57-21系列侧视SMD LED规格书 - 封装尺寸2.0x1.25x0.7mm - 正向电压2.0V - 发光强度51mcd - 黄绿色 - 中文技术文档

1. 产品概述

57-21系列代表了一类侧视表面贴装器件（SMD）发光二极管（LED）。这些元件专为空间受限且需要宽视角的应用场景而设计。该系列提供多种颜色，包括本文档详述的特定黄绿色型号，其采用了AlGaInP（铝镓铟磷）半导体芯片材料。

该系列的核心优势源于其封装设计。它具备约120度的宽视角，这是通过优化的内部反射器设计实现的。此特性显著提升了光耦合效率，使得这些LED特别适合与导光管配合使用，后者是背光模组中的常见部件。此外，其较低的正向电流需求（典型工作电流为20mA）使其成为电池供电或其他对功耗敏感的便携式电子设备的理想选择。

目标市场及主要应用包括办公自动化（OA）设备、全彩液晶显示器（LCD）背光、汽车内饰照明，以及作为各种电子设备中传统指示灯泡或小型荧光灯的替代品。

2. 深入技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限条件。在此类条件下工作不保证性能。

• 反向电压（V_R）：5V。在反向偏压下超过此电压可能导致结击穿。
• 正向电流（I_F）：25mA直流。连续直流电流不应超过此值。
• 峰值正向电流（I_FP）：60mA。此值仅在占空比为1/10、频率1kHz的脉冲条件下允许。
• 功耗（P_d）：60mW。这是器件内部允许的最大功率损耗。
• 工作与储存温度：范围从-40°C至+85°C（工作）和-40°C至+100°C（储存）。
• 静电放电（ESD）：依据人体模型（HBM）可承受2000V，表明其具备中等水平的ESD鲁棒性，便于操作。
• 焊接温度：兼容260°C回流焊10秒或350°C手工焊3秒。

2.2 电光特性

这些参数在环境温度（T_a）为25°C、正向电流（I_F）为20mA的标准测试条件下测得。

• 发光强度（I_v）：典型值为51毫坎德拉（mcd），最小值为32 mcd。发光强度容差为±11%。
• 视角（2θ_1/2）：120度。这是发光强度降至其峰值一半时的全角。
• 峰值波长（λ_p）：575纳米（nm）。这是光谱功率分布达到最大值时的波长。
• 主波长（λ_d）：573 nm。这是人眼感知到的光的颜色所对应的单一波长，具有±1 nm的严格容差。
• 光谱带宽（Δλ）：20 nm。这表示以峰值波长为中心所发射的波长范围。
• 正向电压（V_F）：典型值为2.0V，在20mA时范围从最小值1.7V到最大值2.4V，容差为±0.1V。
• 反向电流（I_R）：当施加5V反向电压时，最大为10微安（μA）。

3. 分档系统说明

本产品采用三码分档系统对关键参数的差异进行分类，使设计人员能够为其应用选择性能一致的LED。

• CAT（发光强度等级）：此代码根据测得的发光强度输出对LED进行分组。
• HUE（主波长等级）：此代码根据精确的主波长对LED进行分类，确保颜色一致性。
• REF（正向电压等级）：此代码根据测试电流下的正向压降对LED进行排序。

这些代码印在产品包装和卷盘标签上，便于在组装过程中对需要均匀亮度或颜色的应用进行精确匹配。

4. 性能曲线分析

规格书提供了多条特性曲线，说明器件在不同条件下的行为。

• 相对发光强度 vs. 正向电流：此曲线显示光输出如何随电流增加。在正常工作范围内通常呈线性关系，但在极高电流下会饱和。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：此图展示了LED中常见的热淬灭效应，即发光效率随结温升高而降低。输出通常随温度从-40°C升至+100°C而下降。
• 正向电压 vs. 正向电流：这是二极管的标准I-V曲线，显示了指数关系。典型的V_F值2.0V是在20mA时从此曲线读取的。
• 正向电流降额曲线：此关键图表规定了最大允许连续正向电流与环境温度的函数关系。随着温度升高，必须降低最大电流以防止过热并确保可靠性。
• 辐射模式图：极坐标图直观地展示了120度视角，显示了光强度的角度分布。
• 光谱分布图：相对强度与波长的关系图，以575nm为中心，带宽20nm，确认了黄绿色坐标点。

5. 机械与包装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用紧凑型侧视SMD封装。关键尺寸（单位毫米，除非另有说明，一般公差为±0.1mm）包括本体长度约2.0mm、宽度1.25mm、高度0.7mm。详细图纸显示了阳极和阴极焊盘位置、整体形状以及PCB布局的推荐焊盘图形。

5.2 极性标识

该元件具有明确的极性。阴极通常通过视觉标记指示，例如透镜或封装相应侧的凹口、圆点或绿色色调。组装时正确的方向至关重要。

5.3 卷盘与编带包装

LED以凸点载带形式提供，用于自动贴片组装。规定了载带宽度、料袋间距和尺寸。每卷包含2000片。卷盘本身有规定的法兰和轴心尺寸。包装包含防潮措施：卷盘与干燥剂和湿度指示卡一起密封在铝箔防潮袋中，以保护器件在储存和运输过程中免受环境湿气影响。

6. 焊接与组装指南

回流焊接：该器件适用于无铅回流焊温度曲线，峰值温度260°C，持续时间不超过10秒。遵循推荐的升温、恒温和冷却速率至关重要，以防止热冲击并确保可靠的焊点。

手工焊接：如需手工焊接，烙铁头温度不应超过350°C，每个焊盘的接触时间应限制在3秒内。使用低功率烙铁，并避免施加过大的机械应力。

储存条件：为保持可焊性，器件应储存在原始防潮袋中，温度低于30°C，相对湿度低于60%。一旦打开包装袋，应在规定的时间范围内（通常在工厂条件下为168小时）使用元件，或在回流焊前按照标准IPC/JEDEC指南进行烘烤。

7. 包装与订购信息

标准订购单位为每卷2000片。卷盘上的产品标签提供基本信息，包括零件号（PN）、客户零件号（CPN）、数量（QTY）、批号（LOT NO）以及三个关键的分档代码：CAT、HUE和REF。标签还标明符合RoHS和无铅要求。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• LCD背光：侧视几何形状和宽视角使其非常适合用于手机、平板电脑和仪表盘中薄型LCD面板的侧边照明。
• 导光管照明：优化的光耦合可高效地将光注入亚克力或聚碳酸酯导光管，用于状态指示或符号背光。
• 便携设备指示灯：低电流消耗非常适合蓝牙耳机、遥控器和手持医疗设备等电池供电设备。
• 汽车内饰照明：可用于仪表板和中控台上按钮、开关和小型显示屏的背光。

8.2 设计注意事项

• 限流：务必使用串联电阻或恒流驱动器将正向电流限制在所需值（例如，典型亮度为20mA）。使用公式 R = (V_电源- V_F) / I_F.
• 计算电阻值。热管理：
• 虽然功耗较低，但应确保LED焊盘下方有足够的PCB铜箔面积或散热过孔，尤其是在高环境温度下或驱动电流接近最大额定值时，以帮助散热并维持性能和寿命。ESD保护：

在操作和组装过程中实施标准ESD预防措施。如果LED连接到外部接口，可考虑在敏感线路上添加瞬态电压抑制（TVS）二极管或其他保护器件。

9. 技术对比与差异化_F与标准顶视SMD LED相比，57-21系列的关键区别在于其侧视外形，可实现从PCB边缘发光。与其他侧视LED相比，其优势包括采用特定的AlGaInP技术实现高效黄绿光、针对导光管优化的120度超宽视角，以及明确的颜色和亮度一致性分档。低V

与良好的发光强度相结合，使其在同类产品中具有高光效。

10. 常见问题解答（FAQ）

问：峰值波长和主波长有什么区别？_p答：峰值波长（λ_d）是发射光谱的物理峰值。主波长（λ_d）是人眼感知到相同颜色所对应的单一波长。对于LED，λ

通常是颜色匹配更相关的规格。

问：我可以不用限流电阻驱动这个LED吗？

答：不可以。LED是电流驱动器件。将其直接连接到电压源会导致过大电流流过，可能立即损坏它。必须使用串联电阻或有源电流调节器。

问：环境温度如何影响性能？_F答：随着温度升高，正向电压（V

）略有下降，但发光强度下降更显著（热淬灭）。必须遵循降额曲线来确定最大电流。高温也会加速长期性能衰减。

问：CAT、HUE和REF代码对我的设计意味着什么？

答：如果您的应用需要外观均匀（例如，一排状态指示灯），您应该指定严格的HUE（颜色）和CAT（亮度）分档。对于简单的开关指示，标准分档可能就足够了。REF代码有助于设计一致的电流驱动电路。

11. 实际设计与使用示例

示例1：手机键盘背光

设计师使用四个57-21系列LED，沿PCB边缘放置在透明键盘下方。120度的宽视角确保所有按键均匀照明。LED通过专用LED驱动IC以18mA恒流（略低于典型值以延长电池寿命并减少发热）串联驱动，该IC包含来自手机主处理器的PWM调光控制。

示例2：工业面板指示灯

在工厂控制面板中，一个红色57-21 LED（来自同一系列）与定制成型的亚克力导光管配对，将“错误”状态指示灯从密集的PCB引导到前面板标签上。侧视封装完美适配面板后方的受限空间。设计师从单一HUE分档中选择LED，以确保红色与面板上的其他指示灯颜色匹配。

12. 技术原理介绍

该LED基于AlGaInP半导体技术。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴被注入有源区并在其中复合。在AlGaInP材料中，这种复合以光子（光）的形式释放能量，波长位于黄、橙、红和绿光谱范围内，具体取决于合金的确切成分。通过精确控制晶体生长过程中铝、镓、铟和磷的比例，实现了黄绿色（主波长573nm）。发射的光随后通过封装内的环氧树脂透镜和内部反射器结构进行整形和导向，以达到所需的视角。

13. 行业趋势与发展