电气行为。发光强度(Iv)有一个典型范围,其最小值和最大值由分档系统定义。视角(2θ1/2)通常为130度,表明其具有宽广的辐射模式。峰值波长(λp)通常为575 nm,主波长(λd)范围为569.5 nm至577.5 nm,对应亮黄色。光谱带宽(Δλ)通常为20 nm。正向电压(VF)典型值为2.0V,范围从1.70V到2.40V。当施加5V反向偏压时,反向电流(IR)最大为10 μA。重要说明指定了发光强度(±11%)和主波长(±1 nm)的公差,并澄清5V反向额定值仅用于IR测试;该器件并非设计用于反向偏压下工作。

3. 分档系统说明

为确保颜色和亮度的一致性,LED被分类到不同的档位中。本器件使用两个独立的分档参数。

3.1 发光强度分档

在20mA驱动下,光输出分为四个档位(L2、M1、M2、N1)。L2档范围为14.5 mcd至18.0 mcd。M1档覆盖18.0 mcd至22.5 mcd。M2档跨度从22.5 mcd到28.5 mcd。最高输出档位N1的范围为28.5 mcd至36.0 mcd。具体型号23-21/G6C-AL2N1/2A表明其属于发光强度的N1档。

3.2 主波长分档

由主波长定义的颜色被分为四个档位(C16、C17、C18、C19)。C16档覆盖569.5 nm至571.5 nm。C17档覆盖571.5 nm至573.5 nm。C18档覆盖573.5 nm至575.5 nm。C19档覆盖575.5 nm至577.5 nm。型号后缀"C"很可能与这些色度档位之一相关联,以确保特定的黄色色调。

4. 性能曲线分析

图形数据提供了LED在不同条件下的行为洞察。光谱分布曲线显示了相对辐射功率随波长的变化,中心在575 nm附近,典型宽度为20 nm。正向电流与正向电压(I-V)曲线说明了指数关系,这对于设计限流电路至关重要。相对发光强度与环境温度曲线展示了光输出如何随温度升高而降低,这对于设计中的热管理至关重要。相对发光强度与正向电流曲线显示了亮度随电流呈亚线性增长,突出了收益递减点和热量增加的点。正向电流降额曲线规定了最大允许连续电流随环境温度变化的函数,以防止过热。辐射图描绘了光强的空间分布,证实了130度的宽视角。

5. 机械与包装信息

5.1 封装尺寸

该LED符合23-21 SMD封装外形。详细的尺寸图规定了长度、宽度、高度、焊盘尺寸及其位置。所有未指定的公差为±0.1 mm。此信息对于PCB焊盘设计和确保正确放置与焊接至关重要。

5.2 极性标识

规格书包含显示器件本体上阴极和阳极标记的图表,这对于组装过程中的正确方向至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

提供了无铅回流焊的详细温度曲线。关键阶段包括:在150°C至200°C之间预热60-120秒;液相线以上(217°C)时间为60-150秒;峰值温度不超过260°C,最长10秒;以及受控的升温速率和冷却速率(分别最大为6°C/秒和3°C/秒)。回流焊次数不应超过两次。

6.2 手工焊接说明

如果必须进行手工焊接,烙铁头温度必须低于350°C,每个焊端的接触时间不得超过3秒。建议使用低功率烙铁(≤25W)。焊接每个焊端之间应至少间隔2秒,以防止热损伤。

6.3 存储与湿度敏感性

LED包装在带有干燥剂的防潮屏障袋中。在准备使用元件之前,不得打开袋子。打开后,未使用的LED必须在≤30°C和≤60%相对湿度(RH)下存储,并在168小时(7天)内使用。如果超过此时间窗口或干燥剂指示饱和,则在使用前需要在60±5°C下烘烤24小时,以防止回流焊过程中发生"爆米花"效应。

7. 包装与订购信息

7.1 卷盘与载带规格

元件以宽度为8毫米的凸起载带形式提供,卷绕在直径为7英寸(178毫米)的卷盘上。每卷包含2000片。提供了卷盘、载带和盖带尺寸的详细图纸,标准公差为±0.1mm。

7.2 标签说明

卷盘标签包含几个关键字段:CPN(客户部件号)、P/N(制造商部件号,例如23-21/G6C-AL2N1/2A)、QTY(包装数量)、CAT(发光强度档位,例如N1)、HUE(色度/主波长档位)、REF(正向电压等级)和LOT No(可追溯批号)。

8. 应用建议与设计考量

8.1 电路设计考量

必须进行限流:LED是电流驱动器件。必须始终使用串联电阻将正向电流限制在建议的20mA(或更低)。由于二极管的指数I-V特性,电源电压的轻微增加可能导致电流大幅、可能具有破坏性的增加。

8.2 热管理

虽然封装很小,但必须考虑功耗(高达60mW)和发光强度的负温度系数。对于在高环境温度下连续运行,请参考正向电流降额曲线。热焊盘周围足够的PCB铜面积有助于散热。

8.3 光学设计

130度的宽视角使这款LED适用于需要宽广、均匀照明而非聚焦光束的应用。对于背光面板或符号,可以使用漫射器来均匀光线。

9. 使用注意事项

关键操作警告总结如下:1)始终使用限流电阻。2)严格遵守关于存储和烘烤的湿敏器件(MSD)处理程序。3)精确遵循指定的回流焊或手工焊接曲线,以避免热损伤。4)避免在焊接期间和之后对元件施加机械应力。5)不建议在焊接后进行维修。如果绝对必要,请使用双头烙铁同时加热两个焊端并提起元件,以避免焊盘损坏,但之后需验证器件功能,因为特性可能已改变。

10. 技术介绍与背景

10.1 半导体材料

这款LED采用AlGaInP(铝镓铟磷)半导体结构来产生亮黄色光。AlGaInP以在可见光谱的红色到黄橙色部分具有高效率而闻名。树脂透镜为水白色,使芯片的纯色得以发射,无需着色。

10.2 SMD技术优势

对于像23-21封装这样的LED,从通孔技术向表面贴装技术的转变代表了一项重大进步。它实现了全自动化组装,减少了高速应用中的寄生电感,通过消除可能弯曲或断裂的引线提高了机械可靠性,并且对于电子产品持续小型化至关重要。

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。