SMD LED 19-213/R6C-AP1Q2B/3T 数据手册 - 亮红色 - 20mA - 2.35V - 英文技术文档

产品概述

19-213是一款表面贴装器件（SMD）LED，专为广泛的指示灯和背光应用而设计。它采用AlGaInP芯片技术，可发出明亮的红光。其紧凑的SMD封装在现代电子设计中具有显著优势，包括减少电路板空间、提高封装密度以及适用于自动化组装工艺，使其成为小型化和大批量生产的理想选择。

1.1 核心优势与产品定位

The primary advantage of this component is its miniature footprint, which directly contributes to smaller final product sizes and reduced storage requirements. It is fully compatible with standard infrared and vapor phase reflow soldering processes, aligning with modern, efficient PCB assembly lines. The product is compliant with key environmental regulations: it is Pb-free, RoHS compliant, REACH compliant, and meets halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). This makes it suitable for global markets with strict environmental controls. Its lightweight construction further enhances its use in portable and miniature applications.

1.2 目标市场与应用领域

这款LED的目标市场是消费电子、工业控制和汽车内饰应用。具体用例包括：

• 仪表盘、开关和控制面板的背光照明。
• 电话和传真机等电信设备中的状态指示灯和键盘背光。
• 用于LCD显示屏、符号和标识的平面背光照明。
• 适用于各类电子设备的通用指示灯应用。

2. 深入技术参数分析

理解电气和光学极限对于可靠的电路设计和确保长期性能至关重要。

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了应力极限，超出此极限可能导致器件永久性损坏。应始终确保在此极限范围内运行。

• Reverse Voltage (V_R): 5 V。在反向偏置下超过此电压可能导致结击穿。
• Continuous Forward Current (I_F): 25毫安。推荐工作电流为20毫安；25毫安为绝对最大值。
• 峰值正向电流 (I_FP): 60毫安。此电流仅在脉冲条件下允许（占空比1/10 @ 1千赫兹），且不得用于直流操作。
• 功耗 (P_d): 60 mW。这是环境温度为25°C时，该封装可耗散的最大功率。
• 静电放电 (ESD) 人体模型 (HBM): 2000 V。在组装和操作过程中，必须遵循正确的ESD处理程序。
• 工作温度 (T_opr): -40 至 +85 °C。该器件适用于工业温度范围。
• 存储温度 (T_暂存环境): -40 至 +90 °C。
• 焊接温度： Reflow soldering peak temperature should not exceed 260°C for 10 seconds. For hand soldering, the iron tip temperature should be <350°C for <3 seconds per terminal.

2.2 电光特性 (T_a=25°C)

这些是在20 mA正向电流的标准测试条件下测得的典型性能参数。

• 发光强度 (I_v): 45 - 112 mcd (毫坎德拉)。通过分档系统管理此宽范围（参见第3节）。
• 视角 (2θ_1/2): 120度（典型值）。这种宽广的视角使其适用于从不同角度观看都很重要的应用场景。
• 峰值波长 (λ_p): 632 nm（典型值）。这是光谱功率分布达到最大值时的波长。
• 主波长 (λ_d): 617.5 - 633.5 nm。这定义了光线的感知颜色，同样受分档影响。
• 光谱带宽 (Δλ): 20 nm (典型值)。这表示红色发射的光谱纯度。
• 正向电压 (V_F): 1.75 - 2.35 V 在 I_F=20mA。必须使用一个限流电阻与LED串联，根据电源电压和LED的具体V_F （该值因分档而异）来设定工作电流。
• 反向电流 (I_R): < 10 µA at V_R=5V 时。

3. Binning System 说明

为确保生产中的颜色与亮度一致，LED会根据关键参数进行分档。19-213采用三维分档系统。

3.1 光强分档

LED根据其在20 mA电流下测得的光强被分为四个档位（P1, P2, Q1, Q2）。这使得设计人员能够根据其应用选择合适的亮度等级，确保多个器件间的视觉一致性。

• P1: 45 - 57 毫坎德拉
• P2: 57 - 72 毫坎德拉
• Q1: 72 - 90 毫坎德拉
• Q2: 90 - 112 毫坎德拉

3.2 主波长分档

通过将LED分选至四个波长档位（E4, E5, E6, E7）来控制颜色（色调）。这对于需要多个LED之间颜色匹配的应用至关重要。

• E4: 617.5 - 621.5 纳米
• E5: 621.5 - 625.5 纳米
• E6: 625.5 - 629.5 nm
• E7: 629.5 - 633.5 纳米

3.3 正向电压分档

正向电压被分为三个档位 (0, 1, 2)。了解 V_F 档位对于精确计算限流电阻至关重要，尤其是在效率至为关键的电池供电应用中。

• 0: 1.75 - 1.95 V
• 1: 1.95 - 2.15 V
• 2: 2.15 - 2.35 V

The full part number 19-213/R6C-AP1Q2B/3T includes codes that specify these bin selections, allowing for precise component specification.

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸与极性

该LED采用标准SMD封装。器件本体上标有阴极标识。详细尺寸图请参见数据手册，关键公差为±0.1mm。设计人员必须遵循推荐的PCB焊盘布局，以确保正确的焊接和对准。

4.2 封装规格

元件以8mm宽载带供应，卷绕在直径为7英寸的卷盘上。每卷包含3000件。包装包含防潮措施：卷盘与干燥剂及指示标签一同置于铝箔防潮袋内。这对于焊接前对吸湿敏感的元件至关重要。

5. 焊接与组装指南

正确的操作和焊接对于防止损坏并确保可靠性至关重要。

5.1 回流焊温度曲线

指定了无铅回流焊接温度曲线。关键参数包括：

• 在150-200°C之间预热60-120秒。
• 液相线以上（217°C）时间：60-150秒。
• 峰值温度：最高260°C，持续时间不超过10秒。
• 最大加热速率：6°C/秒；最大冷却速率：3°C/秒。

同一颗LED上不应进行超过两次回流焊接。

5.2 手工焊接注意事项

若必须进行手工焊接，务必极其谨慎：

• 使用烙铁头温度低于350°C的烙铁。
• 每个端子的焊接时间限制在3秒或以内。
• 使用额定功率为25W或更低的烙铁。
• 焊接每个端子之间至少间隔2秒的冷却时间。

5.3 湿敏性与存储要求

本元件对湿度敏感。请遵守以下储存条件：

• 开启前： 储存于≤30°C且相对湿度≤90%的环境中。
• 开启后： 在温度≤30°C、相对湿度≤60%的条件下，"车间寿命"为1年。未使用的LED必须重新密封在含有新干燥剂的防潮袋中。
• 烘烤： 如果干燥剂指示剂显示饱和或存储时间超限，使用前需将LED在60±5°C下烘烤24小时。

6. 应用设计注意事项

6.1 电路设计

必须进行电流限制： 必须使用外部串联电阻来设定正向电流。LED的伏安特性呈指数关系；电压的微小增加可能导致电流急剧且破坏性地增大。电阻值（R）的计算公式为 R = (V_supply - V_F) / I_F始终使用最大V_F 来自料仓或数据手册的保守设计，确保在最坏情况下I_F 永远不会超过20 mA。

6.2 热管理

尽管功耗较低（最大60 mW），但合理的PCB布局可延长使用寿命。确保LED焊盘周围有足够的铜箔区域作为散热器，尤其是在高环境温度或接近最大电流下工作时。

6.3 光学设计

120度的视角提供了宽广的发射范围。对于需要定向光的应用，可使用次级光学元件（透镜、光导管）。若需特定色调的红色，其水透明树脂透镜适合与外部滤色片配合使用。

7. 技术对比与差异化

19-213 的差异化在于其结合了标准且广泛兼容的 SMD 封装尺寸、明确的色区与亮度分档结构以确保一致性，以及符合现代环保标准。与较大的通孔 LED 相比，它显著节省空间并兼容自动化组装。在 SMD 红色 LED 细分领域，其特定的 AlGaInP 技术提供了高效的红色发射，且详细的数据手册包含清晰的分档信息与应用说明，有助于实现稳健的设计导入。

8. 常见问题解答

问：我能否直接用3.3V或5V逻辑电源驱动这个LED？
答：不能。您必须始终串联一个限流电阻。例如，使用5V电源和一个典型的V_F 在20mA电流下正向压降为2.0V，电阻值应为（5V - 2V）/ 0.02A = 150欧姆。150欧姆的电阻是一个合适的初始选择。

问：“water clear”树脂颜色是什么意思？
A> It means the encapsulating lens of the LED is transparent, not diffused or tinted. The red color comes entirely from the light emitted by the semiconductor chip itself. This often results in a more saturated color appearance.

问：如何解读用于订购的部件编号？
A> The suffix (e.g., /R6C-AP1Q2B/3T) contains codes for the performance bins. "Q2" likely refers to the luminous intensity bin (Q2: 90-112 mcd), and other characters specify the wavelength and voltage bins. Consult the manufacturer's detailed bin code guide for precise interpretation when consistency is critical.

问：这款LED是否适用于汽车外部照明？
A> The datasheet includes an application restriction note advising that high-reliability applications like automotive safety/security systems may require a different product. For such applications, it is essential to verify with the component supplier if this specific part is qualified to the necessary automotive standards (e.g., AEC-Q102).

9. 实际设计与使用示例

示例1：仪表板开关背光。 使用一组五颗19-213 LED为一个翘板开关提供背光。它们并联连接，每颗LED通过一个180欧姆的电阻连接到12V汽车电源轨（已针对车辆电压瞬变进行降额设计）。其宽视角确保了开关图形照明的均匀性。选择Q2亮度等级是为了确保在日光下具有良好的可见性。

示例2：PCB状态指示灯。 一个串联1kΩ电阻的单颗LED连接至3.3V微控制器GPIO引脚。微控制器将引脚置高以点亮LED。低电流消耗（约1.3mA）最大限度地降低了电池供电设备的功耗。E6波长分档提供了稳定、标准的红色指示灯光。

10. 工作原理与技术

19-213 LED基于AlGaInP（铝镓铟磷）半导体材料。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴在有源区复合，以光子的形式释放能量。AlGaInP合金的特定成分经过设计，可在可见光谱的红色部分（约632 nm）产生光子。产生的光通过透明的环氧树脂透镜射出，该透镜也为半导体芯片提供了机械和环境保护。

11. 行业趋势与背景

诸如19-213这类SMD LED，由于其可制造性和成本效益，已成为指示灯和低功率照明的主流。行业趋势持续朝着更高效率（每瓦更多流明）、通过更严格的分档提高颜色一致性以及更高的集成度（例如，内置电流调节器或驱动器的LED）发展。环保合规（RoHS、REACH、无卤）已成为标准要求。对于红色指示灯，AlGaInP因其效率和色彩质量仍是主导技术，尽管其他材料用于不同颜色（例如，InGaN用于蓝色和绿色）。