SMD Blue LED 19-217 Datasheet - Package 2.0x1.25x0.8mm - Voltage 2.6-2.9V - Power 40mW - Technical Documentation

1. Product Overview

19-217 ni diode inayotoa mwanga wa bluu ya kompakt yenye kufungwa kwenye uso, iliyoundwa kwa matumizi ya kisasa ya elektroniki yanayohitaji suluhisho thabiti za kiashiria cha mwanga na mwanga wa nyuma. Kifaa hiki hutumia chip ya semiconductor ya InGaN (Indium Gallium Nitride) inayotoa mwanga katika safu ya wigo wa bluu, yenye urefu wa wimbi la kilele cha kawaida wa nanomita 468. Faida yake kuu ni ukubwa mdogo wa kifurushi, unaowezesha kuokoa nafasi kwa kiasi kikubwa kwenye bodi ya mzunguko wa kuchapishwa na kufikia msongamano mkubwa wa usanikishaji ikilinganishwa na vipengele vya jadi vyenye waya. Kifaa hiki kinakidhi viwango vya kisasa vya mazingira na uzalishaji, ikiwa ni pamoja na RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari), Kanuni za REACH za Umoja wa Ulaya, na imeainishwa kama bidhaa isiyo na halojeni.

1.1 Core Advantages and Target Market

19-217 SMD LED imeundwa kutoa faida muhimu kadhaa kwa wahandisi na wabunifu. Tabia yake ya kuwa ndogo na nyepesi inafanya iwe bora kwa matumizi ambapo nafasi na uzito ni vikwazo muhimu. Kifaa hiki kinapatikana katika umbo la mkanda wa kubeba wa 8mm, umefungwa kwenye reeli yenye kipenyo cha inchi 7, na inaendana kabisa na vifaa vya usakinishaji wa kiotomatiki wa kasi ya juu vya SMT, na hivyo kuwezesha mchakato wa utengenezaji. LED hii pia inaendana na mchakato wa kawaida wa kuunganishia kwa mionzi ya infrared na mvuke. Soko lake kuu lengwa linajumuisha elektroniki za magari (kwa taa za nyuma za dashibodi na swichi), vifaa vya mawasiliano (kwa viashiria vya simu na faksi), bidhaa za matumizi ya kawaida kwa taa za nyuma za LCD, na matumizi ya jumla ya viashiria vya mwanga.

2. In-depth Analysis of Technical Parameters

Sehemu hii inachambua kwa kina na kwa uwazi vigezo muhimu vya umeme, mwanga na joto vilivyobainishwa katika maelezo ya maelezo, ambavyo ni muhimu kwa usanifu sahihi wa saketi na tathmini ya kutegemewa.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Upeo wa juu kabisa wa ukubwa unafafanua mipaka ya mkazo inayoweza kusababisha uharibifu wa kudumu wa kifaa. Hali hizi sio hali za kawaida za uendeshaji.

• Voltage ya kinyume (VR):5V. Kuzidi voltage hii chini ya upendeleo wa kinyume kunaweza kusababisha kuvunjika kwa kiungo.
• Continuous Forward Current (IF):10mA. The maximum DC current that can be continuously applied.
• Peak Forward Current (IFP):40mA. Hii ndiyo mkondo wa juu unaoruhusiwa wa msukumo, uliowekwa kwa uwiano wa kazi ya 1/10 na mzunguko wa 1kHz. Inafaa kwa msukumo mfupi wenye nguvu, lakini haifai kwa utendaji endelevu.
• Matumizi ya nguvu (Pd):40mW. Nguvu ya juu ambayo kifurushi kinaweza kutawanya kama joto, ikokotolewa kwa voltage ya mbele (VF) * mkondo wa mbele (IF). Kufanya kazi karibu na kikomo hiki kunahitaji usimamizi makini wa joto.
• Utoaji wa umeme tuli (ESD) Mfano wa Mwili wa Binadamu (HBM):150V. This is a relatively low ESD tolerance, indicating that the device is sensitive to static electricity. Proper ESD handling procedures must be followed during assembly and handling.
• Operating Temperature (Topr):-40°C to +85°C. The guaranteed ambient temperature range over which the device meets its published specifications.
• Storage Temperature (Tstg):-40°C to +90°C.
• Soldering Temperature:Kifaa hiki kinaweza kukabili joto la kilele cha 260°C kwa muda wa sekunde 10 kwa upepo wa kulehemu, au kulehemu kwa mkono kwa sekunde 3 kwa joto la 350°C kwa kila pini.

2.2 Electro-Optical Characteristics

Isipokuwa imebainishwa vinginevyo, vigezo hivi vinapimwa chini ya hali za kawaida za majaribio Ta=25°C na IF=2mA. Zinafafanua utendakazi wa macho wa LED.

• Mwangaza wa Kutoa Mwanga (Iv):Anuwai kutoka kiwango cha chini cha 7.2 mcd hadi kiwango cha juu cha 18.0 mcd. Thamani ya kawaida haijabainishwa, ikionyesha utendaji unasimamiwa kupitia mfumo wa kugawanya katika makundi (angalia Sehemu ya 3).
• Pembe ya Kuona (2θ1/2):120 digrii. Hii ndiyo pembe kamili wakati ukali wa mwanga unapungua hadi nusu ya kilele chake. Pembe ya 120° hutoa muundo mpana na uliosambazwa wa utoaji, unaofaa kwa taa za eneo na taa za nyuma.
• Urefu wa wimbi la kilele (λp):468 nm (kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi wakati usambazaji wa nguvu ya wigo unafikia thamani yake ya juu zaidi.
• Urefu wa wimbi kuu (λd):465.0 nm hadi 470.0 nm. Hii ndiyo urefu wa wimbi moja la rangi ya LED inayohisiwa na jicho la mwanadamu, na ni kigezo kinachotumiwa katika kugawa rangi.
• Upana wa wigo (Δλ):25 nm (thamani ya kawaida). Hii ndiyo upana wa wigo wa mionzi, inayopimwa kwa nusu ya kiwango cha juu cha nguvu (Upana wa Nusu ya Upeo - FWHM).
• Forward Voltage (VF):It is 2.60V to 2.90V at IF=2mA. This range is crucial for designing current limiting circuits.
• Reverse Current (IR):Maksimum 50 μA kwa VR=5V. Uvumbuzi unasisitiza kuwa kifaa hiki hakikusudiwa kufanya kazi kinyume; kigezo hiki kinatumika tu kwa madhumuni ya majaribio.

3. Mfumo wa Kugawa Daraja Maelezo

Ili kuhakikisha uthabiti wa utendaji katika uzalishaji wa kiwango kikubwa, LED zimegawanywa katika viwango tofauti kulingana na vigezo muhimu. 19-217 inatumia mfumo wa kugawanya wa pande tatu.

3.1 Kugawa Daraja la Nguvu ya Mwanga

Kulingana na kiwango cha mwanga kilichopimwa kwenye 2mA, LED hugawanywa katika vikundi vinne (K1, K2, L1, L2).

• Kikundi K1:7.2 - 9.0 mcd
• Gear K2:9.0 - 11.5 mcd
• Gear L1:11.5 - 14.5 mcd
• Gear L2:14.5 - 18.0 mcd

Apply a tolerance of ±11% to the bin limits.

3.2 Dominant Wavelength Binning

Kwa bidhaa hii, udhibiti wa rangi umewekwa ndani ya kiwango kimoja.

• Kiwango X:465.0 - 470.0 nm. Inabainisha uvumilivu mkali wa ±1nm.

3.3 Forward Voltage Binning

The forward voltage is divided into three bins to aid in designing consistent current drivers.

• Bin 28:2.60 - 2.70V
• Gear 29:2.70 - 2.80V
• Gear 30:2.80 - 2.90V

Apply a tolerance of ±0.05V.

4. Performance Curve Analysis

The datasheet provides several characteristic curves, which are crucial for understanding the behavior of LEDs under different operating conditions.

4.1 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current

The curve shows that the light output is not linearly related to the current. It increases with current but eventually saturates. Operating above the recommended continuous current (10mA) may lead to reduced efficiency and accelerated aging.

4.2 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

Mchoro huu unaonyesha mgawo hasi wa joto wa pato la mwanga wa LED. Kadiri halijoto ya kiungo inavyopanda, nguvu ya mwanga hupungua. Kwa 19-217, pato hupungua kwa kiasi kikubwa wakati halijoto ya mazingira inakaribia kikomo cha juu cha uendeshaji cha 85°C. Hii lazima izingatiwe katika miundo inayohitaji mwangaza thabiti katika anuwai pana ya halijoto.

4.3 Forward Current Derating Curve

Huu ni mojawapo ya michoro muhimu zaidi kwa upande wa kuegemea. Inaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaoendelea na halijoto ya mazingira. Kadiri halijoto inavyopanda, mkondo wa juu salama hupungua. Katika 85°C, mkondo unaoruhusiwa ni chini sana kuliko thamani ya kawaida ya 10mA kwenye 25°C. Kukosa kupunguza mkondo kunaweza kusababisha kukosa udhibiti wa joto na kushindwa kwa kifaa.

4.4 Forward Voltage vs. Forward Current

Mkunjo huu wa IV (Mkondo-Voltage) unaonyesha uhusiano wa kawaida wa vielelezo vya diode. Voltage huongezeka kwa kiwango cha logarithimu kadiri mkondo unavyoongezeka. Mkunjo huu ni muhimu sana kwa kuchagua upinzani unaofaa wa kudhibiti mkondo au kubuni kichocheo cha mkondo thabiti.

4.5 Spectral Distribution and Radiation Pattern

The spectral plot confirms a blue emission centered at 468nm with a full width at half maximum of approximately 25nm. The radiation pattern diagram illustrates the spatial distribution of light, confirming a Lambertian-like emission pattern with the specified 120° viewing angle.

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Package Dimensions

19-217 uses a standard SMD package. Key dimensions (in millimeters) include a body length of approximately 2.0mm, a width of approximately 1.25mm, and a height of approximately 0.8mm. The datasheet provides detailed drawings; unless otherwise specified, the tolerance is ±0.1mm. The anode and cathode are clearly marked, which is crucial for correct orientation during assembly.

5.2 Polarity Identification

Upeo sahihi ni muhimu kwa uendeshaji wa LED. Kifurushi kina alama ya kuona (kawaida ni nafasi au alama ya kijani) ili kutambua cathode. Wabunifu lazima wahakikishe kifurushi cha PCB kinalingana na mwelekeo huu.

6. Soldering and Assembly Guide

Usindikaji na uchimbaji sahihi ni muhimu kwa ufanisi na uthabiti wa muda mrefu.

6.1 Uhifadhi na Uwezekano wa Unyevunyevu

LED imepakiwa kwenye mfuko wa kuzuia unyevunyevu ulio na kivutio unyevu. Mfuko haupaswi kufunguliwa kabla ya kujiandaa kutumia kipengele. Baada ya kufunguliwa, sehemu zisizotumiwa zinapaswa kuhifadhiwa chini ya hali ya ≤30°C na ≤60% unyevunyevu jamaa (RH), na zitumike ndani ya saa 168 (siku 7). Ikiwa muda huu unazidi, inahitajika kuokwa kwa 24 saa kwenye 60±5°C kabla ya kuuzalisha ili kuzuia "jambo la popcorn" (ufinyu wa kifuniko kutokana na shinikizo la mvuke wakati wa kuzalisha tena).

6.2 Reflow Soldering Temperature Profile

Inabainisha mkunjio wa joto wa reflow soldering bila risasi:

• Preheating:150-200°C, for 60-120 seconds.
• Time Above Liquidus (TAL):Zaidi ya 217°C, kwa muda wa sekunde 60-150.
• Kiwango cha juu cha joto:Hadi 260°C, kwa muda wa sekunde 10 kwa upeo.
• Kasi ya kupanda/kushuka kwa joto:Kiwango cha juu cha kupanda kwa joto 6°C/s, kiwango cha juu cha kushuka kwa joto 3°C/s.

Uuzaji wa refluksi haupaswi kuzidi mara mbili. Lazima kuepukwa msongo kwenye mwili wa LED wakati wa joto na kupindika kwa PCB baada ya kuuza.

6.3 Manual Soldering and Rework

Ikiwa unahitaji kuchomea kwa mkono, joto la ncha ya chuma cha kuchomea lazima liwe chini ya 350°C, muda wa kutumia kwa kila pini usizidi sekunde 3, na tumia chuma cha kuchomea chenye nguvu ya chini ya 25W. Pini zilizo karibu zinapaswa kupumzika angalau sekunde 2 kati yao ili kupoa. Ukarabati haupendekezwi kabisa. Ikiwa hali halisi, lazima utumie chuma maalum cha kuchomea chenye ncha mbili ili kuwasha pini mbili kwa wakati mmoja, ili kuzuia mkazo wa mitambo kwenye sehemu ya kuunganishwa.

7. Packaging and Ordering Information

7.1 Reel and Carrier Tape Specifications

Components are supplied in embossed carrier tape. Dimensions are provided in the datasheet. The tape width is 8mm, wound on a standard 7-inch (178mm) diameter reel. Each reel contains 3000 devices.

7.2 Label Description

Mtepe wa mtepe una maelezo muhimu kwa ajili ya ufuatiliaji na utumiaji sahihi:

• Nambari ya Sehemu:Nambari ya Bidhaa (mfano, 19-217/BHC-XK1L2B11X/3T).
• Kiasi:Idadi ya ufungashaji (3000 vipande).
• CAT:Ngazi ya nguvu ya mwanga (kwa mfano, K1, L2).
• HUE:Chromaticity / Dominant Wavelength Grade (X).
• REF:Positive voltage rating (e.g., 28, 29, 30).
• LOT No:Production lot number, used for traceability.

8. Mapendekezo ya Utumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

8.1 Mandhari ya Kawaida ya Utumizi

• Taa za Ndani za Magari:Backlighting for dashboards, buttons, and switches. Wide viewing angle and blue color are suitable for creating a modern aesthetic effect.
• Consumer Electronics:Status indicators and key backlighting on remote controls, home appliances, and audio equipment.
• Telecommunications and Networking Equipment:Viashiria vya Kiungo, Nguvu, na Hali kwenye Ruta, Swichi, na Modemu.
• Viashiria vya Jopo la Kawaida:Matumizi yoyote yanayohitaji kiashiria cha bluu kidogo, cha kuaminika, na chenye mng'ao mkali.

8.2 Key Design Considerations

1. Lazima kufanywa kizuizi cha mkondo:Lazima tumia upinzani wa nje wa kuzuia mkondo au kiendeshi cha mkondo thabiti kwenye mfululizo na LED. Voltage ya mbele ina mgawo hasi wa joto, ikimaanisha inapungua kadri halijoto inavyoongezeka. Bila kizuizi cha mkondo, ongezeko dogo la voltage au halijoto linaweza kusababisha ongezeko kubwa, na linaloweza kuharibu, la mkondo.
2. Usimamizi wa joto:Fikiria mazingira ya kufanya kazi. Tumia mkunjo wa kupunguza thamani kuchagua mkondo unaofaa wa uendeshaji, hasa katika hali ya joto la juu la mazingira au upotezaji mbaya wa joto wa PCB.
3. Ulinzi wa ESD:Ikiwa LED inaweza kuguswa na mtumiaji, tafadhali tumia ulinzi wa ESD kwenye mstari wa pembejeo na utekeleze taratibu za kuzuia umeme tuli wakati wa usanikishaji.
4. Usanifu wa Optics:Pembe ya maono ya 120° hutoa eneo pana la mwonekano. Kwa boriti iliyolenga (mfano, kuangazia sehemu maalum), LED hii pekee haifai, inahitaji vifaa vya optics ya pili.

9. Technical Comparison and Differentiation

Although many SMD blue LEDs exist, the parameter combination of 19-217 makes it suitable for specific use cases. Compared to smaller packages (e.g., 0402), it offers higher light output and potentially better heat dissipation due to its larger size. Compared to high-power LEDs, it operates at a much lower current, requiring simpler drive circuitry, making it cost-effective for indicator applications. Its explicit compliance with halogen-free and REACH standards is a key differentiator for markets with strict environmental regulations, such as the European Union.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

10.1 Kwa nini upinzani wa kudhibiti mkondo ni muhimu kabisa?

LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo, si voltage. Tabia yake ya V-I ni ya kielelezo. Katika voltage ya kawaida ya mbele ya takriban 2.8V, mabadiliko madogo ya voltage ya usambazaji au kupungua kwa Vf ya LED kutokana na joto, yanaweza kusababisha ongezeko kubwa la mkondo, kuzidi kiwango cha juu cha kikomo na kuharibu kifaa. Upinzani huweka mkondo maalum kulingana na sheria ya Ohm (I = (voltage ya usambazaji - Vf) / R).

10.2 Je, naweza kutumia pato la mantiki la 3.3V au 5V kudhibiti LED hii moja kwa moja?

No, it cannot be driven directly.The GPIO pins of a microcontroller typically cannot safely and continuously supply sufficient current for an LED (often limited to 20-25mA) and lack current regulation. You must use a series resistor. For a 3.3V supply, with a target current of 5mA and a Vf of 2.8V, the resistor value should be R = (3.3V - 2.8V) / 0.005A = 100 ohms. Always check the pin current output capability of the microcontroller.

10.3 What does a 120° viewing angle mean for my design?

Inamaanisha mwanga hutolewa kwa umbo la koni mpana. Hii ni bora ikiwa unahitaji LED ionekane kutoka pembe nyingi (mfano, kiashiria cha paneli). Ikiwa unahitaji mwanga uliolengwa (mfano, kuangazia sehemu maalum), LED hii pekee haifai, na inahitaji vifaa vya pili vya optiki.

10.4 How critical is the 7-day floor life after opening the moisture barrier bag?

Ni muhimu sana kwa upakiaji wa chuma kwa njia ya reflow. Unyevu ulioingizwa kwenye kifurushi cha plastiki hubadilika kuwa mvuke wakati wa mzunguko wa joto la juu wa reflow, na kusababisha kujitenga kwa ndani au kuvunjika ("popcorn" phenomenon), na kusababisha hitilafu ya papo hapo au ya baadaye. Ikiwa mfuko umefunguliwa kwa zaidi ya saa 168, lazima ufuate utaratibu wa kukaanga.

11. Mifano ya Uundaji na Matumizi Halisi

Mazingira: Kubuni kiashiria cha hali kwa ruta ya ngazi ya watumiaji.The LED needs to display "Power On" and "WAN Activity" (blinking). The system uses a 3.3V power rail. To ensure long life and avoid excessive stress on the microcontroller, an external transistor (e.g., a small NPN or NFET) is used to switch the LED. A series resistor is placed between the 3.3V power rail and the LED anode, with the transistor switching the cathode to ground. A conservative 5mA current is chosen for the continuous "Power" indication, and the calculation uses a maximum Vf of 2.9V to ensure brightness under all conditions: R = (3.3V - 2.9V) / 0.005A = 80 ohms (use a standard 82-ohm resistor). The power dissipation in the LED is Pd = Vf * If = 2.9V * 0.005A = 14.5mW, well below the 40mW maximum, ensuring excellent reliability even within a potentially hot chassis.

12. Introduction to Working Principles

19-217 The LED operates based on the principle of electroluminescence in a semiconductor p-n junction. The active region is composed of InGaN. When a forward voltage exceeding the junction's built-in potential is applied, electrons from the n-type region and holes from the p-type region are injected into the active region. When these carriers recombine, they release energy in the form of photons (light). The specific composition of the InGaN alloy determines the bandgap energy, which directly corresponds to the wavelength (color) of the emitted light—in this case, blue (approximately 468 nm). An epoxy resin package is used to protect the semiconductor chip, provide mechanical stability, and act as the primary lens to shape the light output.

13. Technology Trends and Background

Kifaa hiki kinawakilisha sehemu iliyokomaa na iliyoboreshwa kwa gharama katika teknolojia ya LED. Matumizi ya InGaN kutoa mwanga wa bluu yamekomaa sana. Mwelekeo wa sasa wa SMD LED za kiashiria unazingatia mambo kadhaa: 1)Udogo:Provide smaller packages than 19-217 (e.g., 0402, 0201) for ultra-high-density circuit boards.2)Higher Efficiency:Newer chip designs and materials continuously improve lumens per watt, thereby allowing lower operating currents and reduced power consumption.3)Uaminifu na uthabiti wa juu zaidi:Teknolojia ya hali ya juu ya utengenezaji na uainishaji inazalisha usambazaji wa vigezo ulio mkali zaidi.4)Uzingatiaji mpana wa mazingira:Kama kifaa hiki kinavyoonyesha, kukidhi viwango vya RoHS, REACH na halojeni sasa ni mahitaji ya msingi ya kuingia soko la kimataifa. 19-217 inafaa kwa matumizi ambayo yanapendelea vipengee vilivyothibitishwa, vya kuaminika na vilivyosanifishwa, badala ya utendaji wa hali ya juu.