SMD LED 23-23B 规格书 - 多色（红/绿/蓝）- 3.2x2.8x1.9mm - 3.3V - 20mA - 中文技术文档

1. 产品概述

23-23B是一款紧凑型表面贴装器件（SMD）LED，专为高密度PCB应用而设计。它比传统的引线框架型LED尺寸显著减小，有助于缩小电路板尺寸、提高封装密度，并最终实现更小的终端设备。其轻量化结构使其成为微型化和空间受限应用的理想选择。

该系列通过不同的芯片材料提供多种颜色选择：亮红色（R6代码，AlGaInP芯片）、亮绿色（GH代码，InGaN芯片）和蓝色（BH代码，InGaN芯片）。所有型号均采用水透明树脂封装。产品符合RoHS、欧盟REACH等关键行业标准，且为无卤素产品（Br <900 ppm， Cl <900 ppm， Br+Cl < 1500 ppm）。产品以8mm载带、7英寸直径卷盘形式供应，兼容标准自动贴装设备。

2. 技术参数：深度客观解读

2.1 绝对最大额定值

所有额定值均在环境温度（Ta）为25°C时指定。超出这些限制可能导致永久性损坏。

• 反向电压（VR）：5 V（所有代码）。
• 正向电流（IF）：R6（红）为25 mA，GH（绿）和BH（蓝）为20 mA。
• 峰值正向电流（IFP）：占空比1/10 @ 1kHz。R6为60 mA，GH和BH为75 mA。
• 功耗（Pd）：R6为60 mW，GH和BH为95 mW。
• 静电放电（ESD）人体模型（HBM）：R6为2000 V，GH和BH为150 V。这表明红色LED具有更高的固有ESD鲁棒性。
• 工作温度（Topr）：-40°C 至 +85°C。
• 存储温度（Tstg）：-40°C 至 +90°C。
• 焊接温度（Tsol）：回流焊：峰值温度260°C，最长10秒。手工焊接：每个焊端最高350°C，最长3秒。

2.2 光电特性

典型值在Ta=25°C、IF=20mA条件下测量，除非另有说明。最小/最大值定义了规格限制。

• 发光强度（Iv）：
  • R6（红）：典型值100 mcd，最小值72 mcd。
  • GH（绿）：典型值200 mcd，最小值140 mcd。
  • BH（蓝）：典型值65 mcd，最小值45 mcd。
  • 容差：±11%。
• 视角（2θ1/2）：典型值130度（所有代码）。
• 峰值波长（λp）：
  • R6：632 nm。
  • GH：518 nm。
  • BH：468 nm。
• 主波长（λd）：
  • R6：624 nm。
  • GH：525 nm。
  • BH：470 nm。
• 光谱辐射带宽（Δλ）：
  • R6：20 nm。
  • GH：35 nm。
  • BH：25 nm。
• 正向电压（VF）@ IF=20mA：
  • R6：典型值2.0V（最小值1.7V，最大值2.4V）
  • GH/BH：典型值3.3V（最小值2.7V，最大值3.7V）
• 反向电流（IR）@ VR=5V：
  • R6：最大10 μA。
  • GH/BH：最大50 μA。

3. 分档系统说明

产品采用全面的标签系统进行可追溯性和性能分选，相关信息标注在卷盘标签上。

• CAT：表示发光强度等级。
• HUE：表示色度坐标和主波长等级。
• REF：指定正向电压等级。
• LOT No：唯一的批次号，用于生产追溯。

这种分档方式允许设计人员选择电学和光学参数紧密分组的LED，以确保其应用中的性能一致性。

4. 性能曲线分析

规格书包含每种LED代码（R6、GH、BH）的典型光电特性曲线。虽然文本中未详述具体图表，但此类曲线通常说明以下关系：

• 正向电流（IF）与正向电压（VF）：显示二极管的IV特性，对驱动器设计至关重要。
• 正向电流（IF）与发光强度（Iv）：展示光输出如何随电流变化，指示线性度和饱和点。
• 环境温度（Ta）与相对发光强度：显示光输出随温度升高而降低的情况。
• 光谱分布：描绘各波长下的相对辐射功率，确认峰值波长和主波长。

这些曲线对于理解器件在非标准条件（不同电流、温度）下的行为以及优化电路设计至关重要。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED具有紧凑的SMD封装尺寸。关键尺寸（单位：mm，除非指定，公差为±0.1mm）包括：

• 整体尺寸：约3.2mm（长）x 2.8mm（宽）x 1.9mm（高）。
• 定义了焊盘尺寸和间距以确保可靠的焊接。
• 阴极标识通常标记在封装上。

5.2 极性识别

元件具有极性标记（可能是缺口、倒角或圆点）以识别阴极引脚。组装时必须确保方向正确，以保证正常功能并避免反向偏压损坏。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊参数

指定了无铅回流焊温度曲线：

• 预热：150–200°C，持续60–120秒。
• 液相线以上时间（217°C）：60–150秒。
• 峰值温度：最高260°C。
• 峰值时间：最长10秒。
• 升温速率：最高6°C/秒，直至255°C。
• 255°C以上时间：最长30秒。
• 冷却速率：最高3°C/秒。
• 限制：回流焊次数不应超过两次。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接：

• 使用烙铁头温度< 350°C的烙铁。
• 对每个焊端加热时间≤ 3秒。
• 使用功率≤ 25W的烙铁。
• 焊接每个焊端之间间隔≥ 2秒。
• 请谨慎操作，因为损坏通常发生在手工焊接过程中。

6.3 存储与防潮敏感性

元件包装在带有干燥剂的防潮屏蔽袋中。

• 开封前：在≤ 30°C和≤ 90% RH条件下存储。
• 开封后：在≤ 30°C和≤ 60% RH条件下，"车间寿命"为1年。未使用的部件必须重新密封在防潮包装中。
• 烘烤：如果干燥剂指示剂变色或存储时间超限，使用前需在60 ±5°C下烘烤24小时。

6.4 注意事项

• 电流保护：必须使用外部限流电阻。LED是电流驱动器件；微小的电压变化可能导致大电流浪涌，从而导致烧毁。
• 避免应力：在加热（焊接）期间或之后，不要因PCB翘曲而对LED施加机械应力。
• 返修：焊接后不建议返修。如果不可避免，请使用专用双头烙铁同时加热两个焊端并取下元件，避免单侧受力。验证返修后的特性。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

• 载带：宽度8mm。
• 卷盘：直径7英寸（178mm）。
• 每卷数量：2000片。
• 防潮袋：铝塑复合袋，内含干燥剂和湿度指示卡。

7.2 型号命名规则

部件号23-23B/R6GHBHC-A01/2A可解读为：

• 23-23B：基本封装类型和尺寸。
• /R6GHBHC：表示特定的芯片/颜色配置（可能是R6、GH、BH的组合或选择）。
• -A01/2A：分档、版本或其他属性的内部代码。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 背光：用于汽车和消费电子产品中的仪表盘、开关和符号。
• 通信设备：电话和传真机中的状态指示灯和键盘背光。
• LCD平面背光：用于小型显示屏。
• 通用指示灯：各种电子设备中的状态灯、电源指示灯等。

8.2 设计考量

• 驱动电路：始终使用恒流源或带串联电阻的电压源。使用公式 R = (电源电压 - LED正向电压) / 正向电流 计算电阻值，并考虑最大正向电压以确保电流永不超出绝对最大额定值。
• 热管理：虽然功耗较低，但在高环境温度或高占空比下工作时，应确保足够的PCB铜箔面积或散热过孔，以维持性能和寿命。
• ESD保护：在与LED引脚连接的PCB线路上实施ESD保护措施，特别是对于更敏感的绿色和蓝色（GH/BH）型号。

9. 技术对比与差异化

23-23B系列具有以下显著优势：

• 对比大型引线式LED：大幅减小了封装尺寸和重量，实现了微型化和自动化组装。
• 对比其他SMD LED：其130度视角、透明封装以及单一封装外形提供的多色选项（红、绿、蓝）的特定组合，非常适合需要颜色区分或RGB混光的应用。
• 合规性：其RoHS、REACH和无卤素合规性，对于面向具有严格环保法规的全球市场的产品而言，是一个关键优势。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

10.1 对于绿色（GH）LED，使用5V电源时应选用多大阻值的电阻？

使用典型正向电压3.3V和正向电流20mA：R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 欧姆。为确保在最坏情况（最小正向电压 = 2.7V）下安全运行，重新计算以限制最大电流：R_min = (5V - 2.7V) / 0.02A = 115 欧姆。使用标准的120欧姆电阻是一个安全的选择，典型电流约为~14mA ((5-3.3)/120)。

10.2 我能否使用PWM信号驱动此LED进行调光？

可以，PWM调光是一种有效的方法。确保脉冲中的峰值电流不超过峰值正向电流（IFP）额定值（GH/BH为75mA，R6为60mA）。频率应足够高以避免可见闪烁（通常>100Hz）。

10.3 为什么红色LED的ESD等级与绿/蓝色LED不同？

红色LED使用AlGaInP半导体材料，与用于绿色和蓝色LED的InGaN材料相比，其晶体结构通常对静电放电具有更强的鲁棒性。这是行业内的一个普遍特性，因此需要对绿色和蓝色型号采取更严格的ESD处理预防措施。

10.4 "水透明"树脂对光输出意味着什么？

"水透明"意味着环氧树脂封装材料是非扩散且透明的。这会产生更集中、更强烈的光束，并具有明确的视角（本例中为130°），这与"乳白色"或扩散树脂形成对比，后者会散射光线以获得更宽、更柔和的外观。

11. 实际设计与使用案例

案例：设计多状态指示灯面板

设计师需要在小型消费设备控制面板上设置红色（电源/故障）、绿色（就绪/开启）和蓝色（活动/连接）指示灯。使用23-23B系列的R6、GH和BH代码可确保：

• 统一的封装尺寸：所有三种颜色共享相同的PCB焊盘图案，简化了布局和组装。
• 一致的视角：所有LED都具有相同的130°视角，从不同角度提供均匀的视觉效果。
• 简化的物料清单：可以使用相似的驱动电路，仅根据不同的正向电压（红色~2.0V，绿/蓝色~3.3V）略微调整限流电阻值。
• 合规性：单一元件系列满足目标市场所有必要的环保法规要求。

12. 原理介绍

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，发生在器件内电子与空穴复合时，以光子的形式释放能量。发射光的颜色由所用半导体材料的能带隙决定：

• AlGaInP（铝镓铟磷）：用于R6（红色）LED，这种材料体系产生红色到黄橙光谱的光。其特定成分被调整为主波长624nm（红色）。
• InGaN（铟镓氮）：用于GH（绿色）和BH（蓝色）LED。通过改变铟/镓比例，可以调整能带隙以发射绿色（~525nm）或蓝色（~470nm）光。InGaN技术也是白光LED的基础，白光LED使用蓝色LED芯片结合荧光粉涂层。

SMD封装保护了脆弱的半导体芯片，提供了电接触（阳极和阴极），并包含一个透镜（由透明树脂成型）以控制光输出模式。

13. 发展趋势

像23-23B这样的SMD LED的发展受到电子领域几个关键趋势的推动：

• 效率提升（每瓦流明）：持续的材料科学和芯片设计改进，使得在相同输入电流下获得更高的发光强度，从而降低功耗和热负荷。
• 微型化：对更小设备的追求持续不断，导致封装尺寸进一步缩小（例如2016、1608、1005公制代码），同时保持或改善光学性能。
• 颜色一致性和分档改进：制造工艺变得更加精确，在发光强度、波长和正向电压方面产生更紧密的分档。这减少了对颜色关键应用中电路校准的需求。
• 更高的可靠性和寿命：封装材料（环氧树脂、硅胶）和芯片贴装技术的进步，增强了对热循环、湿气和其他环境应力的抵抗力，延长了使用寿命。
• 集成化：趋势包括将多个LED芯片（例如RGB）集成到单个封装中，并内置控制IC，创建简化系统设计的智能LED模块。

23-23B代表了这一持续技术发展进程中一个成熟、可靠的元件，为广泛的指示灯和背光应用平衡了性能、尺寸和成本。