SMD LED 17-223/BHR7C-C30/3C Datasheet - 藍色 & 暗紅色 - 2.8x3.2x1.9mm - 3.2V/2.15V - 40mW/60mW - English Technical Document

1. 產品概述

17-223/BHR7C-C30/3C 是一款多色表面黏著元件 (SMD) LED，提供藍色 (BH) 與暗紅色 (R7) 兩種規格。此元件專為空間與重量為關鍵限制的高密度 PCB 應用所設計。其緊湊的 SMD 封裝，相較於傳統引線框架 LED，能顯著縮小電路板尺寸與設備佔位面積。

此 LED 以 8 毫米載帶包裝，並捲繞於直徑 7 英吋的捲盤上，使其完全相容於自動化取放組裝設備。它適用於標準紅外線與氣相迴焊製程。

1.1 Core Advantages & Compliance

本產品具備多項關鍵優勢，並符合主要環境與安全標準：

• 小型化： 可實現更小的印刷電路板、更高的封裝密度，並減少儲存需求。
• 輕量化： 非常適合便攜式及微型電子應用。
• 環境合規性： 本產品為無鉛（Pb-free）設計，符合歐盟RoHS指令，並遵循歐盟REACH法規。
• 無鹵素： Compliant with halogen-free requirements (Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• 製程相容性： 設計用於在標準 SMT 迴流焊接中實現可靠性能。

1.2 目標應用

此 LED 適用於多種指示燈和背光功能：

• 汽車儀表板及開關背光。
• 通訊裝置（電話、傳真機）中的狀態指示器與鍵盤背光。
• 適用於LCD面板、開關及符號的平面背光。
• 通用指示器應用。

2. 技術規格深度解析

2.1 Device Selection & Chip Materials

具體型號由產品代碼定義。所使用的兩種主要晶片材料為：

• 代碼 BH: 採用 InGaN（氮化銦鎵）半導體材料產生 藍色 光。透鏡樹脂為水晶透明。
• 代碼 R7: 採用 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料產生 暗紅色 光。

2.2 絕對最大額定值

超出這些限制的應力可能導致永久性損壞。所有額定值均在環境溫度 (Ta) 為 25°C 時指定。

參數	符號	Code	額定值	單位
反向電壓	VR	全部	5	V
順向電流	IF	BH	10	mA
		R7	25	mA
峰值順向電流 (工作週期 1/10 @1kHz)	IFP	BH	100	mA
		R7	60	mA
功耗	Pd	BH	40	毫瓦
		R7	60	毫瓦
靜電放電 (人體模型)	ESD	BH	150	V
		R7	2000	V
工作溫度	Topr	全部	-40 至 +85	°C
儲存溫度	Tstg	全部	-40 至 +90	°C

焊接溫度： 本元件可承受峰值溫度為260°C、持續時間最長10秒的回流焊接。若使用手動焊接，烙鐵頭溫度不得超過350°C，且每個端子焊接時間不得超過3秒。

2.3 電氣與光學特性

典型性能參數測量條件為 Ta=25°C 及 I_F=5mA，除非另有說明。

參數	符號	Code	最小值	典型值	最大值	單位	條件
發光強度	Iv	BH	22.5	-	57.0	mcd	IF=5mA
		R7	14.5	-	36.0	mcd	IF=5mA
視角 (2θ1/2)	2θ1/2	全部	-	130	-	deg	-
峰值波長	λp	BH	-	468	-	nm	-
		R7	-	639	-	nm	-
主波長	λd	BH	465	-	475	nm	-
		R7	625	-	635	nm	-
頻譜頻寬	Δλ	BH	-	25	-	nm	-
		R7	-	20	-	nm	-
順向電壓	VF	BH	2.70	-	3.20	V	IF=5mA
		R7	1.55	-	2.15	V	IF=5mA
逆向電流	IR	BH	-	-	50	μA	VR=5V
		R7	-	-	10	μA	VR=5V

重要注意事項：

1. 發光強度容差為 ±11%。
2. 主波長容差為 ±1nm。
3. 順向電壓容差為 ±0.1V。
4. 輻射強度 (RA) 於 5mA 下測試。
5. 逆向電壓測試僅供特性分析；LED 絕不可在逆向偏壓下操作。

3. 分級系統說明

為確保生產一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。

3.1 發光強度分級

LED是根據其在5mA電流下的光輸出進行分類的。

對於藍光 (BH) LED：

• 等級 1： 22.5 mcd (最小值) 至 36.0 mcd (最大值)
• Bin 2: 36.0 mcd (最小值) 至 57.0 mcd (最大值)

適用於暗紅色 (R7) LED：

• 等級 1： 14.5 mcd (最小值) 至 22.5 mcd (最大值)
• Bin 2: 22.5 mcd (最小值) 至 36.0 mcd (最大值)

3.2 順向電壓分級

LED 亦會根據其順向壓降進行分類，以協助電流調節的電路設計。

對於藍光 (BH) LED： 五個分檔，從2.70V至3.20V，每0.1V一階（例如：分檔1：2.70-2.80V，分檔5：3.10-3.20V）。

適用於暗紅色 (R7) LED： 三個分檔，從1.55V至2.15V，每0.2V一階（例如：分檔1：1.55-1.75V，分檔3：1.95-2.15V）。

註：電壓分檔容差為 ±0.05V。

4. 性能曲線分析

資料表中包含兩種LED類型的典型特性曲線。雖然文中未提供具體的圖表數據點，但這些曲線通常說明了以下對設計至關重要的關係：

4.1 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)

此曲線顯示了電流與電壓之間的指數關係。基於InGaN的藍色(BH) LED，其典型正向電壓(≈3.0V)將比深紅色(R7) AlGaInP LED (≈1.8V)更高。此差異對於選擇合適的限流電阻或驅動電路至關重要。

4.2 發光強度 vs. 順向電流

此圖表展示了光輸出如何隨電流增加。在建議的工作電流範圍內通常呈線性關係，但在更高電流下會飽和。設計人員利用此圖來確定達到所需亮度水平所需的驅動電流。

4.3 發光強度 vs. 環境溫度

LED的光輸出會隨著接面溫度升高而降低。對於在高溫環境下運行或熱管理具有挑戰性的應用，此曲線至關重要。它有助於對LED的性能進行降額，以確保可靠運行。

4.4 光譜分佈

這些曲線繪製相對強度對波長的關係，顯示峰值波長（λ_p）以及頻譜頻寬（Δλ）。藍光LED的典型峰值位於468nm，頻寬為25nm，而暗紅光LED的峰值位於639nm，頻寬為20nm。

5. Mechanical & Package Information

5.1 封裝尺寸

17-223 LED採用標準SMD封裝。關鍵尺寸（單位為mm，公差為±0.1mm，除非另有說明）包括：

• 總長度：3.2 mm
• 總寬度：2.8 mm
• 整體高度：1.9 毫米
• 引腳（焊盤）尺寸：定義了特定的焊盤尺寸與間距，以確保正確的焊接與機械穩定性。

極性識別： 封裝包含一個極性標記，通常是頂部的凹口、圓點或切角，用以指示陰極。正確的方向對於電路運作至關重要。

6. Soldering, Assembly & Storage Guidelines

6.1 Current Protection & Circuit Design

關鍵： 必須使用一個外部限流電阻 必須 與LED串聯。LED是具有陡峭I-V曲線的二極體；電壓的微小增加可能導致電流大幅且具破壞性的增長。電阻值使用歐姆定律計算：R = (V_電源 - V_F) / I_F，其中V_F 是LED在所需電流I下的順向電壓_F.

6.2 儲存條件

LED 封裝於內含乾燥劑的防潮隔離袋中。

1. 請勿開啟 防潮袋，直至準備進行組裝。
2. 開封後，未使用的 LED 應儲存於 ≤30°C 且 ≤60% 相對濕度 (RH) 的環境中。
3. 在此條件下，開封後的「車間壽命」為 1 年。
4. 若袋子已開啟且仍有零件，應重新密封或儲存於乾燥櫃中。
5. 若乾燥劑指示劑變色或儲存時間超過，則需進行 烘烤處理 要求：在進行迴流焊之前，需以60°C ±5°C烘烤24小時。

6.3 迴流焊溫度曲線 (無鉛)

提供建議的溫度曲線如下：

• 預熱階段： 150-200°C，持續60-120秒。
• 液相線以上時間（TAL）： 在217°C以上維持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。

重要規則:

• 回流焊接不應執行超過 兩次.
• 加熱過程中避免對LED本體施加機械應力。
• 焊接後請勿彎曲PCB。

6.4 Hand Soldering & Rework

若手工焊接無法避免：

• 使用烙鐵頭溫度 ≤350°C 的烙鐵。
• 每個端子加熱時間 ≤3 秒。
• 使用功率 ≤25W 的烙鐵。
• 焊接每個端子之間需有 ≥2 秒的冷卻間隔。
• 避免維修/重工 在LED焊接後。若絕對必要，請使用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子並提起元件，以防焊墊損壞。重工後請驗證LED功能。

7. Packaging & Ordering Information

7.1 捲帶與載帶規格

本產品供應形式適用於自動化組裝：

• 載帶寬度： 8 公釐。
• 捲盤直徑： 7 英吋 (178 公釐)。
• 口袋間距： 載帶圖紙中定義。
• 每捲數量： 3000 件。

7.2 標籤說明

捲盤標籤包含指定確切產品特性的代碼：

• CPN： 客戶料號（選填）。
• 料號： 製造商料號（例如：17-223/BHR7C-C30/3C）。
• 數量： 捲盤包裝數量。
• 類別： 發光強度等級（亮度分檔代碼）。
• 色調： Chromaticity Coordinates & 主波長 Rank.
• REF: 順向電壓等級 (V_F).
• LOT No: 製造批號以供追溯。

8. 應用設計考量

8.1 驅動電路設計

由於藍光（≈3.0V）與暗紅光（≈1.8V）LED的正向電壓不同，它們無法僅使用一個共享的限流電阻並聯至同一電壓源。每種顏色的燈串應使用各自獨立計算的電阻，以確保適當的電流與亮度。若要在溫度或電源電壓變化下保持亮度恆定，建議使用恆流驅動器而非簡單的電阻。

8.2 熱管理

雖然SMD LED體積小，但其效能與使用壽命與溫度相關。若在高環境溫度或接近最大電流下操作，請在PCB焊墊設計中確保足夠的散熱措施（如連接至內層或接地層的散熱孔）。最高接面溫度間接受到功耗（P_d）額定值的限制。

8.3 ESD 防護

藍光（BH）LED的ESD耐受電壓相對較低（150V HBM）。在處理與組裝時應實施標準的ESD預防措施。暗紅光（R7）LED則較為穩健（2000V HBM）。

9. Technical Comparison & Differentiation

17-223系列提供了一系列功能組合，適合成本效益高、大批量的應用：

• 單一封裝系列中的雙色選項： 為使用相同佔位面積的多指示燈面板提供設計靈活性。
• 寬視角（130°）： 確保從各個角度都能獲得良好的可見度，是面板指示燈的理想選擇。
• 完全符合環境規範： 符合現代RoHS、REACH及無鹵素要求，簡化終端產品的認證流程。
• 堅固的包裝： 指定的回流焊溫度曲線與濕度敏感等級（由烘烤要求所暗示）表明其適用於標準工業SMT製程。

10. 常見問題 (FAQ)

Q1: 我可以直接用3.3V或5V邏輯電源驅動這個LED嗎？
A: 不行。您必須始終使用一個串聯的限流電阻。例如，要從3.3V電源以5mA驅動藍光LED：R = (3.3V - 3.0V) / 0.005A = 60Ω。請使用分檔資訊中的實際V_F 以進行準確計算。

Q2: 為什麼儲存和烘烤資訊如此重要？
A: SMD封裝會吸收空氣中的濕氣。在回流焊接過程中，這些濕氣會迅速轉化為蒸汽，導致內部層狀分離或「爆米花效應」，從而破壞封裝並損毀LED。正確的儲存和烘烤可防止此問題。

Q3: 「峰值順向電流」規格的含義是什麼？
A: 這是指極短脈衝（在1kHz頻率下，工作週期為10%）所允許的最大電流。它適用於多工方案或PWM調光，其中平均電流在連續電流（I_F）規格之內，但瞬時電流較高。

Q4: 我該如何解讀標籤上的分檔代碼（CAT, HUE, REF）？
A: 這些代碼讓您可以選擇參數被嚴格控制的LED。為了在陣列中獲得一致的外觀，請指定並使用來自相同CAT（亮度）和HUE（色度）分檔的LED。使用相同的REF（電壓）分檔有助於確保並聯連接時的電流均勻分配。

LED 規格術語

LED 技術術語完整解釋