SMD LED 17-215/S2C-CP2R1B/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

17-215/S2C-CP2R1B/3T 是一款表面貼裝器件 (SMD) LED，專為高密度、微型應用而設計。它採用 AIGaInP 半導體技術，能產生明亮的橙色光輸出。此元件的特點在於其佔用空間小、結構輕巧，並兼容現代自動化組裝製程。

1.1 核心優勢

此 LED 的主要優勢源於其 SMD 封裝。與傳統引線框架 LED 相比，其尺寸顯著縮小，使設計更緊湊的印刷電路板 (PCB) 成為可能。這帶來更高的元件封裝密度、減少元件和成品的儲存空間需求，並最終有助於製造更小巧的終端用戶設備。其封裝的輕巧特性，使其特別適合重量為關鍵因素的便攜式及微型電子設備。

1.2 目標市場與應用

此LED旨在用於消費及工業電子產品中嘅一般照明同指示器應用。具體應用領域包括儀錶板、開關同符號嘅背光；電話同傳真機等通訊設備中嘅指示器同背光功能；以及作為液晶顯示器（LCD）嘅平面背光源。其通用設計令其適合多種其他指示器同低強度照明任務。

2. 技術規格詳解

本節根據器件嘅絕對最大額定值同電光特性，對其關鍵技術參數進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 Absolute Maximum Ratings

絕對最大額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限。此並非建議嘅操作條件。

• 反向電壓 (V_R): 5V。反向偏壓超過此電壓可能導致接面擊穿。
• 連續順向電流 (I_F): 25 mA。此為可持續施加的最大直流電流。
• 峰值順向電流 (I_FP): 60 mA。此僅允許在脈衝條件下（工作週期 1/10，頻率 1 kHz）處理瞬態突波。
• 功率耗散 (P_d): 60 mW。此為封裝可耗散的最大功率，計算方式為順向電壓乘以順向電流，並需考慮熱限制。
• 靜電放電 (ESD): 人體模型 (HBM) 額定值為 2000V。這表示具備中等程度的 ESD 防護能力；但仍必須遵循正確的操作程序。
• 溫度範圍： 操作溫度為-40°C至+85°C，儲存溫度為-40°C至+90°C，適合工業環境使用。
• 焊接溫度： 可承受260°C回流焊接10秒或350°C手動焊接3秒，兼容無鉛製程。

2.2 電氣及光學特性

在標準測試條件25°C及正向電流(I_F)為20 mA下量測，這些參數定義了器件性能。

• 發光強度(I_v): 範圍由最低57.00 mcd至最高140.00 mcd。未指定典型值，表示性能通過分檔系統管理（見第3節）。
• 視角 (2θ_1/2): 典型寬視角為130度，提供適合背光及指示燈應用的廣闊發射模式。
• 峰值波長 (λ_p): 典型值為611 nm，位於可見光譜的橙色區域。
• 主波長 (λ_d): 範圍由603.50 nm至609.50 nm。此為人眼感知的波長，並受到嚴格控制。
• 頻譜帶寬 (Δλ): 典型值為17 nm，表示以峰值波長為中心、相對狹窄的頻譜發射。
• 順向電壓 (V_F): 喺20 mA電流下，電壓範圍由1.75V至2.35V。此參數亦設有分級。
• 反向電流 (I_R): 當施加5V反向偏壓時，最大為10 μA。數據表明確指出該器件並非為反向操作而設計；此測試僅用於質量驗證。

3. 分級系統說明

為確保生產中性能一致，LED會按性能分級。咁樣設計師就可以根據應用嘅特定要求揀選合適嘅元件。

3.1 發光強度分級

發光強度分為四個級別 (P2, Q1, Q2, R1)，並定義咗最小同最大值。例如，R1級別包含發光強度介乎112.00 mcd至140.00 mcd嘅LED。設計師可以指定級別代碼，以確保其應用達到最低亮度水平。

3.2 主波長分級

主波長與感知顏色相關，被分為兩個範圍：D9 (603.50 - 606.50 nm) 和 D10 (606.50 - 609.50 nm)。這種嚴格控制確保了陣列或顯示器中多個LED的顏色一致性。

3.3 正向電壓分檔

正向電壓分為三個代碼：0 (1.75 - 1.95V)、1 (1.95 - 2.15V) 和 2 (2.15 - 2.35V)。了解V_F 分檔對於電源設計非常重要，特別是在驅動多個串聯LED時，以確保均勻的電流分配和亮度。

4. 性能曲線分析

雖然PDF參考了典型的光電特性曲線，但提取的內容中並未提供如相對發光強度與正向電流、正向電壓與結溫、以及光譜分佈等參數的具體圖表。在完整的數據手冊中，這些曲線對於理解器件在非標準條件（例如，不同的驅動電流或環境溫度）下的行為至關重要。設計師會使用IV曲線來確定必要的限流電阻值，並使用溫度降額曲線來理解發光輸出如何隨結溫升高而下降。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝尺寸

本元件採用標準SMD封裝。主要尺寸（除非另有說明，典型公差為±0.1mm）長度約為2.0mm，寬度約為1.25mm，高度約為0.8mm。數據手冊包含詳細的尺寸標註圖，顯示焊盤佈局、元件外形及極性標記（通常以封裝上的陰極標記表示）。

5.2 極性識別與安裝

正確的極性對操作至關重要。封裝上包含一個視覺標記以識別陰極。提供的建議PCB焊盤圖案（焊盤設計）旨在確保迴流焊過程中形成良好的焊點及機械穩定性。遵循此圖案對於可靠的自動化組裝至關重要。

6. 焊接與組裝指引

正確的處理與焊接對可靠性至關重要。

6.1 儲存與濕度敏感度

元件包裝喺防潮袋內，並附有乾燥劑。未準備使用前，請勿打開包裝袋。開封後，未使用嘅LED必須儲存喺≤30°C同≤60%相對濕度嘅環境中，並喺168小時（7日）內使用。如果超過此時間，或者乾燥劑指示劑顯示已飽和，焊接前需要喺60 ±5°C下烘烤24小時，以防止迴流焊接期間出現「爆米花」損壞。

6.2 回流焊接溫度曲線

指定使用無鉛迴流焊接溫度曲線：

• 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，持續時間不超過 10 秒。
• 升溫速率： 最高 6°C/秒，直至 255°C。
• 冷卻速率： 最高 3°C/秒。

6.3 手動焊接與返修

如果 hand soldering is necessary, the iron tip temperature must be below 350°C, applied for no more than 3 seconds per terminal. A low-power iron (<25W) is recommended. A cooling interval of at least 2 seconds should be observed between soldering each terminal. Rework is strongly discouraged. 如果 absolutely unavoidable, a specialized double-head soldering iron must be used to simultaneously heat both terminals, and the impact on LED characteristics must be verified beforehand.

7. 封裝與訂購資料

7.1 帶裝及捲盤包裝

LED以8毫米寬的凸起載帶包裝，捲繞於直徑7吋的捲盤上。每捲盤裝有3000件。提供載帶凹穴及捲盤的詳細尺寸，以確保與自動貼片設備兼容。

7.2 標籤說明

卷盤標籤包含用於追溯性和正確應用的關鍵資訊：

• P/N： 製造商的產品編號（17-215/S2C-CP2R1B/3T）。
• CAT： 發光強度分級代碼（例如 P2、Q1、R1）。
• HUE： 主波長分級代碼（例如 D9、D10）。
• REF： 正向電壓分級代碼（例如：0, 1, 2）。
• LOT No: 用於質量追溯的生產批次編號。

8. 應用設計注意事項

8.1 必須進行限流

LEDs 是電流驅動器件。 絕對需要一個外部限流電阻。 正向電壓具有負溫度係數及生產公差。若無串聯電阻，供電電壓的輕微上升將導致正向電流大幅且可能具破壞性的增加。電阻值 (R) 使用歐姆定律計算：R = (V_電源 - V_F) / I_F, 其中 I_F 為所需驅動電流 (≤25 mA DC)。

8.2 熱管理

雖然封裝細小，但功率損耗（最高 60 mW）會產生熱量。為達致最佳使用壽命及穩定光輸出，請確保印刷電路板提供足夠散熱。避免將 LED 置於無通風的密閉空間。最高工作環境溫度為 85°C；實際結溫將會更高。

8.3 應用限制

本產品專為一般商業及工業應用而設計。對於故障可能導致嚴重傷害或損失的高可靠性應用，例如汽車安全系統（安全氣囊、制動系統）、軍事/航空航天系統或生命維持醫療設備，本產品並未經過專門認證。在此類應用中，必須採購具備相應資格認證及可靠性數據的元件。

9. 技術比較與差異化

此LED的主要差異化優勢在於其結合了非常緊湊的SMD封裝（有助於小型化）、130度寬視角（適合區域照明），以及採用AIGaInP技術。與GaAsP等舊有技術相比，AIGaInP技術通常在紅-橙-琥珀色光譜範圍內能提供更高效率及更佳的色彩飽和度。其符合RoHS、REACH及無鹵素標準，使其適合於環境法規嚴格的全球市場。

10. 常見問題 (FAQ)

Q: 若使用5V電源驅動此LED，並希望電流為20mA，我需要使用多大的電阻？
A: 採用保守設計，使用最大V_F 值2.35V進行計算：R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5Ω。標準的130Ω或150Ω電阻均適用。請務必透過實際測量來確認最終電流。

問：我可以脈衝驅動此LED以更高電流來獲得更亮的閃光嗎？
答：可以，但必須在絕對最大額定值範圍內。您可以使用高達60 mA的電流進行脈衝驅動，但工作週期必須為10%或以下（例如：導通1ms，關斷9ms），頻率為1 kHz。平均電流不得超過25 mA。

問：如何確保我產品中多個LED的顏色保持一致？
答：訂購時請指定嚴格的發光主波長分檔（D9或D10，不可混合）。為獲得最高一致性，請訂購同一製造批次（LOT No.）的產品。

問：包裝袋已打開一星期。我還可以使用這些LED嗎？
答：首先，請檢查乾燥劑指示卡。如果它已變色，或自打開包裝已超過168小時，您必須在嘗試焊接前，將LED以60°C烘烤24小時，以防止濕氣造成損壞。

11. 設計與使用案例研究

場景：為網絡路由器設計一個狀態指示燈面板。 面板需要10個橙色LED來顯示鏈路活動和電源狀態。PCB上的空間有限。
設計選擇： 選擇17-215 LED是因為其小巧的2.0x1.25mm封裝尺寸，使得所有10個LED能夠緊密排成一行。其130度的寬廣視角確保指示燈能從不同角度清晰可見。設計師指定了亮度分檔R1以保證在光線充足的房間內的可視性，以及色度分檔D10以確保一致的橙色色調。每個LED串聯一個150Ω電阻，連接到3.3V系統電源軌，根據每個LED的Vf分檔，驅動電流約為18-20 mA。_F PCB佈局遵循推薦的焊盤圖案，組裝廠使用指定的無鉛回流焊溫度曲線。

12. 技術原理介紹

此LED基於在基板上生長的磷化鋁銦鎵（AIGaInP）半導體材料。當施加正向電壓時，電子和電洞被注入到活性區域並在此復合，以光子（光）的形式釋放能量。晶格中鋁、銦和鎵的特定比例決定了帶隙能量，這直接定義了發射光的波長（顏色）——在本例中為橙色（約611 nm）。與擴散或染色樹脂不同，這種「水清」樹脂透鏡用於最大化從半導體芯片提取的光量，同時不改變顏色。

13. 行業趨勢與發展

用於指示燈及背光應用嘅SMD LED，趨勢持續朝向更高效率（每mA電流提供更多光輸出）、更細封裝尺寸以增加密度，以及提升顏色一致性同埋喺溫度及使用壽命期間嘅穩定性。業界亦強力推動更廣泛採用環保材料，呢款產品符合無鹵同無鉛標準就係明證。此外，將功能整合，例如喺LED封裝內置限流電阻或IC驅動器，係一個日益增長嘅趨勢，旨在簡化電路設計同節省電路板空間，不過呢款特定器件仍然係分立元件。