SMD LED 23-22C/S2BHC-B30/2A Datasheet - 2.3x2.2mm - 2.0V/3.3V - 60mW/95mW - Brilliant Orange & Blue - English Technical Document

1. 產品概述

23-22C/S2BHC-B30/2A係一款專為高密度電路板應用而設計嘅緊湊型表面貼裝LED元件。佢提供兩種唔同嘅晶片類型：採用AlGaInP物料、發出璀璨橙色光嘅S2晶片，以及採用InGaN物料、發出藍色光嘅BH晶片。兩種型號均採用透明樹脂封裝。其主要優勢包括相比引線框架LED顯著縮小佔位面積，有助終端產品微型化、減少儲存需求，並適合自動化組裝流程。該器件符合主要環保同安全標準，包括RoHS、EU REACH同無鹵要求。

1.1 核心功能與目標市場

該LED以8毫米載帶包裝，置於直徑7吋嘅捲盤內，完全兼容高速自動貼片設備。其設計適用於標準紅外線同氣相回流焊接製程。同一封裝尺寸內提供多色發光能力，為設計帶來靈活性。主要目標應用包括消費電子產品中儀錶板、開關同LCD顯示屏嘅背光照明，以及電話同傳真機等通訊設備嘅狀態指示燈。其通用特性亦令其適合用於各種空間有限嘅指示同照明任務。

2. 技術參數深入探討

本節根據絕對最大額定值同電光特性表，對電氣、光學同熱規格提供詳細、客觀嘅分析。

2.1 絕對最大額定值

兩種晶片類型嘅最大反向電壓 (VR) 額定值均為5V。連續正向電流 (IF) 額定值為25mA。然而，峰值正向電流 (IFP) 能力有所不同：S2 (橙色) 晶片可於1/10佔空比同1kHz下處理60mA脈衝，而BH (藍色) 晶片喺相同條件下可處理100mA。這表明基於InGaN嘅藍色LED具有更高嘅瞬態電流耐受能力。S2晶片嘅功耗 (Pd) 額定值為60mW，BH晶片則為95mW，反映咗半導體材料嘅不同熱特性。工作溫度範圍指定為-40°C至+85°C，儲存溫度範圍則稍寬，為-40°C至+90°C。

2.2 於 Ta=25°C 時嘅電光特性

喺標準測試條件（10mA 正向電流）下，兩款芯片嘅典型發光強度 (Iv) 均為 22.5mcd，根據分檔結構定義，最高可達 57.0mcd。視角 (2θ1/2) 為寬廣嘅 130 度，係反射式 SMD 封裝嘅典型特徵，能提供寬闊、柔和嘅照明。S2 芯片嘅典型峰值波長 (λp) 為 611nm，主波長 (λd) 為 605nm，屬於橙色光區域。BH 芯片嘅典型峰值波長為 468nm，主波長為 470nm，係藍色 LED 嘅特徵。光譜帶寬 (Δλ) 方面，S2 為 17nm，BH 為 25nm。正向電壓 (VF) 係一個關鍵參數：S2 芯片嘅典型 VF 為 2.0V（最小 1.7V，最大 2.4V），而 BH 芯片嘅典型 VF 為 3.3V（最小 2.7V，最大 3.7V）。呢個電壓差異對於電路設計至關重要，特別係喺多色或並聯驅動配置中。當反向電壓 VR=5V 時，反向電流 (IR) 規格為：S2 最大 10μA，BH 最大 50μA。

3. 分檔系統說明

LED嘅發光輸出喺生產過程中自然存在差異。為確保終端用戶獲得一致嘅性能，產品會根據表現進行分檔。

3.1 光強分檔

數據手冊定義了兩個主要的光強分檔，適用於 S2 和 BH 兩種芯片類型，測量條件為 IF=10mA。分檔代碼 1 涵蓋 22.5mcd 至 36.0mcd 的範圍。分檔代碼 2 涵蓋 36.0mcd 至 57.0mcd 的更高輸出範圍。註明指出，每個分檔內的光強容差為 ±11%。此分檔方式讓設計師能根據亮度要求選擇合適的 LED，並有助於保持陣列外觀的一致性。

4. 性能曲線分析

雖然PDF文件顯示第4頁和第5頁載有S2及BH晶片的典型電光特性曲線，但文本內容並未提供具體的圖形數據。通常，此類曲線會展示正向電流與發光強度（I-I曲線）、正向電壓與正向電流（V-I曲線）的關係，以及環境溫度對發光強度的影響。這些曲線對於理解LED在非標準工作條件下的行為至關重要，例如在非10mA電流驅動或高溫環境下運行。設計師應參考完整的圖形數據手冊，以準確模擬其特定應用中的性能表現。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝外形尺寸

本器件採用 23-22C 封裝外形。除特別註明外，尺寸均以毫米為單位，標準公差為 ±0.1mm。該封裝為表面貼裝器件，配有反光杯以增強光輸出和指向性。極性由封裝的物理結構標示，通常以凹口或標記的陰極為準。精確的焊盤尺寸及建議的焊盤佈局對於可靠的焊接和熱管理至關重要，應嚴格遵循尺寸圖所示之設計。

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 儲存與濕度敏感度

LED元件以防潮阻隔袋包裝，內附乾燥劑。該袋應在準備使用元件前才打開。開啟前，儲存條件應為30°C或以下及相對濕度90%或以下。開啟後，若儲存於30°C/60%RH或以下環境，元件具有1年「車間壽命」。未使用部件應重新密封於防潮包裝內。如乾燥劑指示劑顯示飽和或超過儲存時間，需在回流焊接前進行60±5°C、24小時的烘烤處理，以防止「爆米花」損壞。

6.2 回流焊接溫度曲線

本器件兼容無鉛回流焊接。推薦溫度曲線包括150-200°C預熱階段60-120秒，液相線以上（217°C）時間60-150秒，峰值溫度不超過260°C且最長持續10秒。升至峰值最大升溫速率為6°C/秒，最大降溫速率為3°C/秒。回流焊接不應超過兩次。加熱期間不應對LED施加壓力，焊接後PCB不應彎曲。

6.3 手動焊接與返修

如需進行手動焊接，烙鐵頭溫度必須低於350°C，每個端子嘅接觸時間必須限制喺3秒或以内。烙鐵功率應為25W或以下。焊接每個端子之間應至少間隔2秒。唔建議喺LED焊接後進行返修。如無法避免，必須使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，並避免機械應力。必須事先評估返修期間可能造成嘅損壞風險。

7. 包裝及訂購資料

7.1 帶裝及捲盤規格

元件以8毫米寬的壓紋載帶供應，捲裝於標準7吋（178毫米）直徑的捲盤上。每捲盤裝有2000件。捲盤的軸心直徑為13毫米，凸緣直徑為180毫米。載帶凹穴的尺寸及間距旨在確保23-22C封裝在運輸及自動化處理過程中穩固無損。

7.2 標籤說明

The packaging includes labels with key information: CPN (Customer's Product Number), P/N (Product Number), QTY (Packing Quantity), CAT (Luminous Intensity Rank/Bin Code), HUE (Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank), REF (正向電壓 Rank), and LOT No (Lot Number for traceability).

8. 應用建議

8.1 設計考量

Current Limiting: 必須使用外部限流電阻。正向電壓存在一個範圍，供電電壓的微小變化可能導致電流大幅改變，有機會引致瞬時故障。電阻值必須根據最壞情況下的VF（最小值）計算，以確保電流不超過最大額定值。
熱管理： 雖然功耗較低，但將結溫維持在限值內對於使用壽命和穩定光輸出至關重要。若在高環境溫度或接近最大電流下工作，請確保有足夠的PCB銅箔面積或散熱通孔。
ESD保護： S2晶片的ESD敏感度為2000V（HBM），而BH晶片則為150V（HBM）。藍色BH晶片的ESD敏感度明顯更高。組裝時必須遵守標準ESD處理預防措施，在敏感環境中，BH型號可能需要在電路層級加設ESD保護。

8.2 應用限制

本產品適用於一般商業及工業用途，並非專為高可靠性應用而設計或認證，若於該等應用中發生故障，可能導致人身傷害或重大財產損失。此類應用包括但不限於軍事/航空航太系統、汽車安全關鍵系統（例如煞車、安全氣囊）以及生命維持醫療設備。用於此類應用時，需選用具備不同規格、認證及可靠性數據的產品。

9. Technical Comparison and Differentiation

此產品的關鍵差異化優勢，在於同一機械封裝（23-22C）內提供兩種不同的半導體技術（AlGaInP 與 InGaN）。這讓設計師能夠從單一元件系列中，採購具有相同焊盤尺寸及焊接曲線的橙色與藍色指示燈，簡化了採購及PCB佈局流程。其130度寬視角是反射器封裝的特點，相比側視或頂視透鏡封裝能提供更擴散的光線，對於需要均勻光線分佈的背光及面板照明應用尤其有利。產品符合現代環保標準（無鉛、無鹵、REACH）雖屬基本要求，但仍是取得市場准入的關鍵特性。

10. 常見問題（基於技術參數）

Q: 我可以將S2（橙色）同BH（藍色）LED並聯到同一個電壓源驅動嗎？
A: 如果未經精心設計，直接並聯並不可行。兩者典型正向電壓差異顯著（2.0V 對比 3.3V）。若並聯至 3.3V 電源，橙色 LED 很可能因過驅而損壞。必須根據每顆 LED 的 VF 範圍，分別計算並配置限流電阻。

Q: 零件編號中的後綴「B30/2A」有何含義？
A: 雖然此摘錄未有明確解碼，但此類後綴通常代表特定的分檔組合，用於標示發光強度（B30 可能與亮度分檔相關）及色度/電壓（2A 可能與顏色/波長和正向電壓分檔相關）。確切對應關係應查閱製造商的完整分檔代碼文件以作確認。

Q: 如何理解「發光強度容差：±11%」此項說明？
A: 此容差適用於每個分檔（Code 1 或 Code 2）內標示的數值。這意味著，當同時考慮分檔範圍和 ±11% 的容差時，一個標示為 Bin 1 (22.5-36.0mcd) 的 LED，其實際測量值可能介乎約 20.0mcd 至 40.0mcd 之間。這對於要求嚴格亮度匹配的應用非常重要。

11. 實際設計與應用案例

Case: 設計一個多狀態指示燈面板： 設計師正在創建一個控制面板，需要一個綠色狀態LED（不在本數據表中）、一個橙色警告LED和一個藍色活動LED。雖然本數據表未涵蓋綠色LED，但提供了橙色（S2）和藍色（BH）的規格。設計師可為兩種彩色LED使用相同的23-22C封裝佔位，將PCB佈局簡化為單一焊盤圖案。他們會設計三個獨立的驅動電路。對於橙色LED，假設供電電壓為5V並以10mA為目標，為安全起見會使用最小VF（1.7V）計算串聯電阻：R = (5V - 1.7V) / 0.01A = 330歐姆。對於藍色LED：R = (5V - 2.7V) / 0.01A = 230歐姆。兩者均會指定Bin Code 2以確保最高且匹配的亮度。面板開孔會設計為配合130度視角，以達至最佳可見度。

12. 工作原理簡介

發光二極管（LEDs）是當電流通過時會發光的半導體器件。此現象稱為電致發光。在S2（AlGaInP）芯片中，電子與鋁鎵銦磷晶格中的電洞復合，以光子的形式釋放能量，其波長位於光譜的橙/紅色部分。在BH（InGaN）芯片中，復合發生在氮化銦鎵結構內，產生藍色光譜的光子。具體顏色（波長）由半導體材料的帶隙能量決定，該能量在晶體生長過程中進行工程設計。透明樹脂封裝充當透鏡和保護層，而集成反射杯有助將發出的光線向上導向，從而形成寬廣的視角。

13. 技術趨勢

LED行業持續向更高效率（每瓦更多流明）、更佳顯色性同更微型化發展。23-22C封裝代表一種成熟且廣泛採用嘅外形規格。目前SMD指示燈LED嘅趨勢包括開發更細小嘅封裝（例如1.0x0.5mm）、更廣泛採用用於超薄設計嘅芯片級封裝（CSP），以及將多色芯片（RGB）集成到單一封裝中以實現全彩色可調照明。受汽車同工業應用驅動，行業亦高度關注提升高溫條件下嘅可靠性同性能。為咗從微型封裝中透過更高驅動電流嚟增加亮度，需要喺芯片同封裝層面持續改進熱管理。