SMD LED 17-21/Y2C 亮黃色規格書 - 尺寸1.6x0.8x0.6mm - 電壓2.0V - 功率60mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款型號為17-21/Y2C-AN1P2/3T嘅表面貼裝器件(SMD) LED嘅規格。佢係一隻單色、亮黃色嘅LED，專為需要緊湊、高效同可靠指示或背光解決方案嘅現代電子應用而設計。呢款產品係無鉛嘅，並且符合主要嘅環保同安全標準，包括RoHS、歐盟REACH同無鹵素要求（Br <900 ppm，Cl <900 ppm，Br+Cl < 1500 ppm）。

1.1 核心優勢同目標市場

17-21 SMD LED封裝比起傳統嘅引線框架元件有顯著優勢。佢微型嘅佔位面積（1.6mm x 0.8mm）令到印刷電路板(PCB)上可以有更高嘅元件密度，從而縮細電路板尺寸，最終令到終端用戶設備更細。SMD封裝嘅輕量化特性令佢非常適合便攜同微型應用。主要目標市場包括消費電子產品、通訊設備（用於指示燈同鍵盤背光）、汽車儀錶板同開關背光，以及空間同重量係關鍵限制嘅通用指示應用。

2. 技術參數深入分析

呢個部分客觀同詳細咁分析LED嘅關鍵電氣、光學同熱特性。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。唔建議喺呢啲極限之外操作。

• 反向電壓 (V_R):5V。喺反向偏壓下超過呢個電壓可能會導致結擊穿。
• 連續正向電流 (I_F):25 mA。可靠操作嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流 (I_FP):60 mA。呢個只允許喺脈衝條件下（佔空比 1/10 @ 1kHz）。
• 功耗 (P_d):60 mW。封裝喺Ta=25°C時可以散發嘅最大功率。
• 靜電放電 (ESD) 人體模型 (HBM):2000V。呢個表示中等水平嘅ESD穩健性；適當嘅處理程序仍然係必不可少嘅。
• 工作溫度 (T_opr):-40°C 至 +85°C。正常操作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度 (T_stg):-40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度 (T_sol):回流焊：最高260°C，持續10秒。手動焊接：每個端子最高350°C，持續3秒。

2.2 電光特性

喺正向電流 (I_F) 為20 mA同環境溫度 (T_a) 為25°C下測量，除非另有說明。

• 發光強度 (I_v):28.5 mcd (最小)，72.0 mcd (最大)。典型值冇指定，表示一個寬嘅分級範圍（見第3節）。適用±11%嘅公差。
• 視角 (2θ_1/2):140度 (典型)。呢個寬視角令LED適合需要離軸角度可見性嘅應用。
• 峰值波長 (λ_p):591 nm (典型)。光譜發射最強嘅波長。
• 主波長 (λ_d):585.5 nm (最小)，594.5 nm (最大)。呢個定義咗光嘅感知顏色。適用±1nm嘅公差。
• 光譜帶寬 (Δλ):15 nm (典型)。發射光譜喺最大強度一半處嘅寬度 (FWHM)。
• 正向電壓 (V_F):1.7V (最小)，2.0V (典型)，2.4V (最大)，喺 I_F=20mA。呢個參數對於電路設計中嘅限流電阻計算至關重要。
• 反向電流 (I_R):10 μA (最大)，喺 V_R=5V。器件唔係設計用於反向偏壓操作；呢個參數僅用於漏電測試目的。

3. 分級系統說明

為咗管理製造差異，LED會根據性能分級。咁樣設計師就可以為佢哋嘅應用選擇符合特定亮度同顏色一致性要求嘅零件。

3.1 發光強度分級

分級係根據喺 I_F=20mA 時嘅最小同最大發光強度值來定義。

• N1:28.5 mcd 至 36.0 mcd
• N2:36.0 mcd 至 45.0 mcd
• P1:45.0 mcd 至 57.0 mcd
• P2:57.0 mcd 至 72.0 mcd

3.2 主波長分級

分級係根據喺 I_F=20mA 時嘅最小同最大主波長值來定義。

• D3:585.5 nm 至 588.5 nm
• D4:588.5 nm 至 591.5 nm
• D5:591.5 nm 至 594.5 nm

強度分級代碼（例如，P1）同波長分級代碼（例如，D4）嘅組合，完整指定咗LED嘅關鍵光學性能。

4. 性能曲線分析

雖然提供嘅文本冇詳細說明具體圖表，但呢類LED嘅典型電光特性曲線會包括：

• I-V (電流-電壓) 曲線:顯示正向電壓同電流之間嘅指數關係。條曲線會喺典型 V_F約2.0V附近有個拐點電壓。
• 發光強度 vs. 正向電流:通常顯示強度隨電流近乎線性增加，直到最大額定值，之後效率可能會下降。
• 發光強度 vs. 環境溫度:顯示光輸出隨結溫升高而降低。對於AlGaInP LED，輸出通常隨溫度升高而降低。
• 光譜分佈:一個顯示跨波長相對強度嘅圖，峰值喺~591 nm，FWHM約15 nm，確認咗亮黃色。
• 正向電壓 vs. 環境溫度:通常顯示負溫度係數，即 V_F隨溫度升高而輕微下降。

5. 機械同封裝資料

5.1 封裝尺寸

LED採用標準17-21 SMD封裝。關鍵尺寸（單位mm，公差±0.1mm，除非註明）係：長度=1.6，寬度=0.8，高度=0.6。封裝包括一個陰極標記，用於組裝期間識別極性。提供咗確切嘅焊盤佈局（焊盤圖案），以確保PCB上形成正確嘅焊點同機械穩定性。

5.2 極性識別

正確極性對於操作至關重要。封裝有一個明顯嘅陰極標記。規格書提供咗一個清晰嘅圖表，顯示呢個標記相對於內部晶片同外部焊盤嘅位置。設計師必須將呢個同PCB佈局上相應嘅封裝圖案對齊。

6. 焊接同組裝指引

遵守呢啲指引對於可靠性同防止製造過程期間損壞至關重要。

6.1 回流焊溫度曲線

指定咗一個無鉛回流焊曲線：

• 預熱:150°C 至 200°C，持續60-120秒。
• 液相線以上時間 (217°C):60-150秒。
• 峰值溫度:最高260°C，保持不超過10秒。
• 加熱速率:最高6°C/秒，直到255°C。
• 冷卻速率:最高3°C/秒。

回流焊不應進行超過兩次。

6.2 手動焊接

如果需要手動焊接：

• 使用烙鐵頭溫度 < 350°C 嘅烙鐵。
• 對每個端子加熱 < 3秒。
• 使用額定功率 < 25W 嘅烙鐵。
• 焊接每個端子之間至少間隔2秒。
• 要極度小心，因為手動焊接有更高嘅熱損壞風險。

6.3 儲存同濕度敏感度

產品包裝喺防潮袋內，並附有乾燥劑。

• 喺準備使用之前，唔好打開個袋。
• 打開後，未使用嘅LED必須儲存喺 ≤ 30°C 同 ≤ 60% 相對濕度嘅環境。
• 打開後嘅"車間壽命"係168小時（7日）。
• 如果超過車間壽命或者乾燥劑顯示吸濕，喺回流焊之前需要喺60 ± 5°C下烘烤24小時。

7. 包裝同訂購資料

7.1 載帶同捲盤規格

LED以8mm載帶供應，裝喺7英吋直徑嘅捲盤上。每個捲盤包含3000件。提供咗載帶口袋同捲盤嘅詳細尺寸，以確保同自動貼片設備兼容。

7.2 標籤資料

捲盤標籤包含用於追溯同正確應用嘅關鍵資料：

• CPN:客戶產品編號。
• P/N:製造商產品編號 (17-21/Y2C-AN1P2/3T)。
• QTY:包裝數量。
• CAT:發光強度等級（例如，N1，P2）。
• HUE:色度/主波長等級（例如，D4，D5）。
• REF:正向電壓等級。
• LOT No:製造批次號，用於追溯。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 背光:由於其寬視角同一致嘅顏色，非常適合儀錶板儀器、薄膜開關同符號照明。
• 通訊:電話、傳真機同網絡設備中嘅狀態指示燈同鍵盤背光。
• 消費電子產品:各種便攜設備中嘅通用狀態指示、電源指示燈同小型LCD顯示器背光。
• 通用指示:任何需要緊湊、可靠、亮黃色視覺信號嘅應用。

8.2 關鍵設計考慮

• 限流:一個外部串聯電阻係必須嘅，用於限制正向電流。LED嘅 V_F有一個範圍（1.7V-2.4V），所以電阻必須根據最壞情況（最小 V_F）來計算，以防止過流同燒毀。公式係 R = (V_supply- V_F) / I_F.
• 熱管理:雖然功耗低，但確保從LED焊盤到PCB有良好嘅熱路徑，對於維持發光強度同壽命好重要，特別係喺高環境溫度環境中。
• ESD保護:喺處理同組裝期間實施標準ESD預防措施。雖然額定為2000V HBM，但喺敏感環境中可能需要額外嘅電路保護。
• 光學設計:設計導光板、透鏡或擴散器時，要考慮140度視角，以達到所需嘅照明圖案。

9. 技術比較同差異化

同舊式通孔LED技術相比，呢款SMD LED提供：

• 尺寸縮小:大幅縮小嘅佔位面積同輪廓，實現微型化。
• 自動化兼容性:專為高速、自動化貼片同回流焊而設計，降低組裝成本。
• 提高可靠性:SMD結構通常提供更好嘅抗振動同熱循環能力。
• 更寬視角:140度視角通常優於許多光束較窄嘅傳統LED。

喺SMD LED類別內，使用AIGaInP（磷化鋁鎵銦）晶片材料來產生黃光，通常比舊技術如GaAsP提供更高效率同更好嘅溫度穩定性。

10. 常見問題 (FAQs)

Q1: 我點樣計算限流電阻值？

A: 使用公式 R = (V_supply- V_F) / I_F。對於5V電源，使用規格書中嘅最小值 V_F（1.7V）同目標 I_F20mA：R = (5 - 1.7) / 0.02 = 165 Ω。選擇最接近嘅標準值（例如，160 Ω 或 180 Ω）並驗證額定功率。

Q2: 如果我嘅電源電壓匹配典型 V_F(2.0V)，我可以唔用電阻驅動呢個LED嗎？

A:No.V_F有一個範圍（1.7V-2.4V）。2.0V嘅電源可能會過度驅動實際 V_F較低嘅LED。此外，V_F隨溫度降低，存在熱失控嘅風險。一定要使用串聯電阻。

Q3: "亮黃色"顏色規格係咩意思？

A: 佢指嘅係由AIGaInP晶片產生嘅特定黃色調，特徵係主波長喺585-595 nm範圍內。係一種飽和、鮮艷嘅黃色。

Q4: 點解打開防潮袋後有7日限制？

A: SMD封裝會從空氣中吸收濕氣。喺回流焊期間，呢啲被困住嘅濕氣會迅速膨脹（"爆米花效應"），導致內部分層或開裂。7日車間壽命同烘烤指引就係為咗管理呢個風險。

11. 設計同使用案例分析

場景: 為便攜醫療設備設計狀態指示燈面板。

要求:多個狀態LED（電源、電量低、錯誤），電路板空間非常有限，必須能夠承受偶爾清潔，所有單元嘅亮度同顏色要一致。

使用17-21/Y2C LED實現:

1. 元件選擇:指定來自單一強度分級（例如，P1）同波長分級（例如，D4）嘅LED，以確保視覺一致性。
2. PCB佈局:利用細小嘅1.6x0.8mm佔位面積，喺一個非常細嘅區域內放置3-4個LED排成一排。遵循推薦嘅焊盤圖案以實現可靠焊接。
3. 電路設計:使用通用3.3V電源軌。為每個LED計算電阻：R = (3.3 - 1.7) / 0.02 = 80 Ω（使用82 Ω）。驗證電阻功率：P = I²R = (0.02)²*82 = 0.033W，所以一個0603或0402封裝嘅電阻就足夠。
4. 組裝過程:保持捲盤密封，直到生產線準備好。遵循確切嘅回流焊曲線。焊後進行目視檢查。
5. 結果:一個緊湊、可靠嘅指示燈面板，具有均勻嘅亮黃色信號，滿足空間、可靠性同美觀要求。

12. 工作原理

呢個LED係一種半導體光子器件。佢嘅核心係一個由AIGaInP（磷化鋁鎵銦）材料製成嘅晶片。當施加一個超過二極管結電勢（V_F）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。AIGaInP層嘅特定成分決定咗帶隙能量，呢個能量直接對應於發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下，係亮黃色（~591 nm）。環氧樹脂封裝體保護晶片，充當透鏡來塑造光輸出（實現140度視角），並且可能含有熒光粉或染料，不過對於水清亮黃色，通常係未經修飾嘅。

13. 行業趨勢同背景

17-21 SMD LED代表咗電子行業中一個成熟且廣泛採用嘅封裝標準。影響呢個產品領域嘅當前趨勢包括：

• 增加微型化:雖然17-21（1608公制）仍然流行，但持續推動向更細嘅封裝發展，例如15-21（1508）同10-20（1005），用於超緊湊設備。
• 更高效率:外延生長同晶片設計嘅持續改進，旨在喺相同或更低嘅驅動電流下提供更高發光強度（mcd），提高整體系統能源效率。
• 增強顏色一致性:更嚴格嘅分級規格同先進嘅製造控制，正喺減少生產批次內同批次之間嘅差異，呢個對於需要統一外觀嘅應用至關重要。
• 擴大環保合規性:除咗RoHS同REACH，越來越關注完整材料聲明同減少整個供應鏈中其他關注物質嘅使用。
• 集成化:觀察到一個趨勢，係將多個LED晶片（RGB，或多個單色）集成到單一封裝中，或者將LED同驅動IC結合，用於更高級嘅照明同信號解決方案，不過像呢款咁簡單嘅分立LED，對於基本指示功能仍然係基礎。

呢款LED，憑藉其標準封裝、成熟嘅AIGaInP技術同全面嘅合規性，喺呢啲趨勢中定位良好，作為一款可靠嘅通用元件。