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SMD LED 17-21 藍色晶片規格書 - 1.6x0.8x0.6mm - 最高3.1V - 40mW - 粵語技術文件

17-21系列SMD藍色LED完整技術規格書,包含詳細規格、電光特性、分級範圍、封裝尺寸、焊接指引同應用說明。
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1. 產品概覽

17-21系列係一款採用InGaN (氮化銦鎵) 晶片發出藍光嘅超小型表面貼裝器件 (SMD) 發光二極管 (LED)。呢款元件專為現代自動化電子製造而設計,相比傳統引線式封裝,喺電路板空間利用同組裝效率方面具有顯著優勢。

1.1 核心優勢同產品定位

17-21 SMD LED嘅主要優勢在於其微型尺寸。相比引線框架型LED,其顯著更細嘅尺寸為產品設計師同製造商帶來幾個關鍵好處。佢允許更細嘅印刷電路板 (PCB) 設計,呢點對於現代緊湊型電子設備至關重要。此外,佢支持更高嘅元件密度,意味住單塊電路板上可以放置更多元件,喺有限空間內優化功能。呢啲因素最終有助於開發更細、更輕、更便攜嘅終端用戶設備。SMD封裝嘅輕量化特性令佢特別適合重量係關鍵因素嘅微型同便攜式應用。

1.2 合規性同環境規格

呢款產品設計考慮咗現代環境同法規標準。佢係一款無鉛 (Pb-free) 元件,符合全球對有害物質嘅限制。產品本身符合RoHS (有害物質限制) 指令。佢亦符合歐盟REACH (化學品註冊、評估、授權同限制) 法規。此外,佢被歸類為無鹵素,對溴 (Br) 同氯 (Cl) 含量有嚴格限制:每種單獨少於900 ppm,Br+Cl總和少於1500 ppm。

1.3 製造同兼容性

LED以8mm載帶包裝,捲喺7英寸直徑嘅捲盤上供應,呢個係大批量自動化貼片生產線嘅標準。呢種包裝格式確保與自動貼片設備兼容,簡化生產流程。該元件亦兼容標準紅外同氣相回流焊接工藝,呢啲係將SMD元件焊接到PCB上嘅主要方法。佢係單色類型,發出藍色光譜嘅光。

2. 技術參數:深入客觀解讀

本節對規格書中定義嘅電氣、光學同熱參數進行詳細、客觀嘅分析,解釋佢哋對電路設計同可靠性嘅意義。

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅應力極限。呢啲唔係正常操作條件,而係絕對唔可以超過嘅閾值。

2.2 電光特性

除非另有說明,呢啲參數喺標準測試條件Ta=25°C同IF=5mA下測量。佢哋定義咗核心光輸出同電氣性能。

3. 分級系統說明

為咗管理製造過程中嘅自然變化,LED會根據性能分級。咁樣設計師就可以為其應用選擇具有一致特性嘅元件。

3.1 發光強度分級

LED根據喺IF=5mA下測量嘅發光強度進行分級。

發光強度公差為±11%。需要更高同更一致亮度嘅設計師會指定M級。

3.2 主波長分級

LED根據其主波長進行分級,以確保顏色一致性。

主波長公差為±1nm。所有單元都喺緊密嘅5nm範圍內,確保統一嘅藍色調。

3.3 正向電壓分級

LED根據喺IF=5mA下嘅正向壓降進行分級。呢個對於電源設計同確保多個LED並聯時電流均勻分佈非常重要。

正向電壓公差為±0.1V。從相同電壓分級中選擇LED可以最小化並聯陣列中嘅亮度變化。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型電光特性曲線。雖然文本中未提供具體圖表,但我哋可以推斷佢哋嘅標準內容同意義。

4.1 電流對電壓 (I-V) 曲線

典型嘅I-V曲線會顯示正向電流 (IF) 同正向電壓 (VF) 之間嘅關係。佢展示咗二極管嘅指數特性。該曲線允許設計師確定額定範圍內任何給定工作電流下嘅VF,呢個對於計算正確嘅串聯限流電阻值至關重要:R = (電源電壓 - VF) / IF。

4.2 發光強度對正向電流 (Iv-IF)

呢條曲線顯示光輸出如何隨正向電流增加而增加。佢通常喺一定範圍內呈線性,但喺較高電流下會由於熱效應同效率影響而飽和。呢個圖表幫助設計師選擇一個平衡亮度、功耗同器件壽命嘅工作點。

4.3 光譜分佈

光譜分佈圖會顯示作為波長函數嘅相對光功率輸出。佢會圍繞典型峰值波長468nm,FWHM約為25nm,確認單色藍光輸出。

4.4 溫度依賴性

顯示正向電壓同發光強度隨結溫變化嘅曲線對於理解實際環境中嘅性能至關重要。通常,VF隨溫度升高而降低 (負溫度係數),而發光強度亦隨溫度升高而降低。

5. 機械同封裝資料

5.1 封裝尺寸

17-21 SMD LED具有非常緊湊嘅尺寸。關鍵尺寸 (單位:mm) 包括本體長度1.6、寬度0.8同高度0.6。封裝底部有兩個可焊接端子 (陽極同陰極)。封裝本體頂部標有陰極標記,以便喺組裝同檢查期間正確識別極性方向。所有未指定公差為±0.1mm。

5.2 極性識別

正確極性對於LED操作至關重要。封裝包含一個視覺標記來識別陰極 (負極端子)。呢個通常係LED本體頂部嘅一個綠點、凹口或斜角。PCB焊盤設計必須與呢個標記對齊,以確保正確嘅電氣連接。

6. 焊接同組裝指引

正確嘅處理同焊接對於保持SMD LED嘅可靠性同性能至關重要。

6.1 回流焊接溫度曲線

提供咗推薦嘅無鉛回流溫度曲線:

6.2 手動焊接注意事項

如果需要手動焊接,必須格外小心:

6.3 儲存同濕度敏感性

LED包裝喺防潮屏障袋中,並配有乾燥劑,以防止吸收大氣中嘅水分,呢啲水分可能導致回流期間爆米花現象 (封裝開裂)。

6.4 設計同組裝應力

7. 包裝同訂購資料

7.1 載帶同捲盤規格

LED以凸起載帶包裝供應,用於自動化處理。

7.2 標籤說明

捲盤同袋上嘅標籤包含用於追溯同正確應用嘅關鍵信息:

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

規格書列出咗幾種適合17-21藍色LED特性嘅關鍵應用:

8.2 設計考慮同注意事項

8.3 應用限制

規格書包含關於高可靠性應用嘅關鍵免責聲明。呢款產品可能唔適合用於:

對於呢啲應用,需要具有不同資格認證、更緊公差同更高可靠性評級嘅元件。設計師必須聯繫製造商,討論超出標準消費/工業用途嘅任何應用嘅適用性。

9. 技術比較同差異化

雖然規格書中冇直接與其他產品比較,但我哋可以根據其規格客觀地突出17-21系列嘅關鍵差異點。

9.1 關鍵差異化優勢

9.2 與較大封裝嘅比較考慮

與較大嘅SMD LED (例如,3528、5050) 相比:

10. 常見問題 (基於技術參數)

Q1:使用5V電源時,我應該用幾大嘅電阻值?A:使用最大VF 3.1V (分級11) 同目標電流5mA:R = (5V - 3.1V) / 0.005A = 380 歐姆。最接近嘅標準值係390歐姆。用最小VF (2.7V) 重新計算以檢查電流:I = (5-2.7)/390 ≈ 5.9mA,呢個係安全嘅。390Ω電阻係一個良好嘅起點。

Q2:我可以喺20mA下驅動呢個LED以獲得更高亮度嗎?A:唔可以。連續正向電流 (IF) 嘅絕對最大額定值係10mA。喺20mA下操作會超過呢個額定值,顯著縮短壽命並可能導致立即失效。對於更高亮度,請選擇額定電流更高嘅LED,或者喺IFP額定值內使用脈衝操作 (40mA,佔空比1/10)。

Q3:手動焊接後LED著,但好暗。點解?A:呢個係過度焊接熱量或時間導致熱損壞嘅典型跡象。高溫會降低半導體晶片或封裝內部嘅焊線性能。請務必嚴格遵守手動焊接指引 (最高350°C,每個端子最多3秒)。

Q4:我批LED嘅藍色有少少唔同。正常嗎?A:係嘅,存在固有變化。呢個就係點解存在主波長分級 (HUE=X,465-470nm)。對於需要完美顏色匹配嘅應用 (例如,多LED顯示器),您必須指定並使用來自同一製造批次嘅LED,並確保您嘅供應商提供嚴格嘅分級。

11. 實用設計同使用案例

11.1 案例分析:低功耗狀態指示燈面板

場景:設計一個帶有12個藍色狀態指示燈嘅緊湊控制面板。空間極其有限,均勻嘅亮度/顏色對於用戶體驗非常重要。設計決策: 1.元件選擇:選擇17-21 LED,因為佢尺寸最小。 2.分級規格:訂購所有LED來自M級 (較高強度) 同X級波長。指定所有來自相同電壓分級 (例如,10),以確保並聯時電流一致。 3.電路設計:使用5V電源軌。假設VF~2.8V (分級10典型值),選擇430Ω電阻用於~5mA:(5-2.8)/0.005=440Ω,430Ω係標準值。呢個提供每粒LED約11-18 mcd。 4.PCB佈局:根據陰極標記一致地放置LED。確保焊盤設計與規格書推薦嘅焊盤圖匹配,以避免回流期間發生墓碑效應。 5.組裝:使用提供嘅回流溫度曲線。保持袋子密封直到生產線準備好。喺打開捲盤後7天內使用所有LED。結果:一個密集、專業外觀嘅面板,具有均勻、明亮嘅藍色指示燈,通過遵守規格書參數可靠地實現。

LED規格術語詳解

LED技術術語完整解釋

一、光電性能核心指標

術語 單位/表示 通俗解釋 點解重要
光效(Luminous Efficacy) lm/W(流明/瓦) 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。
光通量(Luminous Flux) lm(流明) 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 決定燈具夠唔夠光。
發光角度(Viewing Angle) °(度),例如120° 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 影響光照範圍同均勻度。
色溫(CCT) K(開爾文),例如2700K/6500K 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 決定照明氣氛同適用場景。
顯色指數(CRI / Ra) 無單位,0–100 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。
色容差(SDCM) 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 保證同一批燈具顏色冇差異。
主波長(Dominant Wavelength) nm(納米),例如620nm(紅) 彩色LED顏色對應嘅波長值。 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。
光譜分佈(Spectral Distribution) 波長 vs. 強度曲線 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 影響顯色性同顏色品質。

二、電氣參數

術語 符號 通俗解釋 設計注意事項
順向電壓(Forward Voltage) Vf LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。
順向電流(Forward Current) If 使LED正常發光嘅電流值。 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。
最大脈衝電流(Pulse Current) Ifp 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。
反向電壓(Reverse Voltage) Vr LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 電路中需防止反接或電壓衝擊。
熱阻(Thermal Resistance) Rth(°C/W) 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。
靜電放電耐受(ESD Immunity) V(HBM),例如1000V 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。

三、熱管理與可靠性

術語 關鍵指標 通俗解釋 影響
結溫(Junction Temperature) Tj(°C) LED芯片內部嘅實際工作溫度。 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。
光衰(Lumen Depreciation) L70 / L80(小時) 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 直接定義LED嘅"使用壽命"。
流明維持率(Lumen Maintenance) %(例如70%) 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。
色漂移(Color Shift) Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 使用過程中顏色嘅變化程度。 影響照明場景嘅顏色一致性。
熱老化(Thermal Aging) 材料性能下降 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。

四、封裝與材料

術語 常見類型 通俗解釋 特點與應用
封裝類型 EMC、PPA、陶瓷 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。
芯片結構 正裝、倒裝(Flip Chip) 芯片電極佈置方式。 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。
螢光粉塗層 YAG、硅酸鹽、氮化物 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。
透鏡/光學設計 平面、微透鏡、全反射 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 決定發光角度同配光曲線。

五、質量控制與分檔

術語 分檔內容 通俗解釋 目的
光通量分檔 代碼例如 2G、2H 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 確保同一批產品亮度一致。
電壓分檔 代碼例如 6W、6X 按順向電壓範圍分組。 便於驅動電源匹配,提高系統效率。
色區分檔 5-step MacAdam橢圓 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。
色溫分檔 2700K、3000K等 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 滿足唔同場景嘅色溫需求。

六、測試與認證

術語 標準/測試 通俗解釋 意義
LM-80 流明維持測試 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 用於推算LED壽命(結合TM-21)。
TM-21 壽命推演標準 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 提供科學嘅壽命預測。
IESNA標準 照明工程學會標準 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 行業公認嘅測試依據。
RoHS / REACH 環保認證 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 進入國際市場嘅准入條件。
ENERGY STAR / DLC 能效認證 針對照明產品嘅能效同性能認證。 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。