目錄
1. 產品概覽
17-21/G6C-FN1P2B/3T 係一款表面貼裝器件 (SMD) LED,專為高密度電子組裝而設計。佢嘅佔位面積細小,對於電路板空間有限嘅應用嚟講係理想之選。呢款器件採用 AlGaInP 半導體材料製造,能夠發出亮麗嘅黃綠色光。LED 以 8mm 載帶包裝,並供應喺 7 吋直徑嘅捲盤上,確保兼容大批量生產中使用嘅標準自動貼片同迴流焊接設備。
呢個元件嘅主要優點包括體積細小,可以減低設備尺寸並提高印刷電路板 (PCB) 上嘅封裝密度。佢嘅輕量化結構進一步支持喺微型同便攜式電子設備中使用。產品符合主要嘅環保同安全標準,包括 RoHS、REACH 同無鹵素要求,適合全球市場。
2. 技術規格詳解
2.1 絕對最大額定值
呢款器件設計喺指定範圍內可靠運作。超出呢啲額定值可能會導致永久損壞。最大反向電壓 (VR) 為 5V。連續正向電流 (IF) 唔應該超過 25mA,而喺脈衝條件下(佔空比 1/10,頻率 1kHz)容許 60mA 嘅峰值正向電流 (IFP)。最大功耗 (Pd) 為 60mW。根據人體模型 (HBM),元件可以承受 2000V 嘅靜電放電 (ESD)。佢嘅工作溫度範圍係 -40°C 至 +85°C,儲存溫度範圍係 -40°C 至 +90°C。
2.2 電光特性
喺標準接面溫度 25°C 同正向電流 20mA 下測量,LED 嘅性能由幾個關鍵參數定義。發光強度 (Iv) 有一個由分級系統定義嘅典型範圍。視角 (2θ1/2) 通常為 140 度,提供寬廣嘅照明範圍。峰值波長 (λp) 約為 575nm,而主波長 (λd) 範圍係 570.0nm 至 574.5nm。頻譜帶寬 (Δλ) 通常為 20nm。正向電壓 (VF) 範圍係 1.75V 至 2.35V,反向電流 (IR) 喺 5V 反向偏壓下最大為 10μA。必須注意,呢款器件並非設計用於反向電壓條件下運作;VR 額定值僅適用於 IR 測試。
3. 分級系統說明
為確保應用設計嘅一致性,LED 會根據三個關鍵參數進行分級:發光強度、主波長同正向電壓。咁樣可以讓設計師為佢哋嘅項目選擇符合特定性能標準嘅元件。
3.1 發光強度分級
發光強度喺 IF=20mA 下測量,分為四個級別 (N1, N2, P1, P2)。範圍從最低 28.5 mcd (N1 最小值) 到最高 72.0 mcd (P2 最大值)。每個級別內有 ±11% 嘅公差。
3.2 主波長分級
定義感知顏色嘅主波長分為三個級別 (CC2, CC3, CC4)。範圍係 570.0nm 至 574.5nm,公差嚴格為 ±1nm,以保持顏色一致性。
3.3 正向電壓分級
正向電壓喺 IF=20mA 下分為三個級別 (0, 1, 2),範圍係 1.75V 至 2.35V。正向電壓嘅公差為 ±0.1V。當多個 LED 並聯驅動時,選擇相同電壓級別嘅 LED 有助於確保亮度均勻。
4. 性能曲線分析
規格書參考典型嘅電光特性曲線。雖然具體圖表無喺文字中複製,但呢啲曲線通常說明正向電流同發光強度之間嘅關係、正向電壓隨溫度嘅變化,以及頻譜功率分佈。分析呢啲曲線對於理解 LED 喺唔同操作條件下嘅行為至關重要,例如驅動電流或環境溫度嘅變化,呢啲都會影響光輸出同效率。
5. 機械及封裝資料
5.1 封裝尺寸
LED 採用緊湊嘅 SMD 封裝,尺寸約為長 1.6mm、闊 0.8mm、高 0.6mm(除非另有說明,公差為 ±0.1mm)。規格書提供詳細嘅尺寸圖,包括 PCB 設計嘅焊盤佈局建議,以確保正確焊接同熱管理。
5.2 極性識別
陰極喺封裝上有清晰標記。組裝期間正確嘅極性方向對於器件運作至關重要。PCB 焊盤設計必須與呢個標記對齊,以防止反向安裝。
6. 焊接及組裝指引
正確嘅處理同焊接對於保持 LED 性能同可靠性至關重要。
6.1 儲存及濕度敏感度
元件包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。喺準備使用 LED 之前唔應該打開個袋。打開後,未使用嘅 LED 應儲存喺 ≤30°C 同 ≤60% 相對濕度下,並喺 168 小時 (7 日) 內使用。如果超過呢個時間或者乾燥劑顯示吸濕,使用前需要喺 60±5°C 下烘烤 24 小時。
6.2 迴流焊接溫度曲線
LED 兼容紅外線同氣相迴流焊接工藝。對於無鉛焊接,必須遵循特定溫度曲線:預熱喺 150-200°C 之間 60-120 秒,高於 217°C(液相線)嘅時間為 60-150 秒,峰值溫度唔超過 260°C,最長 10 秒。最大升溫速率應為 6°C/秒,最大降溫速率為 3°C/秒。迴流焊接唔應該進行超過兩次。
6.3 手動焊接及返修
如果需要手動焊接,烙鐵頭溫度必須低於 350°C,每個端子焊接時間唔超過 3 秒。烙鐵功率應低於 25W。焊接每個端子之間應至少有 2 秒嘅冷卻間隔。唔建議喺初次焊接後進行修復。如果無法避免,必須使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子,以避免對 LED 芯片造成機械應力。
7. 包裝及訂購資料
LED 以防潮包裝供應。佢哋裝載喺載帶中,尺寸指定用於自動處理。每個捲盤包含 3000 件。包裝標籤包含可追溯性同選擇嘅關鍵資訊:產品編號 (P/N)、數量 (QTY),以及發光強度 (CAT)、主波長 (HUE) 同正向電壓 (REF) 嘅特定分級代碼。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款 LED 非常適合用於汽車儀表板同開關嘅背光、電話同傳真機等通訊設備嘅指示燈同背光、LCD 嘅平面背光,以及通用狀態指示。
8.2 設計考慮因素
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大幅且可能具破壞性嘅增加。電阻值必須根據電源電壓同 LED 嘅正向電壓級別計算。
熱管理:雖然功耗低,但確保焊盤有足夠嘅 PCB 銅面積有助於散熱,特別係喺高環境溫度環境或喺較高電流驅動時。
電路板應力:避免喺焊接期間或之後彎曲或扭曲 PCB,因為咁樣會導致 LED 封裝產生應力裂紋。
9. 技術比較及差異
同較大嘅引線框架型 LED 相比,呢款 SMD 變體提供顯著嘅空間節省、更高嘅貼裝密度,以及同全自動組裝線嘅兼容性,從而降低製造成本。使用 AlGaInP 技術提供高效率同飽和嘅黃綠色。佢符合嚴格嘅環保法規 (RoHS、REACH、無鹵素),對於針對全球市場嘅現代電子設計嚟講係一個具前瞻性嘅選擇。
10. 常見問題 (FAQs)
問:我可唔可以唔用串聯電阻驅動呢個 LED?
答:唔可以。規格書明確警告必須使用保護電阻。直接從電壓源驅動 LED 會導致電流失控同快速失效。
問:如果打開防潮袋後超過 7 日嘅車間壽命會點?
答:LED 可能會從大氣中吸收濕氣。未經適當烘烤就進行焊接,可能會導致迴流期間因水汽快速膨脹而產生 "爆米花" 效應或內部分層,從而導致失效。請遵循規定嘅烘烤程序。
問:我點樣解讀標籤上嘅分級代碼?
答:CAT、HUE 同 REF 代碼對應第 3.1、3.2 同 3.3 節詳細說明嘅發光強度、主波長同正向電壓級別。喺陣列中選擇一致嘅級別對於均勻性能至關重要。
11. 實用設計及使用範例
範例 1:儀表板開關背光:設計師需要 10 個均勻嘅黃綠色指示燈。佢哋應該指定來自相同發光強度級別(例如,全部 P1)同相同主波長級別(例如,全部 CC3)嘅 LED,以確保亮度同顏色一致。可以使用級別 2 嘅最大正向電壓 (2.35V) 計算單個限流電阻,以保證所有單元安全運作,即使部分單元嘅 Vf 較低。
範例 2:高密度狀態面板:對於有 50 個 LED 嘅面板,使用 SMD 封裝可以實現非常緊湊嘅佈局。設計師必須確保 PCB 焊盤設計符合規格書建議,以便喺迴流期間形成良好嘅焊點。鋼網開口設計應優化,以防止緊密排列嘅焊盤之間出現錫橋。
12. 工作原理
呢款 LED 係一種基於磷化鋁鎵銦 (AlGaInP) 材料嘅半導體二極管。當施加超過其能隙能量嘅正向電壓時,電子同電洞喺半導體嘅有源區複合,以光子形式釋放能量。AlGaInP 層嘅特定成分決定咗發射光嘅波長,喺呢個情況下係喺黃綠色頻譜 (~575nm)。環氧樹脂透鏡係水清色,以最大化光提取並將發射模式塑造成 140 度視角。
13. 技術趨勢
指示燈同背光 LED 嘅趨勢繼續朝向微型化、提高效率(每瓦流明)同更高可靠性發展。像 17-21 呢類嘅 SMD 封裝由於其製造優勢正成為標準。同時,越來越強調精確分級同更嚴格嘅公差,以滿足需要高顏色同亮度均勻性嘅應用需求,例如全彩顯示屏同汽車照明集群。此外,對環境可持續電子產品嘅推動確保無鹵素同符合 RoHS 嘅材料仍然係所有新元件嘅基本要求。
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。 |