SMD LED 19-213 亮黄绿色规格书 - 封装尺寸2.0x1.25x0.8mm - 电压2.0V - 功率60mW - 中文技术文档

1. 产品概述

19-213是一款专为现代紧凑型电子应用设计的表面贴装器件（SMD）LED。它采用AlGaInP（铝镓铟磷）半导体芯片，可发出亮黄绿色的光。该元件的主要优势在于其微型封装尺寸，能显著减小印刷电路板（PCB）的尺寸和设备的整体体积。其轻量化结构使其特别适用于空间和重量受限的关键应用场景。该LED以8mm载带形式卷绕在7英寸直径的卷盘上，完全兼容高速自动化贴片组装设备。它是一种单色、无铅（Pb-free）元件，符合包括RoHS、欧盟REACH和无卤标准（Br <900 ppm， Cl <900 ppm， Br+Cl < 1500 ppm）在内的主要环保法规。

2. 技术规格详解

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性损坏的极限。在此条件下工作无法得到保证。绝对最大额定值在环境温度（Ta）为25°C时指定。最大反向电压（VR）为5V。连续正向电流（IF）不得超过25 mA。对于脉冲工作，在1 kHz频率、占空比为1/10的条件下，允许的峰值正向电流（IFP）为60 mA。最大功耗（Pd）为60 mW。根据人体模型（HBM），器件可承受2000V的静电放电（ESD）。工作温度范围（Topr）为-40°C至+85°C，而存储温度范围（Tstg）稍宽，为-40°C至+90°C。对于焊接，规定了峰值温度为260°C、持续10秒的回流焊曲线，或使用350°C烙铁进行手工焊接，时间最长不超过3秒。

2.2 光电特性

典型性能在Ta=25°C、正向电流（IF）为20 mA的条件下测得。发光强度（Iv）有一个由分档代码定义的典型范围，最小值为45.0 mcd，最大值为112.0 mcd。视角（2θ1/2），即光强为轴向值一半的角度，为宽阔的120度。峰值波长（λp）典型值为575 nm，主波长（λd）范围为569.5 nm至577.5 nm，并归类到特定的分档中。光谱带宽（Δλ）约为20 nm。正向电压（VF）典型值为2.0V，最大值为2.35V。当施加5V反向电压（VR）时，最大反向电流（IR）为10 μA。必须注意，该器件并非设计用于反向偏置工作；VR额定值仅用于测量IR时的测试条件。

3. 分档系统说明

为确保亮度和颜色的一致性，LED根据关键参数被分选到不同的档位中。

3.1 发光强度分档

在IF=20mA条件下测量时，光输出被分为四个档位（P1， P2， Q1， Q2）。P1档覆盖45.0至57.0 mcd，P2档覆盖57.0至72.0 mcd，Q1档覆盖72.0至90.0 mcd，Q2档覆盖90.0至112.0 mcd。发光强度的容差为±11%。

3.2 主波长分档

由主波长定义的颜色在IF=20mA条件下被分为四个档位（C16， C17， C18， C19）。C16档范围为569.5至571.5 nm，C17档为571.5至573.5 nm，C18档为573.5至575.5 nm，C19档为575.5至577.5 nm。主波长保持±1nm的严格容差。

4. 性能曲线分析

规格书提供了几条对电路设计和热管理至关重要的特性曲线。

4.1 相对发光强度 vs. 正向电流

该曲线显示了光输出如何随正向电流增加而增加。它是非线性的，设计人员必须参考此图来选择实现所需亮度的合适工作电流，并确保不超过绝对最大额定值。

4.2 相对发光强度 vs. 环境温度

此图说明了光输出的热降额特性。随着环境温度升高，发光效率会下降。这对于在高温环境下运行的应用至关重要，因为它可能需要光学或电气补偿。

4.3 正向电压 vs. 正向电流

IV（电流-电压）特性曲线是设计限流电路的基础。它展示了指数关系，有助于计算必要的串联电阻值或恒流驱动器规格。

4.4 光谱分布

光谱功率分布曲线证实了LED的单色性，显示出一个以575 nm为中心的单一峰值，这定义了其亮黄绿色。

4.5 辐射模式

极坐标图描绘了光强的空间分布。这里证实了120°的视角，显示出接近朗伯型的发射模式，适用于广域照明。

4.6 正向电流降额曲线

这可以说是可靠性方面最重要的图表。它显示了最大允许连续正向电流随环境温度变化的函数关系。随着温度升高，必须降低最大电流，以保持在器件的安全工作区和功耗限制内。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用紧凑的SMD封装。关键尺寸包括本体长度2.0 mm、宽度1.25 mm和高度0.8 mm。阳极和阴极端子有明确标记。所有未指定的公差为±0.1 mm。尺寸图对于在CAD软件中创建PCB焊盘图案（封装）至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

对于无铅焊接，必须遵循特定的温度曲线。预热区应在150°C至200°C之间，持续60-120秒。高于焊料液相线温度（217°C）的时间应为60-150秒。峰值温度不得超过260°C，且在此峰值温度±5°C范围内的时间最长不超过10秒。最大加热速率为3°C/秒，最大冷却速率为6°C/秒。回流焊不应超过两次。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，烙铁头温度必须低于350°C，每个端子的接触时间不得超过3秒。建议使用低功率烙铁（≤25W）。焊接每个端子之间应至少间隔2秒，以防止热冲击。

6.3 存储与湿度敏感性

元件包装在带有干燥剂的防潮袋中。在准备使用部件之前，不得打开袋子。打开后，未使用的LED必须在≤30°C和≤60%相对湿度（RH）的条件下储存，并在168小时（7天）内使用。如果超过此时间窗口或干燥剂指示剂变色，则在使用前需要在60±5°C下烘烤24小时。

7. 包装与订购信息

7.1 卷盘与载带规格

LED以凸起式载带形式供应在7英寸（178 mm）直径的卷盘上。卷盘宽度为13.0 mm，中心孔直径为44.4 mm。每卷包含3000片。载带凹槽尺寸设计用于牢固固定2.0x1.25 mm的封装。

7.2 标签信息

包装标签包含用于追溯和正确应用的关键信息：客户产品编号（CPN）、产品编号（P/N）、包装数量（QTY）、发光强度等级（CAT）、色度/主波长等级（HUE）、正向电压等级（REF）和批号（LOT No）。

8. 应用建议

8.1 典型应用

亮黄绿色和宽视角使这款LED成为状态指示和背光的理想选择。常见用途包括仪表板仪表盘和开关的背光、电话和传真机等电信设备中的指示灯和键盘背光、小型LCD和符号的平面背光，以及通用指示灯应用。

8.2 设计注意事项

电流限制：必须使用外部限流电阻。其指数型IV特性意味着电压的微小增加会导致电流大幅、破坏性的增加。电阻值必须根据电源电压、LED的典型正向电压（2.0V）和所需工作电流（≤25 mA）来计算。

热管理：虽然封装很小，但必须考虑功耗（高达60 mW），尤其是在高环境温度或密闭空间中。必须参考降额曲线。焊盘周围足够的PCB铜箔面积有助于散热。

ESD防护：尽管额定值为2000V HBM，但在组装过程中仍应遵守标准的ESD处理预防措施。

光学设计：120°视角提供了宽广的覆盖范围。对于聚焦光，则需要二次光学元件（透镜）。其水清树脂透镜提供了良好的光提取效率。

9. 技术对比与差异化

与老式的通孔LED封装相比，这种SMD类型显著减小了封装尺寸和高度，实现了现代微型化设计。AlGaInP技术在黄绿光谱范围内提供了高效率和饱和的色彩。对于需要宽视角可见性的应用，其120°宽视角是相对于窄视角LED的关键优势。符合RoHS、REACH和无卤标准确保其满足全球对电子产品的严格环保要求。

10. 常见问题解答（FAQ）

问：我可以不用串联电阻驱动这个LED吗？

答：不可以。规格书明确警告，轻微的电压偏移会导致电流大幅变化，从而导致烧毁。限流电阻或恒流驱动器是必不可少的。

问：如果打开防潮袋后超过7天的车间寿命会怎样？

答：LED可能会吸收湿气，导致在回流焊过程中出现爆米花裂纹或分层。在使用前必须在60±5°C下烘烤24小时。

问：我可以将其用于反向电压指示吗？

答：不可以。该器件并非设计用于反向工作。5V反向电压额定值仅用于测量漏电流（IR）时的测试条件。

问：如何解读标签上的分档代码（如P1， C17等）？

答：这些代码规定了发光强度（P1， P2， Q1， Q2）和主波长（C16-C19）的保证范围。设计人员应根据其应用对亮度和颜色一致性的要求选择合适的分档。

11. 实用设计案例研究

考虑为一条3.3V电源轨供电的便携式消费设备设计一个状态指示灯，目标是实现清晰可见的亮黄绿色光。

步骤1 - 电流选择：以中等亮度为目标，选择15 mA的工作电流，远低于25 mA的最大值。

步骤2 - 电阻计算：使用欧姆定律：R = （电源电压 - LED正向电压） / LED电流。设电源电压 = 3.3V， LED典型正向电压 = 2.0V， LED电流 = 0.015 A，则 R = （3.3 - 2.0） / 0.015 = 86.67 Ω。可以选择最接近的标准值91 Ω或82 Ω，这会略微调整电流。

步骤3 - 电阻功率额定值：电阻消耗的功率 P_R = I²R = （0.015）² * 91 = 0.0205 W。一个标准的1/10W（0.1W）电阻绰绰有余。

步骤4 - 热检查：器件的功耗 P_LED = Vf * I = 2.0V * 0.015A = 30 mW。根据降额曲线，在预期最高环境温度50°C时，允许的电流仍高于25 mA，因此15 mA是安全的。

步骤5 - PCB布局：创建一个与2.0x1.25mm封装匹配的焊盘图案。通过较小的散热连接到一个适度的铜箔区域，有助于焊接和散热，同时又不会形成可能使回流焊复杂化的大型散热器。

12. 工作原理

该LED基于半导体p-n结中的电致发光原理工作。有源区由AlGaInP构成。当施加超过结内建电势的正向电压时，来自n型区的电子和来自p型区的空穴被注入到有源区。在这里，它们复合并以光子的形式释放能量。AlGaInP合金的特定带隙能量决定了发射光的波长，在本例中对应于亮黄绿色（约575 nm）。水清环氧树脂封装料保护半导体芯片，提供机械稳定性，并将光输出光束塑造成指定的120度视角。

13. 技术趋势

像19-213这样的SMD LED的发展是电子行业向微型化、更高可靠性和自动化组装更广泛趋势的一部分。AlGaInP技术代表了生产高亮度红、橙、黄和绿色LED的成熟高效解决方案。半导体材料领域的持续研究，例如外延生长的进一步改进和用于更宽光谱的荧光粉转换，不断推动效率、显色性和功率密度的边界。此外，封装创新侧重于改善热管理，以便在更小的封装尺寸下允许更高的驱动电流，并增强在恶劣环境条件下的可靠性。将驱动电子器件和多色芯片集成到单个封装中（例如RGB LED）是先进SMD技术实现的另一个重要趋势。