SMD LED 17-215/S2C-AQ1R2B/3T 數據表 - 亮橙色 - 2.0x1.25x0.8mm - 最大2.35V - 60mW - 英文技術文件

1. 產品概述

本文件提供 17-215/S2C-AQ1R2B/3T 表面貼裝器件 (SMD) 發光二極管 (LED) 的完整技術規格。此元件為單色類型，發出亮橙色光，採用 AlGaInP 半導體材料製造，並以透明樹脂封裝。其主要設計優勢在於其緊湊的外形，能顯著減小印刷電路板 (PCB) 的尺寸，允許更高的元件組裝密度，最小化所需儲存空間，並最終有助於開發更小的終端用戶設備。其封裝的輕量化特性，進一步使其成為微型及空間受限應用的理想選擇。

1.1 主要特點與合規性

此LED以8毫米載帶包裝，捲繞於直徑7吋的捲盤上，確保與標準自動化貼片組裝設備兼容。其設計適用於紅外線及氣相回流焊接製程，便於整合至現代化生產線。本產品為無鉛元件，並持續符合《有害物質限制指令》(RoHS) 之規定。同時亦符合歐盟REACH法規，並滿足無鹵要求，其溴(Br)及氯(Cl)含量均低於900 ppm，且兩者總含量低於1500 ppm。

1.2 目標應用

此LED適用於多種指示燈及背光功能。常見應用領域包括：汽車儀錶板及開關背光、電話及傳真機等通訊設備的狀態指示燈及鍵盤背光、液晶顯示器(LCD)的平面背光模組，以及需要鮮明橙色信號的通用指示燈用途。

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義了應力極限，超出此極限可能會對器件造成永久性損壞。這些數值是在環境溫度（Ta）為25°C時指定的，在任何操作條件下均不得超過。最大反向電壓（VR）為5V。最大連續正向電流（IF）為25 mA。對於脈衝操作，在1 kHz、佔空比為1/10的條件下，允許的峰值正向電流（IFP）為60 mA。最大功耗（Pd）為60 mW。根據人體模型（HBM），該器件可承受2000V的靜電放電（ESD）。工作溫度範圍（Topr）為-40°C至+85°C，而儲存溫度範圍（Tstg）稍寬，為-40°C至+90°C。對於焊接，該元件可承受峰值溫度為260°C、持續時間最長10秒的回流焊曲線，或使用烙鐵頭溫度為350°C的手工焊接，每個端子焊接時間最長不超過3秒。

2.2 電氣及光學特性

電光特性是核心性能參數，在Ta=25°C和標準測試電流IF=20 mA下測量。發光強度（Iv）有一個典型範圍，具體的最小值和最大值由分檔系統定義。視角（2θ1/2），即發光強度為軸上值一半時的角度，通常為130度，提供寬廣的發射模式。光輸出由其光譜特性表徵：峰值波長（λp）通常為611 nm，而主波長（λd）則根據分檔在600.5 nm至612.5 nm之間變化。光譜帶寬（Δλ）通常為17 nm。電氣特性由正向電壓（VF）定義，其範圍為1.75V至2.35V。當施加5V反向電壓時，反向電流（IR）保證為10 μA或更小，請注意該器件並非設計用於反向偏壓操作。

2.3 熱力考量

雖然無喺獨立章節明確詳述，但熱管理已隱含喺規格之中。最大功耗60 mW同最高工作溫度+85°C定義咗熱操作窗口。設計師必須確保結溫唔超過其最高限值，該限值受PCB佈局、銅箔面積同環境條件影響。透過PCB焊盤進行適當散熱，對於維持長期可靠性同防止光輸出衰減至關重要。

3. Binning System 說明

本產品根據三個關鍵參數進行分檔，以確保生產批次內嘅一致性，並讓設計師能夠選擇符合其特定公差要求嘅元件。

3.1 發光強度分級

發光強度分為四個檔位代碼：Q1、Q2、R1同R2。Q1檔涵蓋強度由72.00 mcd至90.00 mcd。Q2範圍為90.00 mcd至112.00 mcd。R1跨度為112.00 mcd至140.00 mcd。最高輸出檔位R2，則包括140.00 mcd至180.00 mcd嘅LED。每個檔位內適用±11%嘅公差。

3.2 主波長分檔

主波長與感知顏色相關，分為四個代碼：D8、D9、D10同D11。D8涵蓋600.50 nm至603.50 nm。D9涵蓋603.50 nm至606.50 nm。D10涵蓋606.50 nm至609.50 nm。D11涵蓋609.50 nm至612.50 nm。每個等級內保持±1 nm嘅嚴格公差。

3.3 正向電壓分檔

順向電壓分為三個等級，以協助電流調節設計。等級0涵蓋1.75V至1.95V。等級1涵蓋1.95V至2.15V。等級2涵蓋2.15V至2.35V。每個等級指定嘅公差為±0.1V。

4. 性能曲線分析

數據表參考典型嘅電光特性曲線。雖然文中無提供具體圖表，但此類LED嘅標準曲線通常會包括順向電流（IF）與順向電壓（VF）嘅關係，顯示二極管嘅指數IV特性。另一條關鍵曲線會描述相對發光強度作為順向電流嘅函數，說明光輸出如何隨電流增加直至達到最大額定值。第三個重要圖表會顯示發光強度隨環境溫度嘅變化，通常表明輸出會隨溫度上升而下降。最後，光譜分佈圖會顯示相對輻射功率作為波長嘅函數，以611 nm峰值為中心，17 nm帶寬清晰可見。這些曲線對於設計師預測非標準測試條件下嘅性能至關重要。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝尺寸

該LED採用標準SMD封裝。主要尺寸（單位為毫米）如下，除非另有說明，一般公差為±0.1mm：封裝總長度為2.0 mm。寬度為1.25 mm。高度為0.8 mm。陰極識別標記通常是封裝上的凹口或綠色標記。詳細圖紙包括焊盤間距（例如，焊盤中心間距1.5 mm）和焊盤圖形建議，以確保正確焊接和機械穩定性。

5.2 極性識別

正確的極性對操作至關重要。封裝設有視覺標記，例如切角或彩色圓點，以識別陰極端子。設計師必須將此標記與PCB佈局上相應的陰極焊盤對齊，以防止反向連接。若超過最大反向電壓，反向連接可能導致立即失效或性能下降。

6. 焊接及組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

進行無鉛回流焊接時，必須遵循特定的溫度曲線。預熱區應在60至120秒內，從環境溫度上升至150°C至200°C之間。關鍵的回流區要求溫度在217°C（典型無鉛焊料的熔點）以上維持60至150秒，峰值溫度不得超過260°C且持續時間不多於10秒。升至峰值的最大升溫速率應為每秒6°C，而溫度高於255°C的時間應限制在最多30秒。冷卻速率不應超過每秒3°C。同一元件不應進行超過兩次回流焊接。

6.2 手工焊接指引

如需進行手工焊接，必須極度小心。烙鐵頭溫度必須低於350°C。每個端子的接觸時間必須限制在3秒或以下。烙鐵功率應為25W或以下。焊接兩個端子之間應至少間隔2秒，以防止過度積熱。強烈建議任何維修工作均使用雙頭烙鐵，以同時加熱兩個端子，避免機械應力。

6.3 儲存及濕度敏感度

此元件對濕度敏感。防潮袋在準備使用零件前不得開啟。開封後，未使用的LED必須儲存在溫度30°C或以下、相對濕度（RH）60%或以下的環境中。開袋後的「車間壽命」為168小時（7天）。若超過此時限，或濕度指示劑（矽膠）已變色，則在使用前必須將元件在60°C ±5°C下烘烤24小時，以去除吸收的濕氣，防止回流焊接時發生「爆米花」現象。

7. 包裝及訂購資料

7.1 捲帶及載帶規格

LED以寬度為8毫米的凸起式載帶包裝。載帶捲繞於標準7英吋（178毫米）直徑的捲盤上。每捲盤包含3000件。文中提供了捲盤的詳細尺寸，包括中心孔直徑和凸緣寬度，以及載帶凹槽和封蓋帶的精確尺寸。

7.2 標籤說明

The reel label contains critical information for traceability and identification: CPN (Customer's Product Number), P/N (Manufacturer's Product Number, e.g., 17-215/S2C-AQ1R2B/3T), QTY (Packing Quantity), CAT (Luminous Intensity Rank/bin), HUE (Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank/bin), REF (正向電壓 Rank/bin), and LOT No (Manufacturing Lot Number for traceability).

7.3 防潮包裝

捲盤連同乾燥劑包及濕度指示卡，密封於鋁塑複合防潮袋內。此包裝確保元件在運輸、儲存直至使用前保持乾燥。

8. 應用設計建議

8.1 限流及保護

為確保安全操作，必須使用外部限流電阻。LED的正向電壓具有負溫度係數及製造公差。電源電壓輕微上升或VF下降，均可導致正向電流大幅且可能具破壞性的增加。電阻值必須根據電源電壓（Vs）、在目標電流下的最大正向電壓（來自分檔的VF_max）及目標正向電流（IF，連續電流不得超過25 mA）計算。公式為 R = (Vs - VF) / IF。使用最小VF進行計算，可確保在最壞情況下電流亦不會超出限制。

8.2 PCB佈線考量

PCB焊盤圖形應與建議的封裝尺寸匹配，以確保形成適當的焊錫角及機械強度。連接至散熱焊盤（如有）或陽極/陰極走線的足夠銅箔面積有助散熱。避免將LED放置於其他主要熱源附近。確保PCB絲印上的極性標記與封裝標記清晰對應。

8.3 應用限制

此標準商用級LED並非專為高可靠性應用而設計或認證，在該等應用中元件故障可能導致嚴重傷害或損失。這包括但不限於軍事及航空航天系統、汽車安全與保全系統（例如安全氣囊、制動系統）以及生命維持醫療設備。對此類應用，必須採購具備相應汽車或醫療級認證的元件。本文件中的規格僅保證元件在所述絕對最大額定值和推薦工作條件內使用時的效能。

9. 技術比較與差異化

與傳統引腳式LED相比，此SMD類型具有顯著優勢：佔位面積小得多，可實現更高密度佈局；適合自動化組裝，降低勞工成本；以及透過焊點實現與PCB更佳的熱耦合。在SMD橙色LED類別中，此特定型號的區別在於採用AlGaInP技術，該技術通常比舊有技術（如用於橙/紅色的GaAsP）提供更高效率和更佳色彩純度。其130度寬視角使其適合需要廣泛可見度的應用，有別於用於聚焦照明的窄角LED。其符合無鹵和RoHS標準，與現代環保法規保持一致。

10. 常見問題 (FAQ)

Q: 峰值波長與主波長有何區別？
A: 峰值波長（λp）係發射光功率達到最高值嘅波長。主波長（λd）係指與LED輸出嘅感知顏色相匹配嘅單色光波長。對於光譜對稱嘅LED，兩者通常接近，但λd喺基於顏色嘅應用中更為相關。

Q: 如果我使用等於其典型VF嘅恆壓源，可否唔使用限流電阻驅動呢款LED？
A: 唔可以。咁做極度危險，好可能會損壞LED。VF具有公差，並且會隨溫度變化。所謂嘅「恆壓」源必須具備主動限制電流嘅輸出阻抗，呢個其實就係串聯電阻所起嘅作用。

Q: 點解儲存溫度範圍比工作範圍更寬？
A: 工作範圍考慮咗可能加速失效機制嘅主動電氣同熱應力。儲存範圍適用於被動狀態嘅元件，主要關注材料穩定性同濕氣侵入，因此允許嘅溫度窗口可以稍寬。

Q: 如果打開包裝袋後超過7日嘅車間壽命，會點樣？
A: 元件會吸收空氣中嘅濕氣。喺回流焊接期間，呢啲濕氣會迅速蒸發，導致內部分層或破裂（「爆米花」現象），造成即時或潛在嘅故障。需要按照規定進行烘烤以去除呢啲濕氣。

11. 實用設計與應用案例

案例：設計一個亮度均勻的狀態指示燈面板。 設計師需要在控制面板上安裝20個橙色指示燈。為確保視覺一致性，他們應選用同一發光強度級別（例如全部為R1）及同一主波長級別（例如全部為D10）的LED。他們計劃使用5V電源。選取第2級別中最壞情況下的最大正向電壓VF_max為2.35V，並以20 mA為目標電流，串聯電阻值為 R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 歐姆。最接近的標準值為130歐姆。電阻消耗的功率為 (5V-2.35V)*0.02A = 0.053W，因此標準的1/8W (0.125W) 電阻已足夠。PCB佈局應使用推薦的焊盤圖形，並且所有LED應一次性置於電路板上並通過單次回流焊接，以確保一致的熱歷史。

12. 工作原理介紹

此LED的發光基於磷化鋁鎵銦（AlGaInP）半導體p-n結中的電致發光原理。當施加超過結內建電勢的正向電壓時，來自n型區域的電子和來自p型區域的電洞被注入活性區域。在那裡，電子與電洞復合，釋放能量。在像AlGaInP這樣的直接帶隙半導體中，此能量的很大一部分以光子（光）的形式釋放。AlGaInP合金的具體成分決定了帶隙能量，這直接決定了發射光的波長（顏色）。對於亮橙色，其帶隙對應於波長約為611 nm的光子。水清環氧樹脂封裝體保護半導體芯片，提供機械支撐，並塑造光輸出光束。

13. 技術趨勢與發展

SMD LED嘅總體趨勢係朝向更高嘅發光效率（每電瓦輸出更多光）、透過更嚴格嘅分檔改善顏色一致性，以及喺更高溫同電流條件下提升可靠性。封裝技術持續演進以實現更好嘅熱管理，令更細體積下可承受更高驅動電流。同時亦推動單一封裝平台內提供更廣嘅光譜選項。此外，將板上控制電子元件（例如恆流驅動器、PWM控制器）集成到LED封裝中係一個增長趨勢，為終端用戶簡化電路設計。環保合規，例如採用無鹵材料同進一步減少有害物質，仍然係全行業嘅關鍵發展驅動力。