目錄
1. 產品概覽
17-21/G6C-AN1P1B/3T 係一款專為高密度、微型應用而設計嘅表面貼裝LED。佢嘅緊湊外形,相比傳統引線框架元件,可以大幅縮減電路板尺寸同設備佔用空間。呢款器件係單色類型,發出亮麗黃綠色光,採用AIGaInP晶片技術同水清樹脂封裝製成。
主要優勢包括兼容自動貼裝設備同標準紅外或氣相迴流焊接製程。產品完全符合環保法規,無鉛、符合RoHS、歐盟REACH同無鹵素(Br <900 ppm,Cl <900 ppm,Br+Cl < 1500 ppm)。佢嘅輕巧特性令佢特別適合空間受限嘅設計。
2. 技術參數詳解
2.1 絕對最大額定值
器件嘅操作極限喺標準環境溫度(Ta=25°C)下定義。最大反向電壓(VR)為5V。連續正向電流(IF)額定值為25 mA,脈衝條件下(佔空比1/10 @ 1kHz)容許嘅峰值正向電流(IFP)為60 mA。最大功耗(Pd)為60 mW。器件可承受人體模型(HBM)2000V嘅靜電放電(ESD)。操作溫度範圍(Topr)為-40°C至+85°C,而儲存溫度範圍(Tstg)為-40°C至+90°C。焊接溫度限制針對迴流焊(最高260°C,10秒)同手動焊接(最高350°C,3秒)有明確規定。
2.2 電光特性
喺Ta=25°C同正向電流20mA下測量,器件嘅發光強度(Iv)範圍為28.5 mcd至57.0 mcd。視角(2θ1/2)通常為140度。峰值波長(λp)約為575 nm,主波長(λd)範圍為569.50 nm至577.50 nm。光譜帶寬(Δλ)通常為20 nm。正向電壓(VF)範圍為1.75V至2.35V。當施加5V反向電壓時,反向電流(IR)最大為10 μA。重要公差包括:發光強度(±11%)、主波長(±1nm)同正向電壓(±0.1V)。必須注意,器件並非為反向操作而設計;5V反向額定值僅用於IR測試。
3. 分級系統說明
產品根據關鍵性能參數進行分級,以確保應用設計嘅一致性。
3.1 發光強度分級
為IF=20mA下嘅發光強度定義咗三個分級代碼:N1(28.5-36.0 mcd)、N2(36.0-45.0 mcd)同P1(45.0-57.0 mcd)。
3.2 主波長分級
為IF=20mA下嘅主波長定義咗四個分級代碼:C16(569.50-571.50 nm)、C17(571.50-573.50 nm)、C18(573.50-575.50 nm)同C19(575.50-577.50 nm)。
3.3 正向電壓分級
為IF=20mA下嘅正向電壓定義咗三個分級代碼:0(1.75-1.95 V)、1(1.95-2.15 V)同2(2.15-2.35 V)。
4. 性能曲線分析
規格書參考典型電光特性曲線。呢啲曲線雖然冇喺提供嘅文本中顯示,但對於理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。佢哋通常包括發光強度與正向電流、正向電壓與正向電流、以及發光強度與環境溫度等關係。分析呢啲曲線可以讓設計師預測唔同驅動電流同操作溫度下嘅性能,對於確保最終應用中嘅長期可靠性同穩定光輸出至關重要。
5. 機械及封裝資料
5.1 封裝尺寸
SMD封裝嘅標稱尺寸為長1.6mm、闊0.8mm、高0.6mm(公差±0.1mm,除非另有說明)。圖紙包含陰極標記,以便組裝時正確識別極性。精確嘅尺寸數據對於PCB焊盤設計同確保焊點形成至關重要。
5.2 捲帶包裝
元件以8mm載帶供應,捲盤直徑為7吋,兼容自動貼片機。每捲包含3000件。提供詳細嘅載帶同捲盤尺寸,以確保與送料器系統兼容。包裝具有防潮功能,使用乾燥劑同鋁質防潮袋,以保護元件喺儲存同運輸期間。
6. 焊接及組裝指引
6.1 儲存及處理
LED對濕氣敏感。防潮袋喺產品準備使用前唔可以打開。打開前,請儲存喺≤30°C同≤90% RH嘅環境。打開後,元件必須喺168小時(7日)內使用。未使用嘅部件應重新密封喺防潮包裝內。如果超過指定儲存時間或乾燥劑顯示吸濕,使用前需要喺60±5°C下烘烤24小時。
6.2 迴流焊溫度曲線
指定無鉛迴流焊曲線:預熱介乎150-200°C,持續60-120秒。溫度高於217°C(液相線)嘅時間應為60-150秒。峰值溫度不得超過260°C,而溫度喺或高於255°C嘅時間不得超過30秒。最大升溫速率為6°C/秒,最大降溫速率為3°C/秒。迴流焊不應進行超過兩次。
6.3 手動焊接及維修
手動焊接時,請使用烙鐵頭溫度低於350°C嘅烙鐵,每個端子焊接時間唔超過3秒。烙鐵功率應小於25W。每個端子之間焊接至少間隔2秒。不建議喺初次焊接後進行維修。如果無法避免,應使用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子,以避免機械應力。手動焊接或維修期間損壞嘅風險很高。
7. 包裝及訂購資料
捲盤上嘅標籤提供關鍵資料:客戶產品編號(CPN)、產品編號(P/N)、包裝數量(QTY)、發光強度等級(CAT)、色度/主波長等級(HUE)、正向電壓等級(REF)同批號(LOT No)。標籤上嘅呢啲分級信息讓設計師可以為其應用選擇同追蹤具有特定性能特性嘅元件。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款LED嘅主要應用包括儀錶板同開關背光、通訊設備(電話、傳真機)狀態指示燈同背光、LCD平面背光、開關同符號照明,以及通用指示燈用途。
8.2 設計注意事項
限流:必須使用外部限流電阻。LED嘅指數型I-V特性意味住細小電壓變化會導致大電流湧入,引致即時損壞。電阻值必須根據電源電壓同LED嘅正向電壓分級來計算。
熱管理:雖然封裝細小,但確保足夠嘅PCB銅面積用於散熱係好重要嘅,特別係喺接近最大電流或高環境溫度下操作時,以維持光輸出同使用壽命。
貼裝應力:避免喺焊接過程或處理已組裝電路板時對元件施加機械應力。
9. 技術比較及差異
相比較大嘅通孔LED,17-21 SMD封裝大幅減少佔用空間同重量,實現現代微型電子產品。使用AIGaInP技術提供高效嘅亮麗黃綠色發光。佢符合無鹵素同其他環保標準,適合針對全球嚴格法規要求市場嘅產品。定義嘅分級結構提供咗一定嘅性能一致性,對於需要均勻視覺外觀嘅應用(例如背光陣列)非常重要。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:我可唔可以唔用串聯電阻驅動呢個LED?
答:唔可以。規格書明確警告"輕微電壓偏移會導致大電流變化(會燒毀)"。外部限流電阻對於可靠操作至關重要。
問:峰值波長同主波長有咩分別?
答:峰值波長(λp)係光譜功率分佈最大嘅波長(通常575 nm)。主波長(λd)係與LED感知顏色相匹配嘅單色光波長(569.5-577.5 nm)。主波長對於顏色規格更相關。
問:我可以對呢個元件進行幾多次迴流焊?
答:規格書指出迴流焊不應進行超過兩次。超過此數會因重複熱應力而損壞內部晶片粘接或焊線。
問:點解打開防潮袋後有嚴格嘅7日限制?
答:SMD封裝會從大氣中吸收濕氣。喺迴流焊期間,呢啲被困濕氣會迅速膨脹,導致內部分層或"爆米花效應",從而令封裝破裂並導致失效。7日嘅車間壽命係指定濕度敏感等級嘅安全暴露時間。
11. 實際應用案例
場景:設計低功耗狀態指示燈面板。設計師需要喺緊湊控制板上有多個均勻嘅黃綠色指示燈。佢哋選擇17-21 LED,因為佢尺寸細小。通過指定發光強度分級P1同主波長分級C18,佢哋確保所有指示燈具有相似亮度同顏色。佢哋根據封裝圖紙設計PCB焊盤,添加100歐姆限流電阻(根據5V電源同VF分級1計算),並嚴格遵循迴流焊曲線。LED喺組裝日前儲存喺乾燥櫃中,喺車間壽命內使用,從而得到可靠、視覺一致嘅指示燈面板。
12. 原理簡介
呢款LED基於磷化鋁鎵銦(AIGaInP)半導體晶片。當施加正向電壓時,電子同空穴喺半導體嘅有源區複合,以光子形式釋放能量。AIGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,從而定義咗發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下係亮麗黃綠色。水清樹脂封裝將光吸收降至最低,並提供寬廣視角。
13. 發展趨勢
指示燈同背光LED嘅趨勢繼續朝向更高效率(每單位電功率更多光輸出)、更細封裝尺寸以增加設計密度,以及通過更嚴格分級改善顏色一致性。同時,重點亦喺於增強高溫條件下嘅可靠性,並簡化與先進、高速自動組裝製程嘅兼容性。環保合規仍然係基本驅動力,推動材料超越現有RoHS同無鹵素標準。
呢款產品適用於一般商業同工業應用。佢並非為高可靠性應用而設計或認證,喺呢啲應用中,故障可能導致人身傷害、重大財產損失或重大社會危害。呢啲應用明確包括但不限於軍事/航空系統、汽車安全/保安系統(例如安全氣囊控制、制動系統)同生命維持醫療設備。對於呢類應用,需要具有不同規格、認證同可靠性保證嘅元件。本規格書中嘅性能保證僅適用於產品喺所述絕對最大額定值同操作條件內使用時。
This product is intended for general commercial and industrial applications. It is not designed or qualified for high-reliability applications where failure could lead to personal injury, significant property damage, or substantial societal harm. This explicitly includes, but is not limited to, military/aerospace systems, automotive safety/security systems (e.g., airbag controls, braking systems), and life-supporting medical equipment. For such applications, components with different specifications, qualifications, and reliability assurances are required. The performance guarantees in this datasheet apply only when the product is used within the stated absolute maximum ratings and operating conditions.
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。 |