SMD LED 17-21 亮黃色規格書 - 封裝 1.6x0.8x0.6mm - 電壓 1.75-2.35V - 功率 60mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

17-21 SMD LED 係一款專為高密度PCB應用而設計嘅表面貼裝器件。佢採用AlGaInP半導體技術，產生出亮黃色光輸出。呢個元件嘅主要優勢在於其微型尺寸，僅為1.6mm x 0.8mm x 0.6mm，相比傳統引腳式LED，可以喺電路板上慳到好多空間。呢種尺寸縮減直接有助於終端產品設計更細、減少元件儲存要求，同埋提高PCB上嘅組裝密度。呢個器件亦都好輕身，非常適合重量係關鍵因素嘅便攜式同微型電子應用。

呢款LED被歸類為單色類型，並採用無鉛材料製造。佢符合主要嘅環保同安全法規，包括歐盟RoHS指令、歐盟REACH法規，並且被歸類為無鹵素，溴（Br）同氯（Cl）含量各自低於900 ppm，總和低於1500 ppm。產品以8mm寬嘅載帶包裝，捲喺7吋直徑嘅捲盤上，完全兼容標準自動貼片組裝設備。佢亦設計成可以承受常見嘅焊接製程，包括紅外線同氣相迴流焊。

2. 技術規格同深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。呢啲數值唔係用於正常操作嘅。

• 反向電壓（VR）：5V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致接面擊穿。
• 正向電流（IF）：25mA 直流。呢個係建議用於可靠操作嘅最大連續電流。
• 峰值正向電流（IFP）：60mA。呢個額定值適用於佔空比為1/10、頻率1kHz嘅脈衝條件下。佢允許短時間內有更高亮度，但唔應該用於連續驅動。
• 功耗（Pd）：60mW。呢個係喺環境溫度（Ta）為25°C時，封裝可以作為熱量散發嘅最大功率。喺更高溫度下可能需要降額使用。
• 靜電放電（ESD）：2000V（人體模型）。呢個表示中等程度嘅ESD敏感性。喺組裝同處理期間，適當嘅ESD處理程序係必不可少嘅。
• 工作溫度（Topr）：-40°C 至 +85°C。呢個器件適用於工業溫度範圍嘅應用。
• 儲存溫度（Tstg）：-40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度：呢個器件可以承受峰值溫度為260°C、持續時間最長10秒嘅迴流焊接。對於手焊，烙鐵頭溫度唔應該超過350°C，並且每個端子嘅接觸時間應該限制喺3秒以內。

2.2 電光特性

除非另有說明，呢啲參數係喺標準測試條件Ta=25°C同IF=20mA下測量嘅。佢哋定義咗LED嘅光學同電氣性能。

• 發光強度（Iv）：範圍從最小28.50 mcd到最大72.00 mcd。典型值喺呢個範圍內。發光強度有±11%嘅容差。
• 視角（2θ1/2）：通常為140度。呢個寬視角令LED適合需要廣闊照明或多角度可見性嘅應用。
• 峰值波長（λp）：通常為591 nm。呢個係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
• 主波長（λd）：範圍從585.50 nm到591.50 nm。呢個係人眼感知到、與LED光顏色相匹配嘅單一波長。指定咗±1nm嘅嚴格容差。
• 光譜帶寬（Δλ）：通常為15 nm。呢個定義咗發射光譜喺最大強度一半處（半高全寬）嘅寬度。
• 正向電壓（VF）：喺IF=20mA時，範圍從1.75V到2.35V。註明有±0.1V嘅容差。呢個參數對於設計限流電路至關重要。
• 反向電流（IR）：喺VR=5V時，最大10 μA。規格書明確指出器件唔係為反向操作而設計；呢個測試僅用於特性描述。

3. 分級系統解說

為確保生產一致性，LED會根據關鍵參數分入唔同嘅級別。咁樣可以讓設計師為其應用選擇符合特定性能標準嘅零件。

3.1 發光強度分級

LED根據其喺20mA下測量到嘅發光強度，分為四個級別（N1, N2, P1, P2）。

• N1：28.50 - 36.00 mcd
• N2：36.00 - 45.00 mcd
• P1：45.00 - 57.00 mcd
• P2：57.00 - 72.00 mcd

3.2 主波長分級

顏色（色調）係通過將主波長分為兩組來控制嘅。

• D3：585.50 - 588.50 nm
• D4：588.50 - 591.50 nm

3.3 正向電壓分級

正向電壓分級有助於電源設計，並將具有相似電氣特性嘅LED歸類。

• 級別 0：1.75 - 1.95 V
• 級別 1：1.95 - 2.15 V
• 級別 2：2.15 - 2.35 V

呢啲分級代碼嘅組合（例如，CAT代表強度，HUE代表波長，REF代表電壓）通常會喺產品包裝標籤上標明，以便進行精確嘅元件選擇。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型嘅電光特性曲線。雖然文本中冇提供具體圖表，但呢類LED嘅標準曲線通常包括：

• 相對發光強度 vs. 正向電流：呢條曲線顯示光輸出如何隨電流增加，通常喺較高電流時由於熱效應而以次線性方式增加。
• 正向電壓 vs. 正向電流：呢個係二極管嘅I-V特性，顯示指數關係。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：呢條曲線展示熱淬滅效應，即光輸出隨接面溫度升高而降低。
• 光譜功率分佈：顯示喺各個波長上發射光強度嘅圖表，以591 nm嘅峰值波長為中心，典型帶寬為15 nm。

呢啲曲線對於理解器件喺非標準條件（唔同電流或溫度）下嘅行為，以及優化驅動電路以提高效率同壽命至關重要。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸

17-21 SMD LED 有一個緊湊嘅矩形封裝。關鍵尺寸（單位：mm）包括本體長度1.6、寬度0.8、高度0.6。端子焊盤設計用於可靠焊接。封裝上有一個陰極識別標記，呢個對於組裝期間嘅正確方向至關重要。所有未指定嘅公差為±0.1mm。

5.2 極性識別

6. 焊接同組裝指引

適當嘅處理對於保持器件可靠性同性能至關重要。

6.1 限流

必須使用外部限流電阻。LED嘅指數型I-V特性意味住電壓嘅微小增加會導致電流嘅大幅、可能係破壞性嘅增加。電阻值應根據電源電壓、LED嘅正向電壓（為安全起見，使用分級或規格書中嘅最大值）同所需嘅正向電流（唔超過25mA連續）來計算。

6.2 儲存同濕度敏感性

產品包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。為防止迴流焊期間因濕氣導致損壞（"爆米花效應"），必須採取以下預防措施：

喺準備使用之前，唔好打開防潮袋。

• 打開後，如果儲存條件≤30°C同≤60% RH，請喺168小時（7日）內使用元件。
• 如果暴露時間超過或乾燥劑顯示飽和，喺進行迴流焊之前需要喺60±5°C下烘烤24小時。
• 6.3 迴流焊接溫度曲線

指定咗無鉛（Pb-free）迴流曲線：

預熱：

• 150-200°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，保持最長10秒。加熱速率：
• 最高6°C/秒，直至255°C。冷卻速率：
• 最高3°C/秒。迴流焊唔應該進行超過兩次。加熱期間避免對封裝施加機械應力，焊接後唔好扭曲PCB。

6.4 手焊同返修

如果需要手焊，請使用烙鐵頭溫度≤350°C、功率≤25W嘅烙鐵。每個端子嘅接觸時間必須≤3秒。喺焊接每個端子之間，至少要有2秒嘅冷卻間隔。強烈唔建議進行返修。如果無可避免，必須使用專門嘅雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，以防止對矽晶片造成熱應力。返修對LED特性嘅影響必須事先驗證。

7. 包裝同訂購資訊

7.1 捲帶規格

LED以適合17-21封裝嘅凹槽載帶包裝供應。載帶寬度為8mm，捲喺標準7吋（178mm）直徑嘅捲盤上。每捲包含3000件。規格書中提供咗詳細嘅捲盤同載帶尺寸，以確保與自動送料器兼容。

7.2 標籤資訊

包裝標籤包含幾個關鍵代碼：

P/N：

• 產品編號（例如，17-21/Y2C-CN1P2B/3T）。QTY：
• 包裝數量（3000件/捲）。CAT：
• 發光強度等級（例如，N1, P2）。HUE：
• 色度/主波長等級（例如，D3, D4）。REF：
• 正向電壓等級（例如，0, 1, 2）。LOT No：
• 可追溯批次號。8. 應用建議

8.1 典型應用場景

背光照明：

• 非常適合汽車儀表板、消費電子產品同工業控制面板中嘅指示燈、符號同開關背光。狀態指示燈：
• 非常適合電信設備（電話、傳真）、網絡硬件同家用電器中嘅電源、連接同狀態指示燈。LCD平面背光：
• 可以用於陣列，為小型單色或分段LCD顯示器提供均勻背光。通用指示：
• 適合任何需要明亮、可靠同緊湊視覺指示器嘅應用。8.2 設計考慮因素

驅動電路：

• 始終使用恆流驅動器或帶串聯電阻嘅電壓源。計算電阻值時要考慮正向電壓分級，以確保唔同生產批次之間嘅亮度一致。熱管理：
• 雖然功率低，但如果喺高環境溫度或接近最大電流下操作，請確保足夠嘅PCB銅面積或散熱過孔，以管理接面溫度並保持光輸出同壽命。ESD保護：
• 如果LED位於暴露位置（例如，面板指示燈），請喺敏感線路上加入ESD保護二極管。光學設計：
• 140度嘅寬視角如果需要更聚焦嘅光束，可能需要導光板或擴散片。為獲得最佳可見度，請考慮與背景嘅對比度。9. 技術比較同差異化

17-21 LED 喺其類別中提供特定優勢：

對比更大嘅SMD LED（例如，3528, 5050）：

• 17-21提供顯著更細嘅佔位面積，實現超小型化設計。代價通常係較低嘅最大光輸出同功率處理能力。對比引腳式LED：
• 佢消除咗通孔安裝嘅需要，實現全自動組裝，減少電路板尺寸，並通過消除彎曲引腳提高機械穩固性。對比其他黃色LED：
• 與舊技術（如GaP上嘅GaAsP）相比，使用AlGaInP技術通常為黃色同琥珀色提供更高嘅發光效率同更好嘅色彩飽和度。關鍵差異點：
• 佢結合咗非常細小嘅1.6x0.8mm佔位面積、140度寬視角、符合無鹵素同其他環保標準，以及為顏色同強度一致性而設嘅詳細分級。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 2.35V（來自級別2）同目標IF 20mA（為安全起見）：R = (電源電壓 - VF) / IF = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 歐姆。使用最接近嘅標準值（例如，130或150歐姆）。務必驗證電路中嘅實際電流。

Q2：我可以喺30mA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25mA。喺30mA下操作會超過呢個額定值，咁會降低可靠性同壽命，並可能因過熱導致立即失效。

Q3：視角係140度。點樣可以獲得更聚焦嘅光束？

A：你需要使用外部光學元件，例如放喺LED上方嘅透鏡。原生封裝發出嘅係寬廣嘅朗伯分佈圖案。

Q4：我嘅自動光學檢測（AOI）系統喺識別陰極標記時遇到困難。有冇推薦嘅方法喺PCB上識別極性？

A：有。PCB封裝圖應該包含與封裝陰極標記相匹配嘅絲印或銅箔特徵。確保貼片機嘅視覺系統編程為識別呢種不對稱性。請參考封裝尺寸圖以獲取標記嘅確切位置。

Q5：如果個袋打開咗10日，我需要烘烤元件嗎？

A：需要。規格書規定打開防潮袋後嘅"車間壽命"為168小時（7日）。由於10日（240小時）超過咗呢個時間，你必須喺對LED進行迴流焊接之前進行烘烤處理（60±5°C，24小時），以防止與濕氣相關嘅損壞。

11. 實際應用案例分析

場景：為便攜式醫療設備設計一個緊湊嘅多狀態指示燈面板。

要求：

設備需要喺前面板非常有限嘅空間內安裝6個獨立狀態指示燈（電源、電量低、藍牙、錯誤、模式A、模式B）。指示燈必須喺各種照明條件下清晰可見，消耗最少電力，並能承受消毒劑清潔。設計實施：

元件選擇：

1. 選擇17-21亮黃色LED用於所有指示燈，因為佢尺寸細小（允許6個LED以間距排成一排）、亮度好，同埋寬視角確保從唔同角度都可見。電路設計：
2. 使用共用嘅3.3V電源軌。使用典型VF 2.0V同IF=15mA（平衡亮度同省電），計算限流電阻：R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87 歐姆。為每個LED選擇91歐姆、1%容差嘅電阻，以確保亮度均勻。PCB佈局：
3. LED以3mm中心距放置。PCB封裝圖根據規格書推薦嘅焊盤佈局設計，陰極焊盤旁邊有清晰嘅絲印點。省略咗LED周圍嘅小面積接地鋪銅，以簡化焊接同清潔。面板設計：
4. 前面板有直徑1.2mm嘅孔，與每個LED對齊。面板後面放置一塊薄嘅乳白色擴散膜，以柔化LED嘅光斑並形成均勻嘅發光點。軟件控制：
5. 微控制器通過配置為開漏輸出（內部上拉禁用）嘅GPIO引腳驅動每個LED，將電流通過LED/電阻對引導至地。結果：
6. 一個整潔、專業嘅指示燈面板，滿足所有尺寸、可見度同可靠性要求。物料清單中指定一致嘅分級（例如CAT=P1或更高，HUE=D4）確保所有單元具有統一嘅顏色同亮度。12. 技術原理介紹

17-21 LED基於生長喺基板上嘅磷化鋁鎵銦（AlGaInP）半導體材料。當施加超過二極管導通電壓（約1.8V）嘅正向電壓時，電子同電洞分別從n型同p型層注入有源區。呢啲電荷載子以輻射方式復合，以光子形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接定義咗發射光嘅波長（顏色）。對於亮黃色，峰值波長被設計為約591 nm。水清環氧樹脂封裝體保護半導體芯片，作為透鏡塑造光輸出（有助於形成140度視角），並且可能含有熒光粉或染料，不過對於呢款單色類型，為保持顏色純度，可能未經修飾。

13. 行業趨勢同發展

像17-21呢類微型SMD LED嘅市場持續演變。影響呢個產品領域嘅關鍵趨勢包括：

效率提升：

• 持續嘅材料科學同芯片設計改進旨在從相同或更細嘅封裝尺寸中提供更高嘅發光效率（每單位電功率更多光輸出）。可靠性增強：
• 來自汽車同工業應用嘅需求正推動高溫性能、防潮性同壽命嘅改進。更嚴格嘅顏色分級：
• 需要精確顏色匹配嘅應用，例如多LED指示燈或背光陣列，正推動製造商對主波長同發光強度採用更窄嘅分級容差。集成化：
• 將多個LED芯片、限流電阻，甚至控制IC集成到單一封裝模組中嘅趨勢，以簡化終端用戶電路設計並節省電路板空間。環保合規：
• 像RoHS同REACH咁樣嘅法規變得越來越嚴格同全球化，使完整材料聲明同無鹵素合規成為標準期望，而唔再係差異化優勢。像17-21咁樣嘅器件代表咗針對基本指示需求嘅成熟同優化解決方案，未來嘅迭代可能會專注於上述趨勢，而唔係呢個超微型類別嘅外形尺寸發生根本性改變。

Devices like the 17-21 represent a mature and optimized solution for basic indication needs, with future iterations likely focusing on the trends above rather than radical changes in form factor for this ultra-miniature class.