SMD LED 12-22/G6R8C-A30/2C 規格書 - 2.0x1.25x1.1mm - 2.0V - 60mW - 亮黃色/紅色 - 英文技術文件

1. 產品概述

12-22 SMD LED 是一款緊湊型表面黏著元件，專為需要在小尺寸空間內提供可靠指示燈照明和背光應用的場合而設計。此多色變體採用兩種不同的晶片材料：用於亮黃色發光的 G6 和用於亮紅色發光的 R8，兩者均封裝於水透明樹脂中。其主要優勢在於與傳統引線框架 LED 相比尺寸顯著縮小，從而實現更高的電路板封裝密度、降低儲存需求，並最終有助於終端設備的小型化。其輕量化結構進一步使其成為空間受限和便攜式應用的理想選擇。

2. 主要特性與符合性

This LED component is supplied on 8mm tape mounted on 7-inch diameter reels, ensuring compatibility with standard automated pick-and-place assembly equipment. It is designed for use with both infrared and vapor phase reflow soldering processes. The product is manufactured as Pb-free and is compliant with key environmental and safety regulations, including the EU RoHS directive, EU REACH, and halogen-free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

3. 絕對最大額定值

為確保可靠性並防止永久性損壞，不得超出裝置的操作限制。所有額定值均在環境溫度（Ta）為25°C時指定。

• 反向電壓（V_R）： 5 V
• 順向電流（I_F）： 25 mA（G6和R8均為連續）
• 峰值順向電流（I_FP）： 60 mA（G6和R8均為工作週期1/10 @ 1kHz）
• 功率耗散（P_d）： 60 毫瓦（適用於 G6 和 R8）
• 操作溫度 (T_opr）： -40°C 至 +85°C
• 儲存溫度 (T_stg）： -40°C 至 +90°C
• 靜電放電 (ESD) 人體模型： 2000 伏特（適用於 G6 和 R8）
• 焊接溫度： 迴流焊：最高260°C，持續10秒；手動焊接：最高350°C，持續3秒。

4. 電氣與光學特性

以下參數定義了在標準測試條件下（Ta=25°C，除非另有說明，I_F=20mA）的光輸出與電氣性能。

4.1 發光強度與角度特性

G6（黃色）與R8（紅色）LED的發光強度（I_v）具有一個典型範圍。最小值為28.5 mcd，最大值為72.0 mcd。發光強度的容差為±11%。該元件具有寬視角（2θ_1/2) 120度，提供寬廣、均勻的照明，適用於指示器應用。

4.2 光譜特性

• G6 (Brilliant Yellow): 峰值波長 (λ_p): 575 nm (典型值)。主波長 (λ_d): 573 nm (典型值)。光譜帶寬 (Δλ): 20 nm (典型值)。
• R8 (Brilliant Red): 峰值波長 (λ_p): 650 nm (典型值)。主波長 (λ_d): 639 nm (典型值)。光譜頻寬 (Δλ): 20 nm (典型值)。

4.3 電氣特性

• 順向電壓 (V_F）： 對於 G6 和 R8 兩種類型，在 I_F=20mA 時，順向電壓典型值為 2.0V，範圍從 1.7V (最小) 到 2.4V (最大)。
• 逆向電流 (I_R）： 當施加 5V 逆向電壓 (V_R) 時，兩種類型的最大逆向電流均為 10 μA。

5. 發光強度分級系統

LED 會根據其在 20mA 下量測到的發光強度進行分級，以確保應用設計的一致性。G6 和 R8 型號的分級標準完全相同。

• 分檔代碼 N： 發光強度範圍從 28.5 mcd（最小值）到 45.0 mcd（最大值）。
• 分檔代碼 P： 發光強度範圍從 45.0 mcd（最小值）到 72.0 mcd（最大值）。

每個分檔內的容差為 ±11%。

6. 典型性能曲線

該數據手冊包含了G6和R8 LED各自獨立的特性曲線組。這些圖表直觀地展示了關鍵參數之間的關係，有助於電路設計和性能預測。雖然文中未詳細說明具體曲線，但通常包含相對發光強度與正向電流、正向電壓與正向電流，以及相對發光強度與環境溫度的關係圖。分析這些曲線能讓設計師了解LED的光輸出和壓降如何隨工作電流變化，以及其效率如何受溫度影響，這對於熱管理和確保設備在工作範圍內亮度一致至關重要。

7. 機械與封裝資訊

7.1 封裝尺寸

12-22 SMD LED 具有緊湊的佔位面積。關鍵尺寸（單位為毫米，除非另有說明，一般公差為 ±0.1mm）包括封裝長度 2.0 mm、寬度 1.25 mm 及高度 1.1 mm。詳細的尺寸標註圖規定了焊盤佈局、陰極/陽極標記以及透鏡幾何形狀，這些對於PCB焊墊圖案設計及確保正確焊接與對位至關重要。

7.2 極性識別

該元件設有極性指示標記，通常是封裝上的一個凹口或標記角，用以區分陰極。在組裝過程中保持正確的方向對於電路的正常功能至關重要。

8. 焊接、組裝與儲存指南

8.1 電流保護與儲存

過電流保護： 必須使用外部限流電阻。LED是電流驅動元件，順向電壓的微小變化可能導致電流發生巨大且具破壞性的改變。電阻值必須根據電源電壓及LED的順向電壓/電流特性計算。

儲存條件： LED以內含乾燥劑的防潮屏障袋包裝。

• 開啟前： 儲存於溫度≤30°C且相對濕度≤90%的環境中。
• 開封後： 元件「車間壽命」（即元件可暴露於工廠環境空氣中的時間）在≤30°C且≤60% RH條件下為168小時。
• 重新烘烤： 若乾燥劑指示劑顯示已飽和或元件已超過車間壽命，則需在回流焊接前以60°C ±5°C重新烘烤24小時。

8.2 焊接製程參數

回流焊接（無鉛製程曲線）：

• 預熱：150-200°C，持續60-120秒。
• 液態線以上時間（217°C）：60-150秒。
• 峰值溫度：最高260°C，持續時間不超過10秒。
• 升溫速率：最高6°C/秒，直至255°C。
• 冷卻速率：最高3°C/秒。

8.3 手工焊接與返修

手工焊接時，烙鐵頭溫度應低於350°C，每個端子焊接時間不超過3秒。烙鐵功率應為25W或更低。每個端子焊接間隔至少2秒。強烈不建議在初次焊接後進行返修。若絕對必要，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。必須事先評估可能造成的損壞風險。

9. 封裝與訂購資訊

9.1 捲帶包裝規格

元件採用防潮包裝供應。其裝載於適用12-22封裝尺寸的載帶凹槽中。標準裝載量為每7英吋直徑捲盤2000件。提供詳細的捲盤與載帶尺寸，以確保與自動化組裝設備供料器的相容性。

9.2 標籤說明

包裝標籤包含數個代碼：

• CPN: Customer's Product Number
• P/N: 製造商產品編號 (例如：12-22/G6R8C-A30/2C)
• QTY: 包裝數量
• CAT: 發光強度等級 (Bin Code，例如：N, P)
• HUE: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank
• REF: 順向電壓等級
• LOT No: 可追溯之生產批號

10. 應用備註與設計考量

10.1 典型應用

此LED非常適合多種低功耗指示燈與背光角色：

• 汽車/工業： 儀表板儀器、開關及控制面板的背光。
• 電信： 電話與傳真機中的狀態指示燈及鍵盤背光。
• 消費性電子產品： 適用於小型LCD的平面背光、開關照明及符號指示燈。
• 一般用途： 任何需要緊湊、可靠、多色指示燈的應用。

10.2 關鍵設計考量

熱管理： 儘管功耗很低（最大60mW），但將接面溫度維持在限值內對於長期可靠性和穩定的光輸出至關重要。若在高環境溫度或高電流下操作，請確保PCB有足夠的銅箔面積或散熱孔。

驅動電路： 務必使用恆流驅動器或帶有串聯電阻的電壓源。電阻值 (R) 可近似計算為 R = (V_電源 - V_F) / I_F。為確保電流不超過最大額定值，在保守設計中應使用數據手冊中的最大 V_F 。

ESD 防護： 儘管該元件具有 2000V HBM ESD 等級，但在組裝和操作過程中仍應遵循標準的 ESD 處理預防措施，以防止潛在損壞。

11. 應用限制與可靠性說明

本產品適用於一般商業與工業應用。其並非專為高可靠性應用所設計或認證，於此類應用中，產品失效可能導致嚴重的安全或安保後果。此類應用包括但不限於軍事/航太系統、汽車安全關鍵系統（例如：安全氣囊、煞車系統）以及生命維持醫療設備。針對這些應用，需要具備不同規格、認證等級及可靠性數據的產品。本資料手冊所提供的性能與品質保證，僅適用於該元件在指定條件下作為獨立零件使用。若在超出此規格範圍外使用產品，將使相關保證失效，並可能導致產品過早失效。

12. 技術深度解析：AlGaInP 晶片技術

G6 與 R8 LED 採用磷化鋁鎵銦（AlGaInP）半導體材料。此化合物半導體特別擅長在可見光譜的琥珀色、黃色、橙色及紅色區域產生高亮度光線。「Brilliant」標示通常指一種特定的配方與磊晶結構，相較於標準 AlGaInP 或較舊的 GaAsP 技術，它能提升發光效率與色彩純度。其採用透明樹脂封裝，而非擴散或染色樹脂，使得晶片本身飽和的色彩得以直接發射，從而實現高色度與明確的光譜峰值。這使得這些 LED 非常適合用於顏色編碼的狀態指示器，在該類應用中，清晰的色彩辨識至關重要。

13. 與其他 LED 技術的比較

相較於其他SMD LED封裝，12-22規格在尺寸與易於操作/製造之間取得了平衡。它比0402等超微型封裝更大，但為焊接和檢測提供了更穩固的目標。其120度視角是標準LED圓頂透鏡的典型特徵，在聚焦光束與廣域照明之間提供了良好的折衷。對於需要更廣視角（140-160度）的應用，具有不同透鏡形狀的LED會更為合適。約2.0V的正向電壓是AlGaInP LED的標準值，高於紅外線LED但低於藍光/白光InGaN LED（通常約3.0V+）。在設計電池供電裝置時，必須考慮此電壓。

14. 常見問題 (FAQ)

Q: 我可以直接從3.3V或5V邏輯線路驅動這個LED嗎？
A: 不行。您必須使用一個串聯的限流電阻。例如，使用5V電源，在20mA下的典型V_F 為2.0V，電阻值應為 R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 歐姆。150Ω或160Ω的電阻是合適的。

Q: 峰值波長與主波長有何不同？
A: 峰值波長 (λ_p) 是光譜功率分佈達到最大值時的波長。主波長 (λ_d) 是指與LED感知顏色相匹配的單色光波長。對於像這類光譜狹窄的LED，這兩個數值非常接近。

Q: 為什麼儲存和烘烤程序如此重要？
A: SMD封裝會吸收空氣中的濕氣。在高溫回流焊接過程中，這些被截留的濕氣會迅速膨脹，導致內部分層或「爆米花」效應，使封裝破裂或破壞焊線接合，從而引發立即或潛在的故障。

Q: 我該如何解讀設計中的Bin Codes (N, P)？
A: 若陣列中多個LED的亮度一致性至關重要，訂購時請指定單一分檔代碼（例如，全部為「P」檔）。對於要求較低的應用，混合分檔或許可以接受，但可能導致肉眼可見的亮度差異。