SMD LED 95-21UYC/S530-XX/XXX 数据手册 - 超亮黄色 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.4V - 60mW - 英文技术文档

1. 产品概述

95-21UYC/S530-XX/XXX是一款紧凑型表面贴装LED，设计用于指示灯和背光应用。它采用AlGaInP芯片技术，通过水透明树脂封装发出超级黄光。其主要优点包括：与引线型元件相比，其占板面积显著减小，从而能在PCB上实现更高的封装密度、减小设备尺寸，并且适合自动化组装工艺，确保贴装精度。

2. 主要特性与合规性

The device is packaged on 12mm tape wound on a 7-inch diameter reel, compatible with standard automatic placement equipment. It is a mono-color type, lead-free (Pb-free), and compliant with key environmental and safety regulations. This includes adherence to the EU RoHS directive, EU REACH regulations, and halogen-free standards (Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The product itself is maintained within RoHS compliant specifications.

3. 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能对设备造成永久性损坏的极限条件。在此类条件下或超出此类条件运行，其可靠性无法得到保证。

• Reverse Voltage (V_R): 5 V
• 正向电流 (I_F): 20 mA (连续)
• 峰值正向电流 (I_FP): 60 mA (占空比 1/10 @ 1kHz)
• 功耗 (P_d): 60 mW
• 工作温度 (T_opr): -40°C 至 +85°C
• 存储温度 (T_存储): -40°C 至 +90°C
• 静电放电 (ESD): 2000 V (人体模型)
• 焊接温度 (T_溶胶): Reflow: 最高260°C，持续10秒；手工焊接：最高350°C，持续3秒。

4. 光电特性

所有参数均在环境温度（T_a）为25°C、正向电流（I_F）为20mA的条件下指定，除非另有说明。

4.1 发光强度与分档

发光强度（I_v）被分为若干等级（A2至A7），为设计提供了多种亮度选择，增强了灵活性。

• 等级 A2： 典型值 496 mcd（最小值 198 mcd）
• 等级 A3: 典型值 714 mcd (最小值 463 mcd)
• 等级 A4: 典型值 892 mcd (最小值 661 mcd)
• 等级 A5: 典型值 1156 mcd (最小值 793 mcd)
• 等级 A6: 典型值 1454 mcd（最小值 991 mcd）
• 等级 A7： 典型值 1600 mcd（最小值 1150 mcd）

4.2 光谱与电气参数

• 视角 (2θ_1/2): 25°（典型值）
• 峰值波长 (λ_p): 591 nm（典型值）
• 主波长 (λ_d): 589 nm（典型值）
• 光谱带宽 (Δλ): 15 nm (典型值)
• 正向电压 (V_F): 2.4 V (典型值), 2.0 V (最小值) 在 I_F=20mA
• 反向电流 (I_R): 在 V 条件下最大 10 μA_R=5V

注意： 5V反向电压额定值仅适用于I_R 测试。该器件并非设计用于反向偏置下工作。

5. 封装外形与机械尺寸

该LED采用标准SMD封装。关键尺寸详见详细图纸（数据手册中引用为TR7、TR9、TR10）。除非另有说明，尺寸公差为±0.1毫米。

5.1 关键封装尺寸（典型值）

• 封装长度：2.0毫米
• 封装宽度：1.25 mm
• 封装高度：0.8 mm
• 焊盘布局：提供设计指南以确保正确的焊接和热管理。

5.2 极性标识

阴极通常在封装上标出。具体标记方式请查阅详细尺寸图。

6. 标签说明与订购信息

产品标签包含多个用于追溯和规格识别的代码：

• CPN: Customer's Product Number
• P/N: 产品编号（例如：95-21UYC/S530-XX/XXX）
• 批号： 生产批号
• 数量： 包装数量
• CAT： Luminous Intensity Rank (A2-A7)
• 色调： 主波长等级
• 参考： 正向电压等级

7. 包装规格

元件以压纹载带形式提供，便于自动化操作。

• 载带宽度： 12 mm
• 卷盘直径： 7英寸
• 焊盘间距： 4.0毫米
• 每卷数量： 符合EIA规范的标准数量。
• 散装包装： 也可提供每袋1000件的包装。

8. 操作、存储与焊接指南

8.1 过流保护

必须使用外部限流电阻。LED的电压-电流特性是指数型的，这意味着电压的微小增加会导致电流大幅且具破坏性的增长。

8.2 湿度敏感性与储存

本元件为潮湿敏感元件（MSL）。

• 开启前： 储存于≤30°C且≤90% RH条件下。
• 开启后： 在温度≤30°C且相对湿度≤60%的条件下，车间寿命为72小时。
• 重新烘烤： 若防潮袋破损或存储时间超限，使用前需在60±5°C下烘烤24小时。

8.3 回流焊接温度曲线（无铅）

提供推荐温度曲线如下：

• 预热阶段： 150-200°C，持续60-120秒（最大升温速率3°C/秒）。
• 液相线以上时间（217°C）： 60-150秒。
• 峰值温度： 最高260°C，持续时间不超过10秒。
• 温度高于255°C的持续时间： 最长30秒。
• 冷却速率： 最大6°C/秒。

关键注意事项： 回流焊次数不得超过两次。加热过程中避免对LED施加机械应力。焊接后请勿使PCB板弯曲。

8.4 手工焊接与返修

如必须进行手工焊接：

• Use a soldering iron with a tip temperature <350°C.
• 每个端子的接触时间限制在3秒以内。
• Use a low-power iron (<25W).
• 焊接端子之间至少间隔2秒。
• 避免返工。如确有必要，请使用双头烙铁同时加热两个端子，以最小化热应力。返工后请验证器件功能。

9. 应用领域

该LED适用于多种低功耗指示灯和背光功能，尤其在空间和重量受限的场合。

• 消费电子产品中的状态指示灯（室内使用）。
• 液晶面板、薄膜开关和符号的背光照明。
• 办公设备（打印机、复印机）的指示灯和面板照明。
• 电池供电设备指示灯（遥控器、便携式仪器）。
• 音频/视频设备状态指示灯。
• 汽车内饰中的仪表盘与开关背光。
• 通信设备（电话、传真机）中的指示灯与键盘背光照明。

10. 设计考量与技术分析

10.1 驱动电路设计

鉴于典型的正向电压为2.4V，串联电阻是必需的。电阻值（R_s）可根据欧姆定律计算：R_s = (V_电源 - V_F) / I_F. 对于一个5V电源和一个目标电流I_F 电流为20mA时，R_s ≈ (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω。应选用额定功率足够（P = I_F² * R_s）的标准130Ω或150Ω电阻。

10.2 热管理

尽管功耗较低（最大60mW），但正确的PCB布局对于长期可靠性至关重要。确保焊盘连接到足够大的铜箔区域以充当散热器，尤其是在接近最大电流或在较高环境温度下工作时。

10.3 光学性能

25°视角提供了相对聚焦的光束，使其适用于定向指示应用。Super Yellow颜色（λ_d ~589nm）提供高视觉对比度，常用于警示或注意指示器。

10.4 与其他技术的比较

与传统的直插式黄色LED相比，此款SMD版本在尺寸和重量上大幅缩减，实现了现代化、微型化的设计。AlGaInP材料系统为黄色发光提供了高效率和良好的色纯度。与某些用于背光的白色LED相比，它提供了饱和的色彩而无需荧光粉，可能简化针对特定颜色要求的光学设计。

11. 常见问题解答 (FAQ)

11.1 我可以不使用电阻来驱动这个LED吗？

编号。 不使用限流电阻进行操作几乎肯定会因过流而损坏LED，即使使用的是像3V纽扣电池这样的小电压源。

11.2 峰值波长与主波长有何区别？

峰值波长 (λ_p): 光谱功率分布达到最大值时的波长（典型值为591纳米）。 主波长 (λ_d): 人眼感知到的与光色相匹配的单色光波长（典型值为589纳米）。对于此类单色LED，这两个值非常接近。

11.3 如何选择正确的亮度等级（CAT）？

请根据应用所需的发光强度进行选择。A2等级最暗，A7等级最亮。需考虑环境光条件和观看距离。在高环境光情况下，可能需要选择更高等级（A5-A7）。

11.4 这款LED适合户外使用吗？

数据手册中指定的应用范围为“室内”。其工作温度范围（-40°C 至 +85°C）较宽，但户外使用需要对紫外线照射、防潮密封和热循环等因素进行额外的设计验证，这些内容未包含在本文档中。

12. 实际应用示例

场景： 为手持医疗设备设计低电量指示器。

• 元件选型： 选择A5等级的95-21UYC，因其能发出明亮、引人注目的黄光。
• 电路设计： 该器件由3.3V稳压器供电。计算得出串联电阻为47Ω：(3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45Ω。选用最接近的标准值47Ω，产生的正向电流约为19.1mA，该值安全且能提供足够的亮度。
• PCB布局： LED被放置在器件显示屏附近。PCB焊盘连接到顶层的一个小面积铜箔，以辅助散热。
• 组装： LED通过贴片机从12毫米载带盘上拾取并放置，并使用指定的无铅回流焊温度曲线进行焊接。
• 结果： 一个可靠、紧凑且清晰可见的低电量警告指示器。

13. 工作原理

这是一种半导体发光二极管。当施加超过其特性正向电压（V_F）的正向偏压时，电子和空穴在AlGaInP半导体芯片的有源区内复合。此复合过程以光子（光）的形式释放能量。AlGaInP合金的具体成分决定了其带隙能量，这直接定义了发射光的波长（颜色）——在本例中为黄色（约589 nm）。透明树脂封装充当透镜，将光输出塑造成指定的25°视角。

14. 行业背景与趋势

诸如95-21系列之类的SMD LED代表了指示灯应用的行业标准，由于其自动化兼容性和节省空间的优势，已基本取代了直插式LED。行业趋势持续朝着更小的封装尺寸（例如0402、0201公制）发展，以满足超紧凑设备的需求。此外，整个行业都在大力推动更高效率（每mA电流产生更多光输出）和改善分档内的颜色一致性。符合无卤和RoHS标准反映了电子行业对环境责任和材料安全的持续承诺。此类器件是物联网（IoT）和便携式电子产品的基础组件，在这些领域中，小型化和低功耗至关重要。