SMD LED 17-21/GVC-AMPB/3T 技術規格書 - 2.0x1.25x0.8mm - 綠色 (568nm) - 20mA - 英文技術文件

1. 產品概覽

17-21 SMD LED 是一款緊湊的表面貼裝元件，專為需要可靠指示燈照明和背光燈的現代電子應用而設計。此元件採用 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體技術，可發出典型峰值波長為 568nm 的綠光。其主要優勢在於其微型佔位面積，這使得印刷電路板 (PCB) 上能實現更高的封裝密度，減少所需儲存空間，並有助於終端設備的整體小型化。其輕巧的結構更使其成為便攜式和空間受限應用的理想選擇。

This LED is packaged on 8mm tape wound onto a 7-inch diameter reel, making it fully compatible with high-speed automatic pick-and-place assembly equipment. It is designed for use with standard infrared (IR) and vapor phase reflow soldering processes, ensuring seamless integration into modern manufacturing lines. The product is compliant with key environmental and safety regulations, being Pb-free, RoHS compliant, EU REACH compliant, and halogen-free (with Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, and Br+Cl < 1500 ppm).

2. 技術參數深度分析

2.1 絕對最大額定值

器件嘅操作極限係喺特定環境條件下（Ta=25°C）定義嘅。超出呢啲額定值可能會導致永久損壞。

• 反向電壓 (VR): 5V。呢個係一個關鍵參數；施加超過5V嘅反向電壓會擊穿LED嘅PN結。
• 連續正向電流 (IF): 25 mA。呢個係為確保長期可靠性同防止熱失控而建議用於連續操作嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流 (IFP): 60 mA。此額定值適用於佔空比為1/10、頻率為1 kHz的脈衝條件下。它允許短時間內達到更高亮度，但不應用於直流操作。
• 功耗 (Pd): 60 mW。這代表封裝能夠以熱量形式消散的最大功率。超過此限制會提高接面溫度，從而降低性能及使用壽命。
• 靜電放電 (ESD) 人體模型 (HBM): 2000V。此評級表示中等程度的ESD防護。在組裝和處理過程中，仍需採取標準的ESD防護措施。
• 工作溫度 (Topr): -40°C 至 +85°C。該LED額定可在此寬廣的工業溫度範圍內運作。
• 儲存溫度 (Tstg): -40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度 (Tsol): 本器件可承受峰值溫度為260°C、持續時間不超過10秒的回流焊接。若進行手工焊接，烙鐵頭溫度不應超過350°C，每個端子焊接時間最長為3秒。

2.2 電光特性

此等參數於標準測試電流 IF=20mA 及環境溫度 Ta=25°C 下量度，用以界定核心光輸出及電氣性能。

• 發光強度 (Iv): 範圍由最低 18.00 mcd 到最高 72.00 mcd。典型值取決於特定嘅分檔代碼 (M, N, P)。呢個係衡量感知亮度嘅指標。
• 視角 (2θ1/2): 通常為140度。此寬廣視角令LED適用於光線需要從廣泛位置均可見嘅應用。
• 峰值波長 (λp)： 通常為568 nm。此為光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
• 主波長 (λd): 範圍由563.50 nm至571.50 nm，並分入特定代碼（C13至C16）。此為人眼感知的單一波長，對顏色一致性至關重要。
• 頻譜帶寬 (Δλ): 通常為20 nm。這定義了發射光譜在峰值波長周圍的擴散範圍。
• 正向電壓 (VF): 在20mA下範圍為1.75V至2.35V，並分為代碼 (0, 1, 2)。此參數對於設計驅動電路中的限流電阻至關重要。
• 反向電流 (IR): 當施加5V反向電壓時，最大為10 μA。數據手冊明確註明該器件並非為反向操作而設計。

重要注意事項： 數據手冊規定了關鍵參數的容差：發光強度 (±11%)、主波長 (±1nm) 及正向電壓 (±0.1V)。這些容差適用於每個分檔內，對設計餘量計算至關重要。

3. Binning System 說明

為確保批量生產的一致性，LED會根據測量性能進行分級。這讓設計師能夠選擇符合特定應用在亮度、顏色及電壓方面要求的元件。

3.1 發光強度分檔

分級根據 IF=20mA 時的最小及最大發光強度值界定。

• M 級： 18.00 mcd (最小值) 至 28.50 mcd (最大值)
• Bin N: 28.50 mcd (最小值) 至 45.00 mcd (最大值)
• Bin P: 45.00 mcd (最小值) 至 72.00 mcd (最大值)

選擇較高等級嘅Bin（例如P）可以保證更高嘅最低亮度，但可能需要支付額外費用。

3.2 主波長分檔

此分檔確保顏色一致性。主波長以2nm為間距進行分類。

• 分檔 C13： 563.50 nm 至 565.50 nm
• Bin C14: 565.50 nm 至 567.50 nm
• Bin C15: 567.50 納米 至 569.50 納米
• Bin C16: 569.50 納米 至 571.50 納米

對於要求特定綠色色調嘅應用，指定一個嚴格嘅波長分區係至關重要嘅。

3.3 正向電壓分檔

電壓分區有助於設計更可預測同高效嘅驅動電路，尤其係當多個LED串聯連接時。

• 分檔0： 1.75V 至 1.95V
• 分檔1： 1.95V 至 2.15V
• Bin 2: 2.15V 至 2.35V

使用相同電壓分檔嘅LED，可以喺並聯配置中將電流失衡減到最少。

4. 性能曲線分析

數據手冊參考咗典型嘅電光特性曲線。雖然提供嘅文本冇詳細講到具體圖表，但呢類LED嘅標準曲線通常會包括：

• 相對發光強度對正向電流（I-V曲線）： 顯示光輸出如何隨電流增加，通常喺較高電流時會因熱效應而以次線性方式增長。
• 正向電壓對正向電流： 展示指數關係，對熱管理及驅動器設計至關重要。
• 相對發光強度與環境溫度： 顯示隨著結溫上升，光輸出會降低。AlGaInP LED 通常會隨著溫度升高而出現顯著的輸出下降。
• 光譜分佈： 一幅相對強度對波長嘅圖，顯示峰值喺約568nm同約20nm帶寬。
• 視角圖案： 一幅極座標圖展示光強度的角度分佈，證實了140度視角。

這些曲線對於預測非標準條件（不同電流、溫度）下的實際性能至關重要。

5. 機械與封裝資料

5.1 包裝尺寸

17-21 SMD LED 採用緊湊的矩形封裝。主要尺寸（單位為毫米，除非特別註明，公差為 ±0.1mm）包括：

• 總長度：2.0 mm
• 總寬度：1.25 mm
• 總高度：0.8 mm
• 鉛腳（端子）尺寸與間距已指定，以供PCB焊盤佈局設計使用。

封裝上清晰標示有陰極標記，以便在組裝時正確辨識極性方向。建議的PCB焊盤圖形（焊盤設計）應遵循這些尺寸，以確保正確焊接及機械穩定性。

5.2 捲盤、載帶與包裝

本裝置採用對濕度敏感裝置（MSD）包裝，根據IPC/JEDEC標準屬第3級。

• 載帶： 8毫米闊，設有容納LED嘅袋位。提供膠帶、袋位及蓋帶嘅尺寸，以確保與送料器兼容。
• 捲盤： 7吋直徑捲盤。捲盤尺寸（軸心直徑、凸緣直徑、闊度）已列明，適用於自動化處理設備。
• 包裝數量： 每卷3000件。
• 防潮袋： 卷盤連同濕度指示卡及乾燥劑密封於鋁層壓防潮袋內，以保護LED在儲存和運輸過程中免受環境濕氣影響。

標籤說明： 捲盤標籤包含用於追溯及正確應用的關鍵資訊：客戶產品編號 (CPN)、製造商零件編號 (P/N)、數量 (QTY)，以及光強度 (CAT)、主波長/色調 (HUE) 和正向電壓 (REF) 的特定分檔代碼，連同批號 (LOT No)。

6. 焊接與組裝指引

正確處理同焊接對可靠性至關重要。

6.1 儲存與處理

• 準備使用前請勿打開防潮袋。
• 開封後，未使用的LED必須儲存在溫度≤30°C且相對濕度≤60%的環境中。
• 開袋後的「車間壽命」為168小時（7天）。若超出此期限，或乾燥劑指示劑顯示已激活，則在使用前必須將LED以60°C ±5°C烘烤24小時，以去除吸收的濕氣並防止迴流焊時出現「爆米花」現象。

6.2 回流焊接溫度曲線

指定採用無鉛 (Pb-free) 回流焊接溫度曲線：

• 預熱階段： 在60-120秒內從環境溫度升至150-200°C。
• 保溫/預熱： 保持在150-200°C之間。
• 液相時間： 溫度高於217°C嘅時間應為60-150秒。
• 峰值溫度： 最高260°C。
• 峰值时间： 喺260°C下唔應該超過10秒。
• 升温速率： 最高每秒6°C。
• 降溫速率： 最高每秒3°C。
• 關鍵規則： 同一粒LED唔可以進行超過兩次回流焊接。

6.3 手工焊接及返修

• Use a soldering iron with a tip temperature <350°C and power <25W.
• 每個端子嘅焊接時間限制喺≤3秒。
• 焊接端子之間要有≥2秒嘅冷卻間隔。
• 加熱期間避免對LED本體施加機械應力。
• 強烈不建議焊接後進行修復。如無法避免，必須使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，並須驗證對LED特性嘅影響。
• 焊接後請勿令PCB彎曲。

7. 應用建議及設計考量

7.1 典型應用場景

• 背光照明： 非常適合用於儀表板、控制面板及消費電子產品上的符號、開關及小區域的背光照明。
• 狀態指示燈： 非常適用於電訊設備（電話、傳真機）、電腦周邊設備及工業控制裝置中，用作電源、連接及功能狀態的指示燈。
• 通用指示： 任何需要細小、明亮、可靠嘅綠色光源嘅應用。

7.2 設計考量

• 電流限制： 外部限流電阻器係 強制性. 正向電壓具有負溫度係數，意味著它會隨著溫度升高而降低。若無電阻，電壓的微小增加可能導致電流大幅且可能具破壞性的增加（熱失控）。電阻值使用 R = (Vsupply - VF) / IF 計算。
• 熱管理： 雖然封裝細小，但必須考慮功耗（高達60mW），特別係喺高環境溫度或密閉空間。焊盤周圍足夠嘅PCB銅箔面積可以充當散熱器。
• ESD保護： 組裝區域需實施標準ESD防護措施。雖然元件額定耐壓為2000V HBM，但喺高風險環境中，PCB上可能需要加裝額外保護二極管。
• 光學設計： 140度廣闊視角提供良好嘅離軸可見度。如需聚焦光線，可能需要外加透鏡或導光管。

8. 應用限制與可靠性注意事項

數據表包含重要免責聲明。此標準商用級LED係 不適用於或建議用於高可靠性或安全關鍵應用 未經事先諮詢及特定認證。此明確包括：

• Military and Aerospace systems
• 汽車安全與保安系統（例如：安全氣囊指示燈、煞車燈）
• 醫療生命維持或診斷設備

本規格僅保證產品在所述限制範圍內作為獨立元件時的性能。設計師有責任確保產品不會超出這些規格使用，並適合預期應用之使用壽命及環境條件。

9. 技術比較與差異化

17-21封裝在尺寸與性能之間取得平衡。與較大的引腳式LED（例如3mm或5mm）相比，它能顯著節省空間，更適合自動化組裝。與更小的晶片級封裝（CSP）相比，17-21封裝由於其帶金屬引腳的模塑封裝，提供了更易於處理、標準焊接過程，以及通常更好的散熱性能。在綠光方面採用AlGaInP技術，與GaP等舊技術相比，能提供更高效率及更佳的色彩飽和度，特別是在綠光光譜範圍內。

10. 常見問題 (FAQ)

Q: 使用5V電源時，我應該用甚麼阻值的電阻？
A: 為提供安全餘量，採用最大VF值 (2.35V) 並設IF=20mA計算：R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 歐姆。標準的130或150歐姆電阻均適用。請務必根據你LED bin的實際VF值驗證電流。

Q: 我可唔可以將呢粒LED驅動到30mA以增加亮度？
A: 唔可以。連續正向電流（IF）嘅絕對最大額定值係25mA。喺30mA下操作會超出呢個額定值，會降低可靠性同使用壽命，並可能導致即時故障。

Q: 我個袋10日前打開咗。啲LED仲用唔用得？
A: 首先，檢查濕度指示卡。如果顯示已暴露（例如顏色改變），使用前必須將LED以60°C烘烤24小時，以驅除濕氣，防止回流焊時焊點損壞。

Q: 如何解讀標籤上的bin codes？
A: 標籤上顯示CAT（發光強度分級，例如N）、HUE（波長分級，例如C14）和REF（電壓分級，例如1）。這告訴你該卷帶上LED的具體性能範圍。

Q: 為何反向電壓額定值只有5V？
A> LEDs are not designed to be operated in reverse bias. The 5V rating is a withstand voltage for protection against accidental reverse connection during testing or assembly. For circuit protection against transient reverse voltages, an external diode in parallel (cathode to anode) is recommended.