SMD LED 23-21/G6C-AL2N1/2A 規格書 - 亮黃色 - 典型值 2.0V - 25mA - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件提供一款表面黏著元件（SMD）LED 的完整技術規格，其型號為 23-21/G6C-AL2N1/2A。此元件是一款亮黃色 LED，專為現代化、緊湊的電子組裝而設計。

1.1 核心特色與優勢

此 LED 的主要優勢來自其 SMD 封裝。它比傳統的引線框架元件小得多，能實現更高的電路板密度、縮小設備尺寸並減少儲存需求。其輕量化結構使其非常適合微型與可攜式應用。元件以 8mm 載帶包裝，捲繞於直徑 7 英吋的捲盤上，確保與標準自動化取放設備相容。它設計用於紅外線與氣相迴焊製程。

1.2 符合性與環境規格

本產品符合多項關鍵產業與環境標準。它是一款無鉛元件。產品本身符合 RoHS（有害物質限制）指令。同時也符合歐盟 REACH 法規，並歸類為無鹵素產品，溴（Br）與氯（Cl）含量均低於 900 ppm，且其總和低於 1500 ppm。

1.3 目標應用

23-21 SMD LED 用途廣泛，適用於各種照明與指示用途。主要應用領域包括：儀表板、開關與符號的背光；電話、傳真機等通訊設備的狀態指示燈與背光；LCD 顯示器的平面背光；以及通用指示燈用途。

2. 技術參數詳解

本節詳述 LED 的絕對極限值與標準工作特性。除非另有說明，所有參數均在環境溫度（Ta）25°C 下指定。

2.1 絕對最大額定值

超過這些額定值可能會對元件造成永久性損壞。最大反向電壓（VR）為 5V。連續順向電流（IF）不得超過 25 mA。在脈衝條件下（工作週期 1/10，頻率 1 kHz），允許的峰值順向電流（IFP）為 60 mA。最大功率消耗（Pd）為 60 mW。元件可承受人體模型（HBM）2000V 的靜電放電（ESD）。工作溫度範圍（Topr）為 -40°C 至 +85°C，而儲存溫度範圍（Tstg）為 -40°C 至 +90°C。焊接方面，規定了峰值溫度 260°C 持續 10 秒的迴焊曲線，或 350°C 持續 3 秒的手動焊接。

2.2 電光特性

這些參數定義了正常工作條件下（IF=20mA）的光輸出與電氣行為。發光強度（Iv）有一個典型範圍，其最小與最大值由分級系統定義。視角（2θ1/2）通常為 130 度，表示寬廣的輻射模式。峰值波長（λp）通常為 575 nm，主波長（λd）範圍從 569.5 nm 到 577.5 nm，對應亮黃色。頻譜頻寬（Δλ）通常為 20 nm。順向電壓（VF）典型值為 2.0V，範圍從 1.70V 到 2.40V。當施加 5V 反向偏壓時，反向電流（IR）最大值為 10 μA。重要註記說明了發光強度（±11%）與主波長（±1 nm）的公差，並澄清 5V 反向額定值僅用於 IR 測試；元件並非設計用於反向偏壓下工作。

3. 分級系統說明

為確保顏色與亮度的一致性，LED 會被分類到不同的分級區間。此元件使用兩個獨立的分級參數。

3.1 發光強度分級

當驅動電流為 20mA 時，光輸出分為四個等級（L2、M1、M2、N1）。L2 級範圍為 14.5 mcd 至 18.0 mcd。M1 級涵蓋 18.0 mcd 至 22.5 mcd。M2 級範圍為 22.5 mcd 至 28.5 mcd。最高輸出等級 N1 的範圍為 28.5 mcd 至 36.0 mcd。特定型號 23-21/G6C-AL2N1/2A 表示其發光強度屬於 N1 級。

3.2 主波長分級

由主波長定義的顏色，被分為四個等級（C16、C17、C18、C19）。C16 級涵蓋 569.5 nm 至 571.5 nm。C17 級涵蓋 571.5 nm 至 573.5 nm。C18 級涵蓋 573.5 nm 至 575.5 nm。C19 級涵蓋 575.5 nm 至 577.5 nm。型號後綴 "C" 很可能與這些色度等級之一相關，確保特定的黃色色調。

4. 性能曲線分析

圖形數據提供了 LED 在不同條件下行為的深入見解。頻譜分佈曲線顯示相對輻射功率隨波長的變化，中心約在 575 nm，典型寬度為 20 nm。順向電流對順向電壓（I-V）曲線說明了指數關係，對於設計限流電路至關重要。相對發光強度對環境溫度曲線展示了光輸出如何隨溫度升高而降低，這對於設計中的熱管理至關重要。相對發光強度對順向電流曲線顯示亮度隨電流呈次線性增加，突顯了報酬遞減點與熱量增加。順向電流降額曲線規定了最大允許連續電流隨環境溫度的變化，以防止過熱。輻射圖描繪了光強度的空間分佈，確認了寬廣的 130 度視角。

5. 機械與包裝資訊

5.1 封裝尺寸

此 LED 符合 23-21 SMD 封裝外形。詳細的尺寸圖指定了長度、寬度、高度、焊墊尺寸及其位置。所有未指定的公差為 ±0.1 mm。此資訊對於 PCB 焊墊設計以及確保正確放置與焊接至關重要。

5.2 極性識別

規格書包含顯示元件本體上陰極與陽極標記的圖示，這對於組裝時的正確方向至關重要。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊溫度曲線

提供了無鉛迴焊的詳細溫度曲線。關鍵階段包括：在 150°C 至 200°C 之間預熱 60-120 秒；液相線（217°C）以上時間為 60-150 秒；峰值溫度不超過 260°C，最長 10 秒；以及受控的升溫與冷卻速率（分別最大 6°C/秒 與 3°C/秒）。迴焊不應執行超過兩次。

6.2 手動焊接說明

若需手動焊接，烙鐵頭溫度必須低於 350°C，且每個接點的接觸時間不得超過 3 秒。建議使用低功率烙鐵（≤25W）。焊接每個接點之間應至少間隔 2 秒，以防止熱損壞。

6.3 儲存與濕度敏感性

LED 包裝在帶有乾燥劑的防潮袋中。在準備使用元件前不得打開袋子。開封後，未使用的 LED 必須儲存在 ≤30°C 且 ≤60% 相對濕度（RH）的環境中，並在 168 小時（7 天）內使用。若超過此期限或乾燥劑顯示已飽和，則在使用前需在 60±5°C 下烘烤 24 小時，以防止迴焊時發生 "爆米花效應"。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 捲盤與載帶規格

元件以寬度 8mm 的凸版載帶供應，捲繞於直徑 7 英吋（178mm）的捲盤上。每捲包含 2000 個元件。提供了捲盤、載帶與覆蓋帶尺寸的詳細圖示，標準公差為 ±0.1mm。

7.2 標籤說明

捲盤標籤包含幾個關鍵欄位：CPN（客戶料號）、P/N（製造商料號，例如 23-21/G6C-AL2N1/2A）、QTY（包裝數量）、CAT（發光強度等級，例如 N1）、HUE（色度/主波長等級）、REF（順向電壓等級）以及 LOT No（可追溯批號）。

8. 應用建議與設計考量

8.1 電路設計考量

限流是必要的：LED 是電流驅動元件。必須始終使用串聯電阻將順向電流限制在建議的 20mA（或更低）。由於二極體的指數型 I-V 特性，電源電壓的輕微增加可能導致電流大幅且可能具破壞性的增加。

8.2 熱管理

雖然封裝很小，但仍須考慮功率消耗（最高 60mW）以及發光強度的負溫度係數。對於在高環境溫度下連續運作，請參考順向電流降額曲線。在熱焊墊周圍提供足夠的 PCB 銅箔面積有助於散熱。

8.3 光學設計

寬廣的 130 度視角使此 LED 適合需要寬廣、均勻照明而非聚焦光束的應用。對於背光面板或符號，可使用擴散片來均勻光線。

9. 使用注意事項

關鍵操作警告總結如下：1) 務必使用限流電阻。2) 嚴格遵守關於儲存與烘烤的濕度敏感元件（MSD）處理程序。3) 精確遵循指定的迴焊或手動焊接曲線，以避免熱損壞。4) 避免在焊接期間及之後對元件施加機械應力。5) 不建議在焊接後進行維修。若絕對必要，請使用雙頭烙鐵同時加熱兩個接點並取下元件，以避免焊墊損壞，但之後需驗證元件功能，因為特性可能已改變。

10. 技術介紹與背景

10.1 半導體材料

此 LED 採用 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體結構來產生亮黃光。AlGaInP 以在可見光譜中紅光至黃橙光部分的高效率而聞名。樹脂透鏡為水清色，使晶片的純色得以發出而不帶色調。

10.2 SMD 技術優勢

對於像 23-21 封裝這樣的 LED，從插件式轉向表面黏著技術代表著重大進步。它實現了全自動組裝，為高速應用減少了寄生電感，透過消除可能彎曲或斷裂的引腳提高了機械可靠性，並且對於電子產品持續微型化至關重要。