SMD LED 42-21A 藍色規格書 - 封裝 2.0x1.25x1.1mm - 電壓 2.7-3.7V - 功率 95mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

42-21A 係一款緊湊型表面貼裝藍色LED，專為需要高可靠性同高效組裝嘅現代電子應用而設計。採用InGaN晶片技術，呢個元件發出典型主波長為468 nm嘅藍光。佢嘅主要優勢在於微型封裝尺寸，相比傳統引線框架LED，可以顯著縮細PCB尺寸，並實現更高嘅元件密度，直接有助於終端設備嘅微型化。器件以8mm載帶包裝，安裝喺7英寸直徑嘅捲盤上，完全兼容自動化貼片生產線，從而簡化大批量製造流程。

2. 主要特性同合規性

呢款LED包含多項對現代設計同製造至關重要嘅特性：

• 採用8mm載帶包裝，適用於7英寸捲盤，為自動化組裝而優化。
• 兼容紅外線 (IR) 同氣相回流焊接工藝。
• 構造為單色（藍色）類型。
• 製造為無鉛 (Pb-free) 元件。
• 產品符合RoHS（有害物質限制）指令。
• 保持符合歐盟REACH法規。
• 分類為無鹵素，溴 (Br) 含量低於900 ppm，氯 (Cl) 含量低於900 ppm，Br+Cl總含量低於1500 ppm。

3. 目標應用

42-21A LED 適用於多種指示燈同背光功能，包括：

• 汽車儀錶板同開關嘅背光。
• 電話同傳真機等通訊設備中嘅狀態指示燈同鍵盤背光。
• LCD顯示器、開關同符號嘅平面背光單元。
• 通用指示燈應用。

4. 絕對最大額定值

以下額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。所有數值均喺環境溫度 (Ta) 為25°C時指定。

5. 電光特性

典型性能參數喺 Ta=25°C 同正向電流 (I_F) 為 20 mA 時測量。呢啲係設計計算嘅關鍵規格。_F參數

I_RμA

V_R=5V

公差註釋：

發光強度公差為±11%，主波長±1 nm，正向電壓相對典型值或分級值為±0.1 V。

6. 分級系統解釋_F為確保生產批次嘅一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。咁樣設計師就可以為其應用選擇符合特定性能範圍嘅部件。

W1

W2_d6.2 主波長分級

最大 (nm)

6.3 正向電壓分級_F正向電壓 (V_F) 分為編號10至14嘅分級，每個分級覆蓋0.2V範圍。

7. 機械同封裝資訊

7.1 封裝尺寸

42-21A LED 採用緊湊型 SMD 封裝。主要尺寸（單位：毫米）如下，除非另有說明，一般公差為 ±0.1mm：

• 封裝長度：2.0 mm
• 封裝寬度：1.25 mm
• 封裝高度：1.1 mm

規格書中提供詳細嘅尺寸圖，顯示本體輪廓、引腳位置同推薦嘅焊盤圖案。

7.2 極性識別

陰極有清晰標記。喺封裝上，陰極通常通過凹口、圓點或切角等特徵來指示。對應嘅陰極標記亦顯示喺PCB焊盤嘅推薦阻焊設計上。正確嘅極性方向對於電路正常功能至關重要。

8. 焊接同組裝指引

8.1 回流焊接溫度曲線

該元件適用於無鉛 (Pb-free) 回流焊接工藝。推薦嘅最高峰值焊接溫度為260°C，高於260°C嘅時間唔超過10秒。應遵循典型嘅回流溫度曲線，以防止熱衝擊並確保可靠嘅焊點。喺回流嘅加熱同冷卻階段，避免對LED本體施加機械應力係至關重要嘅。

8.2 手動焊接

如果需要手動焊接，必須格外小心。烙鐵頭溫度應低於350°C，與任何單個引腳嘅接觸時間唔應超過3秒。建議使用低功率烙鐵（25W或以下）。喺焊接兩個引腳之間應觀察至少2秒嘅冷卻間隔，以防止過度熱積聚。

8.3 返工同維修

強烈不建議喺初次焊接後進行返工。如果絕對無法避免，應使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩個引腳，以便喺唔對封裝施加扭轉應力嘅情況下移除。返工期間損壞LED內部引線鍵合或降低其光學性能嘅可能性很高，建議預先測試返工程序。

9. 儲存同處理注意事項

9.1 濕度敏感性

LED包裝喺防潮屏障袋中，並附有乾燥劑，以防止吸收大氣中嘅水分，呢啲水分可能導致回流期間出現爆米花現象（封裝開裂）。關鍵儲存規則：

• 開封前：儲存於 ≤30°C 同 ≤90% 相對濕度 (RH)。
• 開封後：車間壽命（暴露於工廠環境條件下嘅時間）為1年，當儲存於 ≤30°C 同 ≤60% RH 時。
• 重新包裝：未使用嘅器件應重新密封喺防潮袋中，並放入新嘅乾燥劑。
• 烘烤：如果乾燥劑指示劑顯示飽和或超過車間壽命，則需要喺回流前以60±5°C烘烤24小時以驅除水分。

9.2 靜電放電 (ESD) 保護

該器件嘅ESD額定值為150V (HBM)，對靜電放電敏感。喺所有組裝同處理階段必須遵循標準ESD處理程序，包括使用接地工作站、腕帶同導電容器。

10. 包裝同訂購資訊

10.1 載帶同捲盤規格

產品以壓紋載帶包裝供應，尺寸專為42-21A封裝定制。載帶纏繞喺標準7英寸（178mm）直徑嘅捲盤上。每個捲盤包含1000粒LED。提供載帶凹槽尺寸、間距同捲盤芯/凸緣尺寸嘅詳細圖紙，以確保與自動化組裝設備送料器兼容。

10.2 標籤資訊

捲盤同外包裝袋上嘅標籤包含用於追溯同正確應用嘅關鍵資訊：

• CPN：客戶部件號（如有指定）。
• P/N：製造商產品編號（例如，42-21A/BHC-ZV1W2N/1T）。
• QTY：包裝數量（例如，1000 件）。
• CAT：發光強度等級（例如，W2）。
• HUE：色度/主波長等級（例如，Z）。
• REF：正向電壓等級（例如，N12）。
• LOT No：製造批次號，用於追溯。

11. 應用設計考慮因素

11.1 限流

呢個係關鍵設計規則。LED係電流驅動器件。電路中必須使用串聯限流電阻。正向電壓 (V_F) 有一個範圍（2.7V 至 3.7V）同負溫度係數。即使電壓源嘅標稱值喺 V_F 範圍內，將LED直接連接到電壓源，都可能由於微小變化而導致電流失控，造成立即失效（燒毀）。電阻值應根據電源電壓、分級中預期嘅最大 V_F 同所需嘅正向電流 (I_F) 來計算，I_F 連續值唔得超過 25 mA。_F11.2 熱管理_F雖然功耗較低（最大95 mW），但PCB上嘅適當熱設計對於長期可靠性仍然重要，特別係喺高環境溫度或最大電流下工作時。確保LED焊盤周圍有足夠嘅銅面積有助於散熱，並保持穩定嘅光輸出同使用壽命。_F11.3 光學設計_F20度視角 (2θ_1/2) 表示光束相對集中。呢個使42-21A適合需要定向照明或明亮集中光點嘅應用。對於更寬區域嘅照明，則需要二次光學元件（例如，導光板、擴散片）。設計師應考慮發光強度同波長嘅分級範圍，以確保陣列或顯示器中多個單元嘅亮度同顏色外觀一致。

12. 技術比較同差異化

42-21A代表咗一類特定嘅微型反射杯型SMD LED。其主要區別包括非常細小嘅2.0x1.25mm封裝尺寸，比許多常見嘅晶片LED更細，允許更高密度嘅佈局。集成嘅反射杯提供受控嘅20度視角，無需外部透鏡，簡化光學設計。針對強度、波長同電壓嘅全面分級系統，使設計師能夠為需要高均勻性嘅應用（例如背光陣列）指定嚴格嘅性能範圍。其符合無鹵素同其他環境標準，使其適合針對具有嚴格監管要求嘅全球市場嘅產品。

13. 常見問題 (FAQs)

13.1 峰值波長同主波長有咩分別？_{峰值波長 (λ_p)：}LED光輸出功率達到最大值時嘅單一波長。佢係頻譜分佈曲線上嘅最高點。

主波長 (λ_d)：

與LED輸出對人眼感知顏色相匹配嘅單色光波長。佢係根據色度座標計算得出，通常對基於顏色嘅應用更相關。對於呢款藍色LED，典型值非常接近（峰值468 nm vs. 分級主波長465-475 nm）。

13.2 我可唔可以用恆壓源驅動呢個LED？

正如設計考慮因素中所強調，LED需要電流調節。恆壓源，即使設定為典型 V_F，亦無法考慮單元間差異（分級）、溫度效應（V_F 隨溫度升高而降低）或電源公差。呢個幾乎肯定會導致過流同器件故障。務必使用串聯電阻或專用恆流LED驅動電路。

13.3 呢個元件可以承受幾多次回流焊接？_p規格書規定，回流焊接唔應進行超過兩次
。每次回流循環都會使元件承受熱應力，可能導致內部材料退化、引線鍵合變弱或損害封裝嘅防潮性。如果電路板需要返工，最好更換LED，而唔係讓其承受第三次回流循環。_d13.4 呢個LED適唔適合汽車或者醫療應用？規格書包含一個

應用限制

No.部分，指出高可靠性應用，例如汽車安全/保安系統、醫療設備、軍事同航空航天，可能需要唔同、經過更嚴格認證嘅產品。標準42-21A適用於商業同工業應用。對於安全關鍵用途，請諮詢製造商，以獲取專門設計同測試以滿足相關行業標準（例如，汽車用AEC-Q101）嘅產品。_F14. 實際應用例子_F場景：設計一個帶有10個均勻藍色LED嘅狀態指示燈面板。

電路設計：

可用5V電源。使用分級N14中嘅最大 V_F (3.7V) 同目標 I_F 20 mA，計算串聯電阻：R = (V_supply - V_F) / I_F = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 歐姆。最接近嘅標準值68歐姆將導致 I_F ≈ 19.1 mA，呢個係安全且符合規格嘅。每個LED需要一個電阻。元件選擇：為確保視覺均勻性，指定嚴格嘅分級。例如，訂購所有發光強度分級為W1 (1120-1420 mcd) 同主波長分級為Z/X (465-470 nm) 嘅LED。咁樣可以最小化面板上嘅亮度同顏色變化。

PCB佈局：

將LED放置喺0.1英寸網格上。使用規格書中推薦嘅焊盤圖案。包含一個連接到地平面用於散熱嘅小型散熱焊盤。喺絲印上清晰標記陰極方向。組裝：使用前將捲盤保持喺密封袋中。遵循260°C峰值回流溫度曲線。組裝後，避免喺LED附近彎曲PCB。

15. 工作原理

42-21A LED基於氮化銦鎵 (InGaN) 製成嘅半導體晶片。當施加超過二極管開啟閾值嘅正向電壓時，電子同電洞被注入半導體嘅有源區。呢啲電荷載流子復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。InGaN合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，進而定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係藍色。光從晶片發出，並由封裝內嘅集成反射杯引導，以實現指定嘅20度視角。環氧樹脂封裝體保護晶片同引線鍵合，同時亦作為主透鏡。

1. 16. 技術趨勢像42-21A咁樣嘅SMD LED，係固態照明領域持續邁向微型化、提高效率同增強可靠性趨勢嘅一部分。InGaN材料外延生長技術嘅進步，穩步提高咗內部量子效率，使更細小嘅晶片能夠實現更高嘅光輸出。封裝技術已發展到提供更好嘅熱路徑（例如，裸露散熱焊盤）同更精確嘅光學控制。此外，全行業嘅驅動力包括推動更高水平嘅環境合規性（超越RoHS到無鹵素、更低碳足跡）同智能功能嘅集成，儘管後者更適用於高功率或可尋址LED封裝。對於視覺質量至關重要嘅消費電子產品、顯示器同汽車內飾應用，由呢個元件所見嘅精密分級系統所實現嘅一致性能需求，仍然係關鍵所在。_Ffrom bin N14 (3.7V) and a target I_Fof 20 mA, calculate the series resistor: R = (V_supply- V_F) / I_F= (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 Ohms. The nearest standard value of 68 Ohms would result in I_F≈ 19.1 mA, which is safe and within spec. One resistor is needed per LED.
2. Component Selection:To ensure visual uniformity, specify tight bins. For example, order all LEDs from luminous intensity bin W1 (1120-1420 mcd) and dominant wavelength bin Z/X (465-470 nm). This minimizes brightness and color variation across the panel.
3. PCB Layout:Place the LEDs on a 0.1" grid. Use the recommended land pattern from the datasheet. Include a small thermal relief pad connected to a ground plane for heat dissipation. Clearly mark the cathode orientation on the silkscreen.
4. Assembly:Keep reels in sealed bags until ready for use. Follow the 260°C peak reflow profile. After assembly, avoid flexing the PCB near the LEDs.

. Operating Principle

The 42-21A LED is based on a semiconductor chip made from Indium Gallium Nitride (InGaN). When a forward voltage exceeding the diode's turn-on threshold is applied, electrons and holes are injected into the active region of the semiconductor. These charge carriers recombine, releasing energy in the form of photons (light). The specific composition of the InGaN alloy determines the bandgap energy, which in turn defines the wavelength (color) of the emitted light—in this case, blue. The light is emitted from the chip and is directed by an integrated reflector cup within the package to achieve the specified 20-degree viewing angle. The epoxy resin encapsulant protects the chip and wire bonds while also acting as a primary lens.

. Technology Trends

SMD LEDs like the 42-21A are part of a continuous trend toward miniaturization, increased efficiency, and enhanced reliability in solid-state lighting. Advances in epitaxial growth techniques for InGaN materials have steadily improved internal quantum efficiency, allowing for higher luminous output from smaller chips. Packaging technology has evolved to provide better thermal paths (e.g., exposed thermal pads) and more precise optical control. Furthermore, industry-wide drivers include the push for higher levels of environmental compliance (beyond RoHS to Halogen-Free, lower carbon footprint) and the integration of smart features, though the latter is more relevant for higher-power or addressable LED packages. The demand for consistent performance, enabled by sophisticated binning systems as seen with this component, remains critical for applications in consumer electronics, displays, and automotive interiors where visual quality is paramount.