SMD LED 23-21C/T1D-CP2Q2TY/2A 規格書 - 封裝尺寸 - 正向電壓 2.6-3.0V - 發光強度 57-112mcd - 純白色 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

23-21C/T1D-CP2Q2TY/2A 係一款表面貼裝器件（SMD）LED，專為需要細小、高效同可靠照明方案嘅現代電子應用而設計。呢個元件相比傳統引線框架型LED有顯著進步，能夠大幅縮減電路板尺寸同設備佔用空間。佢嘅輕量化結構同細小外形，特別適合空間同重量係關鍵限制因素嘅應用。

呢款LED嘅核心優勢在於其微型化，直接有助於印刷電路板（PCB）上實現更高嘅元件密度。咁樣設計師就可以創造出更緊湊嘅電子設備。此外，無論係元件定係最終組裝產品，所需嘅儲存空間都減少咗，帶嚟物流同經濟效益。呢款器件係單色型，發出純白色光，並採用符合RoHS同無鹵素嘅無鉛材料製造，符合包括歐盟REACH在內嘅當代環保同法規標準。

2. 技術參數深入分析

LED嘅性能同可靠性由一系列全面嘅電氣、光學同熱學參數定義。理解呢啲規格對於正確設計電路同確保長期運作至關重要。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出極限運作並唔保證安全。

• 反向電壓（V_R）：5 V。反向電壓超過此值可能導致結擊穿。
• 正向電流（I_F）：10 mA（連續）。
• 峰值正向電流（I_FP）：100 mA，僅允許喺脈衝條件下使用（佔空比 1/10 @ 1 kHz）。
• 功耗（P_d）：40 mW。呢個係封裝喺唔超過其熱極限情況下可以散發嘅最大功率。
• 靜電放電（ESD）：人體模型（HBM）額定值為 150 V。必須遵循正確嘅ESD處理程序。
• 工作溫度（T_opr）：-40°C 至 +85°C。器件額定用於工業溫度範圍。
• 儲存溫度（T_stg）：-40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度（T_sol）：器件可承受峰值溫度為260°C、持續最多10秒嘅回流焊接，或者每個端子喺350°C下進行最多3秒嘅手動焊接。

2.2 電光特性

喺標準結溫25°C下測量，呢啲參數定義咗正常工作條件下嘅光輸出同電氣行為。

• 發光強度（I_v）：範圍由 57.0 mcd（最小值）到 112 mcd（最大值），典型值喺正向電流（I_F）為 5 mA 下測得。容差為 ±11%。
• 視角（2θ_1/2）：典型值為 140 度，表示具有寬廣視角，適合指示燈同背光應用。
• 正向電壓（V_F）：喺 I_F= 5 mA 時，範圍由 2.60 V 到 3.00 V，容差為 ±0.05V。呢個參數對於計算限流電阻至關重要。
• 反向電流（I_R）：當施加 5 V 反向電壓（V_R）時，最大值為 50 µA。

3. 分級系統解說

為確保批量生產嘅一致性，LED會根據關鍵性能參數被分入唔同嘅級別。呢個系統允許設計師為其應用選擇符合特定亮度同電壓要求嘅元件。

3.1 發光強度分級

喺 5 mA 驅動下，光輸出分為三個唔同嘅級別（P2, Q1, Q2）。

• 級別 P2：57.0 mcd（最小）至 72.0 mcd（最大）
• 級別 Q1：72.0 mcd（最小）至 90.0 mcd（最大）
• 級別 Q2：90.0 mcd（最小）至 112 mcd（最大）

選擇較高嘅級別代碼（例如 Q2）保證咗更光嘅LED，對於需要更高可見度或較低驅動電流嘅應用可能係必要嘅。

3.2 正向電壓分級

正向壓降喺 I_F= 5 mA 時分為四個級別（28, 29, 30, 31）。

• 級別 28：2.60 V 至 2.70 V
• 級別 29：2.70 V 至 2.80 V
• 級別 30：2.80 V 至 2.90 V
• 級別 31：2.90 V 至 3.00 V

更緊嘅電壓級別對於需要一致功耗或多個LED之間精確電流調節嘅關鍵應用至關重要。

3.3 色度座標分級

純白光嘅色彩質量通過基於CIE 1931色度座標（x, y）嘅分級嚟控制。規格書定義咗四個級別（1, 2, 3, 4），每個級別指定CIE圖表上一個四邊形區域，容差為±0.01。咁樣確保咗同一級別內LED之間嘅顏色差異最小，對於背光等色彩均勻性重要嘅應用至關重要。

4. 性能曲線分析

雖然規格書參考咗典型電光特性曲線，但對其一般解讀對設計好關鍵。呢啲曲線通常說明咗正向電流同發光強度（I_v對比 I_F）、正向電壓（V_F對比 I_F）之間嘅關係，以及環境溫度對光輸出嘅影響。設計師利用呢啲曲線嚟優化驅動電流以達到所需亮度，並了解喺較高工作溫度下性能點樣下降，從而為熱管理決策提供依據。

5. 機械及封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED採用緊湊嘅SMD封裝。尺寸圖提供關鍵尺寸，包括本體長度、寬度、高度，以及焊盤嘅位置同大小。嚴格遵守指定嘅焊盤佈局（Land Pattern）對於回流焊接過程中可靠焊接同正確對位至關重要。極性由封裝標記或形狀指示，必須喺PCB上正確擺放。

5.2 濕度敏感度及包裝

器件採用防潮包裝，以防止環境濕度造成損壞，濕度可能喺回流焊接期間導致爆米花現象。包裝包括一個7英寸直徑捲盤上嘅載帶，每捲標準裝載數量為2000件。指定咗捲盤同載帶尺寸以確保同自動貼片設備兼容。包裝上嘅標籤提供重要資訊，例如產品編號、數量，以及發光強度（CAT）、色度（HUE）同正向電壓（REF）嘅特定分級代碼。

6. 焊接及組裝指引

正確處理同焊接對於保持器件完整性同性能至關重要。

6.1 回流焊接溫度曲線

指定咗無鉛回流溫度曲線：

• 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，保持最多 10 秒。
• 加熱/冷卻速率：加熱最高 6°C/秒，冷卻最高 3°C/秒。

6.2 儲存及處理注意事項

• 儲存：未開封嘅包裝袋必須儲存喺 ≤30°C 同 ≤90% RH 環境下。開封後，喺 ≤30°C 同 ≤60% RH 條件下，車間壽命為 1 年。如果超過此條件或乾燥劑顯示受潮，使用前需要進行烘烤處理（60±5°C，24 小時）。
• 電流保護：必須使用外部限流電阻。LED係電流驅動器件；電壓嘅微小增加可能導致電流大幅且具破壞性嘅增加。
• 手動焊接：如有必要，使用烙鐵頭溫度<≤350°C、功率 ≤25W 嘅烙鐵，並限制每個端子接觸時間為 3 秒。建議任何維修工作使用雙頭烙鐵以避免熱應力。
• ESD保護：150V HBM額定值表示中等敏感度。處理同組裝期間請使用標準ESD預防措施。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

• 背光：非常適合儀表板指示燈、開關照明，以及LCD面板同符號嘅平面背光。
• 通訊設備：電話同傳真機中嘅狀態指示燈同鍵盤背光。
• 一般指示用途：消費電子產品中嘅狀態燈、電源指示燈同裝飾照明。

7.2 設計考慮因素

• 電流驅動電路：務必使用串聯電阻設定正向電流。使用公式 R = (V_電源- V_F) / I_F計算電阻值，並考慮分級範圍內最壞情況嘅 V_F。
• 熱管理：雖然功耗低，但如果喺高環境溫度或最大電流下工作，請確保足夠嘅PCB銅面積或散熱通孔，以將結溫維持喺限值內。
• 光學設計：140度視角提供寬廣發光。如需聚焦光線，可能需要外部透鏡或導光板。

8. 技術比較及差異

相比舊式通孔LED，呢款SMD類型具有顯著優勢：佔用空間大幅減少、適合高速自動組裝，以及由於直接安裝喺PCB上而具有更好嘅熱性能。喺SMD LED類別中，其寬廣視角、由精確色度級別定義嘅純白色點，以及適合標準回流工藝嘅穩固結構呢種特定組合，使其成為需要一致顏色同亮度嘅通用指示燈同背光應用嘅多功能選擇。

9. 常見問題（基於技術參數）

9.1 點樣揀啱限流電阻？

計算時使用你所選用電壓級別中嘅最大正向電壓（V_F(最大)）（例如，級別31嘅3.00V），以確保即使考慮元件容差，電流亦永遠唔會超過最大額定值。對於5V電源同目標 I_F為5mA：R = (5V - 3.00V) / 0.005A = 400 Ω。為安全起見，使用下一個較高嘅標準值（例如 430 Ω）。

9.2 呢款LED可唔可以用喺汽車內飾照明？

雖然工作溫度範圍（-40°C 至 +85°C）涵蓋典型汽車內飾環境，但規格書包含應用限制通知。佢指出，對於汽車安全/保安系統等高可靠性應用，可能需要唔同嘅產品。對於非關鍵嘅內飾照明（例如儀表板背光），佢可能適合，但對於關鍵應用，建議諮詢製造商。

9.3 標籤上嘅分級代碼對我嘅設計有咩意義？

分級代碼（CAT代表強度，HUE代表顏色，REF代表電壓）允許你追溯你捲盤上LED嘅確切性能特徵。對於需要外觀均勻嘅設計，請指定並使用來自相同HUE同CAT級別嘅LED。對於對電源負載敏感嘅設計，請使用來自相同REF（電壓）級別嘅LED，以確保電流消耗一致。

10. 實用設計及使用案例

場景：設計一個多LED狀態指示燈面板。為確保面板上所有10個LED嘅亮度同顏色均勻，設計師指定使用級別Q1（發光強度）同級別2（色度）嘅元件。通過使用級別29（2.80V）嘅 V_F(最大)計算限流電阻，佢哋保證冇LED被過度驅動。寬廣嘅140度視角確保指示燈從各個角度都可見，無需單獨透鏡。SMD封裝允許非常緊湊嘅PCB佈局，而載帶捲盤包裝則實現咗整批產品嘅高效自動組裝。

11. 工作原理簡介

呢款LED係一種基於半導體芯片嘅固態光源。芯片材料係氮化銦鎵（InGaN），經過設計可發出藍色/紫外光譜嘅光。呢啲光然後穿過樹脂封裝內嘅黃色擴散螢光粉層。螢光粉吸收一部分原始藍光並將其重新發射為黃光。剩餘藍光同轉換後黃光嘅結合，被人眼感知為純白色光。呢項技術稱為螢光粉轉換白光LED。

12. 技術趨勢

呢個元件反映咗LED技術嘅持續趨勢：封裝嘅持續微型化、效率（每瓦流明）嘅提升，以及通過先進分級對顏色一致性嘅更嚴格控制。對無鉛、無鹵素同RoHS/REACH合規性嘅強調，突顯咗整個行業向環境可持續製造嘅轉變。此外，詳細嘅濕度敏感度同焊接指引表明，LED正日益融入標準、大批量嘅PCB組裝流程，使其從分立元件轉變為主流的表面貼裝器件。