目录
1. 产品概述
19-117是一款紧凑型表面贴装蓝色LED，专为需要小型化和高可靠性的现代电子应用而设计。该元件采用InGaN芯片技术，产生典型峰值波长为468nm的蓝色光。其主要优势包括：与引线式LED相比，其占板面积显著减小，从而提高了PCB上的元件密度，减小了设备尺寸，并使便携式和微型设备更轻便。该产品完全无铅，内置ESD保护，并符合RoHS指令，适用于广泛的消费类和工业电子产品。
2. 深入技术参数分析
2.1 绝对最大额定值
该器件被规定在严格的电气和热限值内工作，以确保长期可靠性。绝对最大额定值定义了超出此范围可能导致永久性损坏的边界。反向电压（VR）限制为5V，强调了需要正确的电路设计以避免意外反向偏置。连续正向电流（IF）额定值为10mA，而在脉冲条件下（1kHz，1/10占空比）允许100mA的峰值正向电流（IFP），适用于多路复用或短暂的高亮度信号指示。最大功耗（Pd）为40mW，这是热管理的关键参数，尤其是在密集布板的场景中。该器件可承受人体模型（HBM）2000V的静电放电（ESD），具有良好的操作鲁棒性。工作温度范围（Topr）为-40°C至+85°C，存储温度（Tstg）为-40°C至+90°C，表明其适用于恶劣环境。还规定了焊接温度曲线，回流焊峰值温度最高260°C，持续时间不超过10秒。
2.2 光电特性
关键性能指标在环境温度25°C、正向电流2mA的标准测试条件下定义。发光强度（Iv）的典型范围为5.80 mcd至11.5 mcd，分为特定档位（J2, K1, K2）。视角（2θ1/2）为宽广的120度，提供理想的背光和状态指示灯所需的宽泛、漫射光型。光谱特性包括峰值波长（λp）468nm和主波长（λd）范围470nm至475nm。光谱带宽（Δλ）约为25nm。在2mA电流下，正向电压（VF）范围为2.60V至3.00V，并定义了特定的电压档位（28, 29, 30, 31）以便在生产中进行更严格的控制。注明了公差：发光强度±11%，主波长±1nm，正向电压±0.05V。
3. 分档系统说明
该产品采用全面的分档系统，以确保批量生产中的性能一致性。该系统根据三个关键参数对LED进行分类：
- 发光强度（CAT）：档位J2（5.80-7.20 mcd）、K1（7.20-9.00 mcd）和K2（9.00-11.5 mcd）。这使得设计人员可以根据其应用选择合适的亮度等级。
- 主波长（HUE）：单一档位‘Y’，覆盖470.0nm至475.0nm，确保一致的蓝色光输出。
- 正向电压（REF）：档位28（2.60-2.70V）、29（2.70-2.80V）、30（2.80-2.90V）和31（2.90-3.00V）。这对于设计稳定的恒流驱动电路和准确预测功耗至关重要。
此分档信息体现在产品标签上，便于自动化组装和质量控制中的精确追溯与选择。
4. 性能曲线分析
虽然提供的文本未详述具体图表，但此类LED典型的光电特性曲线通常包括：
- 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）：显示指数关系，对于确定工作点和串联电阻值至关重要。
- 发光强度 vs. 正向电流：展示光输出如何随电流增加而增加，直至达到最大额定限值。
- 发光强度 vs. 环境温度：说明随着结温升高，光输出会下降，这是热设计的关键考虑因素。
- 光谱分布：相对强度与波长的关系图，显示在~468nm处的峰值和25nm的带宽。
这些曲线对于工程师在不同工作条件下模拟LED行为，以及优化驱动电路设计以提高效率和延长寿命至关重要。
5. 机械与封装信息
19-117采用紧凑的表面贴装封装。封装尺寸通常在图纸中定义，公差为±0.1mm（除非另有规定）。关键的机械特征包括总长、宽、高，以及焊盘图形设计。极性由元件本体上的标记指示，例如阴极指示器（通常是一个绿点、凹口或类似标记）。该封装设计兼容标准8mm宽载带（卷盘直径7英寸），便于自动化贴片组装工艺。
6. 焊接与组装指南
6.1 存储与操作
LED对湿气敏感。开封前，必须在≤30°C和≤90% RH条件下存储。开封后，在≤30°C和≤60% RH条件下的“车间寿命”为1年。未使用的部件应重新密封在带有干燥剂的防潮包装中。如果超出规定的存储条件或时间，则需要在60±5°C下烘烤24小时，以去除吸收的湿气，防止回流焊过程中发生“爆米花”现象。
6.2 焊接工艺
该器件兼容红外和汽相回流工艺。推荐使用特定的无铅回流焊温度曲线：在150-200°C预热60-120秒，液相线以上（217°C）时间为60-150秒，峰值温度最高260°C，持续时间不超过10秒，并控制升温/降温速率（分别最大6°C/秒和3°C/秒）。回流焊次数不应超过两次。手工焊接时，烙铁头温度必须低于350°C，每个焊端焊接时间不超过3秒，使用低功率烙铁（<25W）。必须避免加热时对LED本体施加应力，且禁止焊接后出现电路板翘曲。
6.3 电路保护
必须串联一个限流电阻与LED。正向电压具有负温度系数，这意味着如果未通过外部电阻进行适当限制，电压的轻微增加（或由于温度升高导致Vf下降）可能导致电流大幅、甚至可能具有破坏性的增加。
7. 包装与订购信息
标准包装为每卷3000片。载带尺寸有明确规定，以确保与自动化设备的兼容性。产品采用内含干燥剂和湿度指示卡的防潮铝箔袋运输。卷盘标签包含用于识别和追溯的关键信息，包括产品编号（P/N）、数量（QTY）以及发光强度（CAT）、主波长（HUE）和正向电压（REF）的具体分档代码。
8. 应用建议
19-117 LED非常适合各种低功耗指示灯和背光应用。其小巧尺寸和宽视角使其成为以下应用的理想选择：
- 背光：消费电子产品中仪表盘仪器、薄膜开关、键盘和LCD显示屏的照明。
- 状态指示灯：通信设备（电话、传真机）、计算机外围设备和家用电器中的电源、连接或功能状态灯。
- 通用信号指示：任何需要紧凑、可靠的蓝色视觉指示器的应用。
设计注意事项：务必使用串联限流电阻。考虑温度对发光强度和正向电压的影响。确保PCB布局提供足够的散热，尤其是在接近最大额定值运行时。严格遵守推荐的焊接温度曲线和存储条件，以防止损坏。
9. 技术对比与差异化
与老式的通孔LED相比，19-117在尺寸、重量和自动化组装适用性方面具有显著优势。在SMD蓝色LED类别中，其关键差异化特点在于其120度视角、确保颜色和亮度一致性的明确分档结构、集成的ESD保护以及具有明确操作指南的稳健的湿敏等级（MSL）。规定的2000V ESD等级比许多基础LED提供了更好的操作鲁棒性。
10. 常见问题解答 (FAQ)
问：我应该为此LED使用多大的电阻值？
答：阻值取决于您的电源电压（Vs）和所需的正向电流（If，最大连续10mA）。使用欧姆定律：R = (Vs - Vf) / If。为进行保守设计，确保电流永不超限，请使用规格书中的最大Vf值（3.00V）。
问：我可以在户外使用此LED吗？
答：其工作温度范围（-40°C至+85°C）允许在许多户外环境中使用。然而，该封装并未专门针对防水或抗紫外线进行评级。对于直接暴露在天气中的情况，需要额外的三防涂覆或外壳保护。
问：为什么存储条件如此重要？
答：SMD封装会从空气中吸收湿气。在回流焊的高温过程中，这些湿气会迅速汽化，导致内部分层或开裂（“爆米花”现象），从而损坏LED。存储和烘烤程序可以防止这种情况发生。
问：标签上的分档代码是什么意思？
答：它告诉您该卷LED的具体性能分组。例如，代码K2-Y-30表示：发光强度档位K2（9.00-11.5 mcd）、主波长档位Y（470-475nm）、正向电压档位30（2.80-2.90V）。这确保了您生产批次的一致性。
11. 实际应用示例
场景：为USB设备设计一个低功耗状态指示灯。
该设备由5V USB总线供电。目标是用一个蓝色LED指示“电源开启”。选择5mA的正向电流，以获得足够的亮度和低功耗。
计算：为安全起见，使用最大Vf值3.00V：R = (5V - 3.00V) / 0.005A = 400欧姆。最接近的标准值为390欧姆。实际电流为：I = (5V - ~2.8V_典型值) / 390Ω ≈ 5.64mA，这是安全的且在规格范围内。LED将与此390Ω电阻串联，连接在5V电源轨和地之间（注意正确极性）。PCB焊盘图形应与封装图纸中推荐的焊盘图形匹配。
12. 技术原理介绍
该LED基于使用氮化铟镓（InGaN）作为有源层的半导体异质结构。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴被注入有源区。它们的复合以光子（光）的形式释放能量。InGaN合金的具体成分决定了带隙能量，这直接关系到发射光的波长——在本例中为蓝色（~468nm）。环氧树脂透镜封装芯片，提供机械保护，塑造光输出光束（120度角），并且如果要产生不同颜色（如白色），通常还包含荧光粉。
13. 行业趋势与背景
19-117代表了SMD LED市场中的一款成熟产品。当前的行业趋势集中在基础指示灯之外的几个领域：提高发光效率（每瓦更多光）、在更小的封装中实现更高最大驱动电流以获得更亮输出、改善显色性和一致性，以及在LED封装内部集成控制电子器件（如恒流驱动器）。同时，对于汽车和专业工业应用，也有向更高可靠性的强劲驱动力。虽然该组件针对通用用途进行了优化，但新一代产品在功率密度、热性能和智能特性方面不断突破界限。本规格书中概述的正确电路设计、热管理和谨慎操作的原则，在所有LED技术中仍然普遍适用。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |