目录
1. 产品概述
17-21 SMD LED是一款紧凑型表面贴装器件，专为高密度电子组装而设计。其主要功能是发射纯绿光，适用于多种指示灯和背光应用。该元件的核心优势在于其微型封装尺寸，能够显著减小电路板尺寸和设备体积。其轻量化结构进一步增强了其在空间受限和便携式设备中的适用性。本产品完全符合现代环保标准，采用无铅工艺，符合RoHS、REACH及无卤要求，确保其可在具有严格法规要求的全球市场中使用。
2. 技术参数详解
2.1 绝对最大额定值
该器件的最大反向电压（VR）额定值为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。工作温度范围规定为-40°C至+85°C，存储温度范围为-40°C至+90°C。该LED可承受最高260°C、最长10秒的回流焊接，或最高350°C、最长3秒的手工焊接。
2.2 光电特性
在标准测试条件下（Ta=25°C，IF=20mA），发光强度（Iv）范围从最小值7.20 mcd到最大值22.50 mcd。该器件具有140度的宽视角（2θ1/2），提供宽广的照明范围。峰值波长（λp）为561 nm，主波长（λd）范围在557.50 nm至567.50 nm之间，定义了其纯绿色。光谱带宽（Δλ）典型值为20 nm。在测试电流下，正向电压（VF）范围为1.55V至2.35V。当施加5V反向偏压时，最大反向电流（IR）为10 μA，但该器件并非设计用于反向工作。
3. 分档系统说明
为确保应用设计的一致性，产品根据关键参数进行了分档。
3.1 发光强度分档
发光强度分为四个档位代码：K0（7.20-11.50 mcd）、L1（11.50-14.50 mcd）、L2（14.50-18.00 mcd）和M1（18.00-22.50 mcd）。容差为±11%。
3.2 主波长分档
主波长分为五个档位代码：C10（557.50-559.50 nm）、C11（559.50-561.50 nm）、C12（561.50-563.50 nm）、C13（563.50-565.50 nm）和C14（565.50-567.50 nm）。容差为±1nm。
3.3 正向电压分档
正向电压分为三个档位代码：0（1.75-1.95 V）、1（1.95-2.15 V）和2（2.15-2.35 V）。容差为±0.1V。
4. 性能曲线分析
虽然规格书中引用了具体的图形曲线，但典型的性能趋势可以从参数中推断。正向电压与正向电流呈对数关系。在指定范围内，发光强度与正向电流成正比，但会随着结温升高而降低。主波长可能会随着结温升高而发生轻微偏移（通常向长波方向移动）。理解这些关系对于设计稳定高效的驱动电路至关重要。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
17-21 SMD LED采用紧凑型封装，尺寸约为长1.6mm、宽0.8mm、高0.6mm（容差±0.1mm）。封装上带有清晰的阴极标记，以便在组装时正确识别极性。详细的尺寸图提供了焊盘布局设计的精确尺寸，以确保正确的焊接和热管理。
5.2 极性识别
封装体上有一个明显的标记指示阴极引脚。正确的方向对于电路功能至关重要，并可防止因反向偏压造成的损坏。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊温度曲线
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以上的时间为60-150秒，峰值温度最高260°C，持续时间最长10秒，并控制加热和冷却速率（在255°C以上最大加热速率6°C/秒，最大冷却速率3°C/秒）。回流焊接不应超过两次。
6.2 手工焊接
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。使用容量为25W或更低的电烙铁。焊接每个引脚之间至少间隔2秒，以防止热损伤。
6.3 存储与操作
LED采用带有干燥剂的防潮袋包装。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。如果超过此时间窗口或干燥剂指示剂变色，则在使用前需要在60±5°C下烘烤24小时。
6.4 注意事项
工作时必须使用外部限流电阻，因为LED的指数型I-V特性使其对电压变化高度敏感，可能导致过流和失效。在加热过程中避免对LED施加机械应力，或在焊接后弯曲PCB。不建议在焊接后进行维修，但如果不可避免，应使用专用的双头烙铁同时加热两个引脚，以最大限度地减少热应力。
7. 包装与订购信息
LED以8mm宽的载带形式提供，卷绕在直径为7英寸的卷盘上。每卷包含3000片。包装包括带有干燥剂和标签的防潮铝袋。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/主波长等级（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
此LED非常适合用于汽车仪表盘和开关的背光应用。在电信领域，它用作电话和传真机中的状态指示灯和键盘背光。它也适用于LCD、开关和符号的平面背光，以及通用指示灯用途。
8.2 设计考量
设计人员必须在LED上串联一个合适的限流电阻。电阻值应根据电源电压、LED的正向电压档位（为安全起见使用最大值）和所需的工作电流（连续工作≤20mA）来计算。在设计所需亮度水平时，需考虑发光强度档位。确保PCB焊盘布局与封装尺寸匹配，以防止立碑或焊接不良。
9. 技术对比与差异化
17-21 LED的主要差异化在于其与传统引线式LED相比，具有极小的外形尺寸（1.6x0.8mm），可实现更高的封装密度。采用AIGaInP芯片材料可提供高效的纯绿光发射。与窄视角器件相比，140度的宽视角提供了更均匀的照明。其完全符合无铅、RoHS、REACH和无卤标准，使其成为全球电子制造中面向未来的选择。
10. 常见问题解答 (FAQ)
问：分档代码的目的是什么？
答：分档确保了批次内电气和光学特性的一致性。设计人员可以选择特定的档位（例如，针对亮度或电压），以在其最终产品中实现一致的性能，特别是在阵列中使用多个LED时。
问：为什么必须使用限流电阻？
答：LED是具有非线性I-V曲线的二极管。电压略微超过正向电压，就会导致电流大幅、可能具有破坏性的增加。串联电阻提供了一种线性、可预测的方法来设定工作电流。
问：我可以将此LED用于汽车外部照明吗？
答：不可以。规格书中包含一项应用限制，声明未经事先咨询和认证，本产品不适用于汽车安全/安保系统、军事/航空航天或医疗设备等高可靠性应用。
问：我可以对此元件进行多少次回流焊接？
答：最大建议次数为两次回流循环。每次循环都会使元件承受热应力，随着时间的推移可能降低内部材料和焊点完整性。
11. 实际设计与使用案例
考虑为消费类设备设计一个低功耗状态指示面板。使用档位为M1（最高亮度）和C12（特定绿色色调）的17-21 LED，设计人员可以创建均匀、明亮的显示效果。通过计算3.3V电源的串联电阻（R = (3.3V - 2.35V) / 0.02A ≈ 47.5Ω，使用47Ω），他们可以确保在约20mA下稳定工作。LED将放置在载带和卷盘上，以便按照指定的回流曲线进行自动贴片组装。最终面板受益于LED的小尺寸，可实现时尚的设计，其宽视角确保指示灯从不同位置都清晰可见。
12. 工作原理简介
该LED基于半导体p-n结的电致发光原理工作。芯片材料为铝铟镓磷（AIGaInP）。当施加超过结内建电势的正向电压时，电子和空穴被注入到结区。它们的复合以光子（光）的形式释放能量。AIGaInP合金的特定带隙能量决定了发射光的波长，在本例中为纯绿光（约561 nm）。透明的树脂封装保护芯片并充当透镜，塑造光输出以实现指定的140度视角。
13. 技术趋势与发展
像17-21这样的SMD LED的发展趋势继续朝着更高效率（每瓦更多流明）、更小封装尺寸以提高密度，以及改善在温度和寿命周期内的颜色一致性和稳定性方向发展。同时，更广泛采用环保材料和制造工艺的驱动力也很强劲，正如本产品符合多项绿色标准所证明的那样。与智能照明应用的智能驱动器和控制器的集成是另一个不断增长的领域，尽管在元件层面，重点仍然是为日益小型化和对功耗敏感的电子设备提供可靠、高性能的光源。
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。 |