SMD LED 19-213/R6C-AM2P1VY/3T 数据手册 - 亮红色 - 5mA - 2.2V - 英文技术文档

1. 产品概述

19-213是一款表面贴装器件（SMD）LED，设计用于通用指示灯和背光应用。它采用AlGaInP（铝镓铟磷）芯片，可产生明亮的红光输出。该元件的特点是尺寸紧凑，有助于在印刷电路板（PCB）上实现更高的封装密度，并使最终用户设备的设计更趋小型化。该器件以8毫米载带盘形式供货，完全兼容自动化贴装组装工艺。

1.1 核心优势与目标市场

这款LED的主要优势包括其微型封装尺寸、轻量化结构以及符合现代制造和环保标准。它无铅、符合RoHS指令、符合REACH法规，并被归类为无卤素产品。这些特性使其广泛适用于各类消费电子产品、电信设备（例如电话、传真机）、汽车仪表板和开关背光，以及LCD和符号的通用背光。

2. 技术参数深度解析

本节对数据手册中列出的关键电气、光学和热学参数提供详细、客观的解读。

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了器件的应力极限，超过此极限可能导致永久性损坏。不建议在此极限范围外操作。

• Reverse Voltage (V_R): 5V。反向偏置时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。仅在脉冲条件下（占空比1/10，1kHz）允许此电流，以处理瞬态浪涌。
• 功耗 (P_d): 60mW。这是环境温度 (T_a25°C。
• 静电放电 (ESD)： 2000V (人体模型)。在组装过程中，必须遵循正确的静电放电处理程序。
• Operating & Storage Temperature: -40°C 至 +85°C（工作），-40°C 至 +90°C（存储）。
• 焊接温度： Reflow profile峰值温度260°C，最长10秒；手工焊接每端子350°C，最长3秒。

2.2 光电特性

这些参数是在标准测试条件 I_F = 5mA 和 T_a = 25°C 下测量的。它们定义了器件的典型性能。

• 发光强度 (I_v): 范围从22.5 mcd（最小值）到57.0 mcd（最大值），典型容差为±11%。实际值由分档代码（M2, N1, N2, P1）决定。
• 视角 (2θ_1/2): 典型的120度宽视角，提供宽广的发射模式，适用于区域照明。
• Peak Wavelength (λ_p): 通常为632 nm，使发射光位于可见光谱的红色区域。
• Dominant Wavelength (λ_d): 规定在617.5 nm至633.5 nm之间，容差为±1 nm。这是主要的色坐标，分级为E4至E7。
• 光谱带宽 (Δλ): 通常为20 nm，表示红光的谱线纯度。
• 正向电压 (V_F): 在5mA电流下，范围从1.70V到2.20V，容差为±0.05V。其代码从19到23分级。必须串联一个限流电阻，以防止因微小电压波动导致的热失控。
• 反向电流 (I_R): 在 V_R=5V 时最大为 10 µA。该器件并非设计用于反向偏压工作。

3. 分档系统说明

产品根据关键性能参数进行分档，以确保同一生产批次内的一致性。设计人员可以指定分档以满足严格的应用要求。

3.1 发光强度分档

分档：M2 (22.5-28.5 mcd), N1 (28.5-36.0 mcd), N2 (36.0-45.0 mcd), P1 (45.0-57.0 mcd)。选择更高档位（例如P1）可保证更高的最低亮度。

3.2 主波长分档

分档：E4 (617.5-621.5 nm), E5 (621.5-625.5 nm), E6 (625.5-629.5 nm), E7 (629.5-633.5 nm)。这确保了在多个LED并排使用的应用中颜色的一致性。

3.3 正向电压分档

分档：19 (1.70-1.80V), 20 (1.80-1.90V), 21 (1.90-2.00V), 22 (2.00-2.10V), 23 (2.10-2.20V)。匹配的电压分档有助于在并联配置中实现均匀的电流分配。_F 分档有助于在并联配置中实现均匀的电流分配。

4. 性能曲线分析

虽然提供的文本中未详述具体图表，但此类LED的典型曲线通常包括：

• I-V（电流-电压）曲线： 展示了正向电压与电流之间的指数关系。拐点电压约为1.7-2.2V。
• 发光强度与正向电流关系图： 发光强度随电流增加而增加，但在较高电流下可能因热效应而饱和。
• 发光强度与环境温度关系图： 光强通常随环境温度升高而降低，这是热管理的关键因素。
• 光谱分布： 一幅显示相对辐射功率与波长关系的曲线图，中心波长约为632 nm，带宽约20 nm。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用标准SMD封装。尺寸图明确了长度、宽度、高度、焊盘尺寸及其位置，典型公差为±0.1mm。正确的焊盘布局对于实现可靠的焊接和机械稳定性至关重要。

5.2 极性识别

阴极通常在器件本体上标有标记，或在封装图中予以指示。正确的方向对于电路工作至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

推荐采用无铅回流焊温度曲线：在150-200°C下预热60-120秒，217°C（液相线）以上时间60-150秒，峰值温度最高260°C且持续时间不超过10秒。最大升温速率应不超过6°C/秒，冷却速率不超过3°C/秒。回流焊次数不应超过两次。

6.2 手工焊接

If hand soldering is necessary, use a soldering iron with a tip temperature below 350°C, applying heat to each terminal for no more than 3 seconds. Use a low-power iron (<25W) and allow a cooling interval of at least 2 seconds between terminals to prevent thermal damage.

6.3 存储与湿度敏感性

元件采用内含干燥剂的防潮袋包装。请在使用前再打开包装袋。开封后，未使用的LED必须在≤30°C且≤60%相对湿度的条件下储存，并在168小时（7天）内使用。若超出此条件，则需在回流焊前进行60±5°C、24小时的烘烤处理。

7. 封装与订购信息

7.1 封装规格

LED以载带包装，卷盘直径为7英寸。每卷包含3000颗。卷盘、载带和盖带的尺寸详见数据手册。

7.2 标签说明

包装标签包含关键信息：产品编号 (P/N)、数量 (QTY)，以及光强 (CAT)、主波长 (HUE) 和正向电压 (REF) 的具体分档代码，连同批号。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 状态指示灯： 消费电子和电信设备中的电源、连接或模式指示灯。
• 背光照明： 适用于薄膜开关、键盘、汽车仪表盘图标以及中低亮度要求的LCD面板。
• 通用装饰照明： 适用于需要小尺寸和特定红色光源的场合。

8.2 设计考量

• 限流： 务必串联一个电阻。根据电源电压（V_supply）和LED的正向电压（V_F 从其容器中取出），以及所需的正向电流（I_F，不得超过25mA）。R = (V_supply - V_F) / I_F.
• 热管理： 尽管功耗较低，但在高环境温度或接近最大电流下工作时，应确保足够的PCB铜箔面积或散热设计，以维持光输出和延长使用寿命。
• ESD保护： 如果LED位于用户可接触的位置，请在输入线路上实施ESD保护。

9. 技术对比与差异化

与旧式直插式LED封装相比，此款SMD LED显著节省空间，更适用于自动化组装，并且由于直接贴装于PCB，可能具有更优的热性能。在SMD红光LED类别中，其主要差异化特点在于其特定的AlGaInP芯片技术（提供高效率和鲜艳的红光）、120度的宽视角以及全面的环保合规性（RoHS、无卤）。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

10.1 为什么必须串联一个电阻？

LED是电流驱动器件。其电压-电流特性呈指数关系。电压略微超过拐点就会导致电流急剧且可能具有破坏性的增加。串联电阻使电流主要取决于电阻值和电源电压，从而提供了一种简单有效的近似恒流方案。

10.2 我可以用3.3V或5V电源驱动这个LED吗？

是的，这两种电压都很常用。对于3.3V电源，目标电流I_F 为5mA，典型正向电压V_F 为2.0V，串联电阻应为 R = (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260 欧姆。对于5V电源，R = (5V - 2.0V) / 0.005A = 600 欧姆。请始终使用最大V_F 出于保守设计考虑，选择该分档。

10.3 “分档”信息对我的设计意味着什么？

分档确保一致性。如果您的设计要求多个LED（例如，在背光阵列中）具有均匀的亮度，您应指定一个严格的光强分档（例如，仅P1）。同样，为获得一致的颜色，应指定一个严格的主波长分档（例如，仅E6）。这可能会影响成本和供货情况。

11. 实际设计与使用案例

案例：设计一个多LED状态指示面板。 一位设计师需要在由5V电源轨供电的面板上布置10个红色指示灯。为确保亮度和颜色均匀一致，他们指定了强度分档P1和波长分档E6。使用最大V_F 从第23档（2.20V）进行保守设计，并选择I_F = 10mA以获得良好可见度，计算串联电阻值：R = (5V - 2.20V) / 0.01A = 280 欧姆。选择最接近的标准值270欧姆，导致电流略微增加至约10.4mA，该值仍在25mA的限制范围内。LED按照推荐的封装尺寸放置在PCB上，组装过程遵循指定的回流焊温度曲线。

12. 工作原理介绍

该LED基于由AlGaInP材料制成的半导体p-n结。当施加超过结内建电势的正向电压时，电子和空穴被注入并穿过结。它们的复合以光子（光）的形式释放能量，这一过程称为电致发光。AlGaInP合金的具体成分决定了带隙能量，这直接对应于发射光的波长（颜色），在本例中为亮红色（约632 nm）。其水清树脂透镜有助于光的提取和分布。

13. 技术趋势

指示型SMD LED的总体趋势是：为超紧凑设备实现更小的封装尺寸（例如0402、0201公制尺寸）、更高的效率（从而在更低电流下实现更高发光强度）以及更广的色域。同时，行业持续推动在恶劣条件（更高温度、湿度）下可靠性的提升，并更严格地遵守全球环保法规。其基础半导体材料，如AlGaInP和InGaN（用于蓝/绿色光），也在不断优化，以获得更好的性能和成本效益。