SMD LED 17-21/R6C-AN2Q1B/3T 規格書 - 艷紅光 - 20mA - 2.35V 最大 - 英文技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款發出艷紅光嘅表面貼裝器件（SMD）LED嘅規格。呢個元件採用咗AlGaInP晶片，並封裝喺水清樹脂入面。佢嘅緊湊SMD封裝為現代電子設計帶嚟顯著優勢，能夠實現更高嘅電路板密度，並有助於終端設備嘅微型化。

1.1 主要特點同優勢

呢款LED嘅主要好處嚟自佢嘅封裝同符合嘅標準：

• 自動化友善包裝：以8mm膠帶包裝，安裝喺7吋直徑嘅捲盤上，完全兼容高速自動貼片組裝設備。
• 穩固嘅製造兼容性：設計能夠承受標準紅外線（IR）同氣相回流焊接製程，確保可以可靠地貼裝到印刷電路板（PCB）上。
• 環保合規：產品係無鉛（Pb-free）嘅，並且符合RoHS（有害物質限制）指令。
• 空間同重量效率：SMD格式比起傳統引腳式LED明顯更細更輕。呢種尺寸嘅縮減容許更細嘅PCB設計、更高嘅元件封裝密度、減少儲存需求，最終令到最終產品更加緊湊。

1.2 目標應用

呢款LED適合多種需要緊湊、可靠嘅紅色指示燈或背光光源嘅應用。典型嘅使用場景包括：

• 通訊設備：電話同傳真機嘅狀態指示燈同鍵盤背光。
• 消費電子產品：液晶顯示器（LCD）嘅平面背光、控制面板上開關同符號嘅背光。
• 通用指示：任何需要喺極細小空間內提供明亮、高效嘅紅色光源嘅應用。

2. 技術參數深入分析

呢部分提供咗LED嘅電氣、光學同熱規格嘅詳細、客觀分析。除非另有說明，所有數據均喺環境溫度（Ta）為25°C下指定。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲極限下或超出呢啲極限嘅操作唔保證，電路設計中應避免。

• 反向電壓（V_R）：5V。反向超過呢個電壓可能會導致結擊穿。
• 連續正向電流（I_F）：25mA。可以連續施加嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流（I_FP）：60mA。呢個只允許喺脈衝條件下，佔空比為1/10，頻率為1kHz。佢容許短時間內更高嘅亮度。
• 功耗（P_d）：60mW。封裝可以作為熱量散發嘅最大功率，計算方式為正向電壓（V_F）× 正向電流（I_F）。
• 工作同儲存溫度：-40°C 至 +85°C（工作），-40°C 至 +90°C（儲存）。
• 靜電放電（ESD）：2000V（人體模型）。組裝期間必須遵循正確嘅ESD處理程序。
• 焊接溫度：器件可以承受峰值溫度為260°C嘅回流焊接，最多10秒，或者每個端子喺350°C下進行手動焊接，最多3秒。

2.2 電光特性

呢啲係喺標準測試條件下（I_F= 20mA）測量嘅典型性能參數。

• 發光強度（I_v）：範圍從最小36.0 mcd（毫坎德拉）到最大90.0 mcd，典型公差為±11%。呢個定義咗LED嘅感知亮度。
• 視角（2θ_1/2）：典型寬角度為140度。呢個係發光強度為0度（軸上）強度一半時嘅角度。
• 峰值波長（λ_p）：典型值為632 nm。呢個係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
• 主波長（λ_d）：指定喺617.5 nm同633.5 nm之間。呢個波長對應於光嘅感知顏色，對於顏色定義比峰值波長更相關。
• 光譜帶寬（Δλ）：典型值為20 nm。呢個表示光譜純度；較小嘅帶寬意味著更單色嘅顏色。
• 正向電壓（V_F）：喺20mA時範圍從1.75V到2.35V，公差為±0.1V。呢個係LED工作時嘅壓降。
• 反向電流（I_R）：喺5V反向偏壓下最大為10 μA。

3. 分級系統解釋

為確保大規模生產嘅一致性，LED會根據性能分級。零件編號17-21/R6C-AN2Q1B/3T包含咗關鍵參數嘅分級代碼。

3.1 發光強度分級（代碼：N2, P1, P2, Q1）

LED根據佢哋喺20mA下測量嘅發光強度進行分組。零件編號中嘅分級代碼（例如，Q1）指定咗該特定單元嘅保證強度範圍。

• 分級 N2：36.0 – 45.0 mcd
• 分級 P1：45.0 – 57.0 mcd
• 分級 P2：57.0 – 72.0 mcd
• 分級 Q1：72.0 – 90.0 mcd

3.2 主波長分級（代碼：E4, E5, E6, E7）

LED根據佢哋嘅主波長分為組（A）同分級，呢個定義咗紅色嘅精確色調。

• 分級 E4：617.5 – 621.5 nm
• 分級 E5：621.5 – 625.5 nm
• 分級 E6：625.5 – 629.5 nm
• 分級 E7：629.5 – 633.5 nm

3.3 正向電壓分級（代碼：0, 1, 2）

LED根據佢哋喺20mA時嘅正向壓降進行分組（B）同分級。呢個對於設計限流電路至關重要，特別係當多個LED並聯連接時。

• 分級 0：1.75 – 1.95 V
• 分級 1：1.95 – 2.15 V
• 分級 2：2.15 – 2.35 V

4. 性能曲線分析

規格書包含幾條特性曲線，說明咗器件喺唔同條件下嘅行為。理解呢啲曲線係優化電路設計嘅關鍵。

4.1 發光強度 vs. 正向電流同溫度

光輸出同正向電流成正比。然而，關係並非完全線性，而且喺非常高嘅電流下效率會下降。此外，發光強度會隨著環境溫度升高而降低。降額曲線顯示，當喺高於25°C嘅環境下工作時，必須降低最大允許正向電流，以避免超出功耗限制並確保長期可靠性。

4.2 正向電壓 vs. 正向電流

呢條IV曲線顯示咗二極管典型嘅指數關係。正向電壓隨電流增加而增加。曲線嘅形狀對於理解LED嘅動態電阻同進行熱管理計算非常重要。

4.3 光譜分佈同輻射圖案

光譜分佈圖確認咗紅色發光，峰值約為632 nm，並有明確嘅帶寬。輻射圖（極座標圖）以視覺方式表示140度視角，顯示光強度喺空間上嘅分佈情況。

5. 機械同封裝資訊

The LED is housed in a compact, industry-standard SMD package. The detailed dimensioned drawing is essential for creating the correct PCB footprint (land pattern) in CAD software. Key mechanical notes include:

• 所有未指定嘅公差為±0.1mm。
• 圖紙定義咗本體尺寸、引腳（端子）尺寸同推薦嘅焊盤佈局，以確保正確焊接同機械穩定性。
• 極性由封裝外形或標記指示；正確嘅方向對於電路操作至關重要。

6. 焊接同組裝指引

正確嘅處理同焊接對於良率同可靠性至關重要。

6.1 儲存同濕度敏感性

LED以防潮屏障袋包裝，內含乾燥劑。為防止爆米花現象（回流焊接期間因水汽快速膨脹導致封裝破裂），用戶必須遵守以下事項：

• 喺準備使用之前唔好打開包裝袋。
• 將未開封嘅包裝袋儲存喺≤30°C同≤90% RH嘅環境中。
• 開封後，車間壽命為喺≤30°C同≤60% RH下1年。未使用嘅部件應重新密封。
• 如果乾燥劑指示劑變色或儲存時間超過，喺進行回流焊接前需要喺60±5°C下烘烤24小時。

6.2 回流焊接溫度曲線

指定咗無鉛回流焊接溫度曲線：

• 預熱：150–200°C，持續60–120秒。
• 液相線以上時間（TAL）：高於217°C，持續60–150秒。
• 峰值溫度：最高260°C，保持時間唔超過10秒。高於255°C嘅時間唔得超過30秒。
• 加熱/冷卻速率：加熱至峰值溫度最大3°C/秒，從峰值溫度冷卻最大6°C/秒。
• 重要：回流焊接唔應該進行超過兩次。加熱期間避免對LED施加機械應力，焊接後唔好扭曲PCB。

6.3 手動焊接同返修

如果需要手動焊接，請使用烙鐵頭溫度≤350°C嘅烙鐵，對每個端子加熱≤3秒，並使用額定功率≤25W嘅烙鐵。每個端子之間至少間隔2秒。強烈唔建議進行返修。如果絕對無法避免，必須使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，以防止對焊點或LED晶片造成熱機械損壞。

7. 包裝同訂購資訊

7.1 膠帶同捲盤規格

LED以提供尺寸嘅壓紋載帶供應。每個捲盤包含3000件。亦指定咗捲盤尺寸（7吋直徑）以兼容自動化設備送料器。

7.2 標籤解釋

捲盤標籤包含幾個關鍵字段：客戶零件編號（CPN）、製造商零件編號（P/N）、包裝數量（QTY），以及發光強度（CAT）、主波長/色調（HUE）同正向電壓（REF）嘅特定分級代碼，連同製造批號。

8. 應用同設計考慮

8.1 電路設計要點：限流

呢個係最重要嘅設計規則。LED係電流驅動器件。佢嘅正向電壓具有負溫度係數，並且每個單元都唔同（如分級所示）。因此，佢必須由恆流源驅動，或者更常見嘅係，串聯一個限流電阻。將LED直接連接到電壓源，即使係匹配其標稱V_F嘅電源，都會導致不受控制嘅電流浪湧，從而立即損壞。電阻值使用歐姆定律計算：R = (V_電源- V_F) / I_F.

8.2 熱管理

雖然功耗低，但有效嘅熱設計可以延長壽命並保持亮度。確保PCB焊盤提供足夠嘅散熱，並避免將LED放置喺其他發熱元件附近。喺高溫環境下，遵守正向電流降額曲線。

8.3 光學設計

140度嘅寬視角令呢款LED適合需要廣泛照明或多角度可見性嘅應用。對於聚焦光束，則需要二次光學器件（透鏡）。水清樹脂對於實現最高可能嘅光輸出係最佳選擇。

9. 技術比較同差異化

呢個元件嘅主要區別在於其材料、封裝同性能嘅特定組合：

• AlGaInP晶片技術：呢種材料系統以生產高效率嘅紅色、橙色同琥珀色LED而聞名，相比舊技術具有出色嘅亮度同顏色穩定性。
• SMD封裝優勢：同通孔LED相比，佢提供咗上述嘅尺寸、重量同組裝速度優勢，呢啲係現代SMD元件嘅標準。
• 詳細分級：三參數分級（強度、波長、電壓）允許設計師為需要亮度、顏色或電氣行為嚴格一致性嘅應用選擇部件，減少生產線上電路調整嘅需要。

10. 常見問題（FAQ）

問：我可以將呢款LED驅動到30mA以獲得更高亮度嗎？

答：唔可以。連續正向電流嘅絕對最大額定值係25mA。超過呢個額定值會影響可靠性，並可能導致永久損壞。要獲得更高亮度，請選擇發光強度更高嘅LED分級（例如Q1），或者喺I_FP rating.

問：規格書顯示V_F典型值為2.0V。點解我嘅電路需要3.3V電源？

答：額外嘅電壓需要用嚟克服限流電阻上嘅壓降。例如，要從3.3V電源驅動LED到20mA，假設V_F為2.0V，你需要一個電阻：R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65歐姆。電阻會消耗多餘嘅功率。

問：我點樣解讀零件編號17-21/R6C-AN2Q1B/3T？

答：雖然完整嘅命名約定可能係專有嘅，但關鍵部分可以推斷出嚟："17-21"可能指封裝樣式/尺寸。"R6C"可能表示顏色（紅色）同晶片類型。"AN2Q1B"包含分級代碼：A（波長組）、N2（強度分級）、Q1（強度分級）、B（電壓組）。"3T"可能與膠帶包裝或修訂版有關。

11. 實用設計案例研究

場景：設計一個有10個相同紅色LED嘅狀態指示燈面板，全部由穩定嘅5V電源軌供電。均勻亮度非常重要。

設計步驟：

1. 選擇分級：選擇來自相同發光強度分級（例如，全部Q1：72-90 mcd）同相同主波長分級（例如，全部E6：625.5-629.5 nm）嘅LED，以確保視覺一致性。
2. 計算串聯電阻：使用分級中嘅最大值 V_F（例如，分級2：2.35V）進行最壞情況設計，以確保電流永遠唔超過20mA。R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5歐姆。使用最接近嘅標準值（130或150歐姆）。150歐姆電阻提供安全邊際：I_F= (5V - 2.35V) / 150 = ~17.7mA。
3. PCB佈局：使用封裝尺寸放置LED。將每個LED連同其自己嘅串聯電阻連接到5V電源軌。避免將多個LED並聯到單個電阻上，因為輕微嘅V_F變化會導致顯著嘅電流不平衡同亮度不均勻。
4. 組裝：嚴格遵循濕度處理同回流焊接溫度曲線指引，以確保焊點完整性並防止損壞。

12. 工作原理

光係通過AlGaInP半導體晶片內稱為電致發光嘅過程產生嘅。當施加超過結內建電勢嘅正向電壓時，電子同電洞分別從n型同p型材料注入到有源區。呢啲電荷載流子復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。晶片層中鋁、鎵、銦同磷化物嘅特定成分決定咗帶隙能量，呢個直接定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係艷紅色。

13. 技術趨勢

LED技術嘅總體趨勢繼續朝向更高效率（每瓦更多流明）、更好嘅顯色性同更高嘅功率密度發展。對於像呢款指示燈型SMD LED，趨勢包括進一步微型化（例如，晶片級封裝）、更廣泛採用更高性能嘅材料（如用於藍色/綠色嘅InGaN同用於紅色/橙色嘅AlGaInP），以及喺惡劣環境條件下增強可靠性。將驅動電子器件（例如，內置電流調節或PWM控制器）集成到封裝內亦係一個持續發展嘅方向，以簡化最終用戶嘅電路設計。