SMD LED 19-217/G7C-AN1P2/3T 数据手册 - 亮黄绿色 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.0V - 60mW - 英文技术文档

1. 产品概述

19-217/G7C-AN1P2/3T是一款表面贴装器件（SMD）LED，专为现代紧凑型电子应用而设计。它采用AlGaInP芯片技术，可产生明亮的黄绿色光输出。其主要优势在于其微型封装尺寸，能够显著减小印刷电路板（PCB）尺寸和整体设备体积。这有助于实现更高的封装密度并降低存储要求。该元件重量轻，使其特别适用于空间和重量是关键限制因素的应用。

The LED is supplied in industry-standard 8mm tape on 7-inch diameter reels, ensuring compatibility with automated pick-and-place assembly equipment. It is formulated to be lead-free (Pb-free) and complies with major environmental regulations including RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The device is compatible with both infrared and vapor phase reflow soldering processes.

技术参数深度解析

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能对器件造成永久性损坏的极限条件。不保证在此条件下器件能正常工作。

• 正向电流 (IF): 25 mA (连续)
• 峰值正向电流 (IFP): 60 mA (占空比 1/10 @ 1kHz)
• 功耗 (Pd): 60 mW
• 静电放电 (ESD) 人体模型 (HBM): 2000 V
• 工作温度 (Topr): -40°C 至 +85°C
• 储存温度 (Tstg): -40°C 至 +90°C
• 焊接温度 (Tsol): 回流焊：最高260°C，持续10秒。手工焊接：最高350°C，持续3秒。

2.2 光电特性

除非另有说明，这些参数均在Ta=25°C、IF=20mA的标准测试条件下测得。它们定义了LED的光学和电气性能。

• 发光强度 (Iv): 范围从28.5 mcd（最小值）到72.0 mcd（最大值）。未指定典型值，表明性能通过分档系统进行管理。
• 视角 (2θ1/2): 120度 (典型值)。这种宽视角使得LED适用于需要宽范围照明或高可见度的应用。
• 峰值波长 (λp): 575 nm (典型值)。这表示光发射强度最高的波长。
• 主波长 (λd): 范围从569.5 nm到577.5 nm。这是人眼感知到的单一波长，决定了光的颜色。
• 光谱带宽 (Δλ): 20 nm (典型值)。这定义了发射光谱在峰值波长附近的分布范围。
• 正向电压 (VF): 范围从1.7V（最小值）到2.4V（最大值），在20mA电流下典型值为2.0V。
• 反向电流 (IR): 在反向电压 (VR) 为5V时，最大值为10 μA。 重要提示: 本器件并非设计用于反向偏置工作；此参数仅用于漏电流测试。

容差: 发光强度的容差为±11%，主波长的容差为相对于分档中心值±1nm。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED会根据实测性能进行分档。

3.1 发光强度分档

LED根据其在IF=20mA条件下测得的光强，被分为四个档位（N1, N2, P1, P2）。

• 档位 N1： 28.5 mcd 至 36.0 mcd
• 档位 N2： 36.0 mcd 至 45.0 mcd
• Bin P1： 45.0 mcd 至 57.0 mcd
• Bin P2： 57.0 mcd 至 72.0 mcd

3.2 主波长分档

LED 根据其主波长被分为四个档位（C16, C17, C18, C19）。

• Bin C16: 569.5 nm 至 571.5 nm
• Bin C17: 571.5 nm 至 573.5 nm
• Bin C18: 573.5 nm 至 575.5 nm
• Bin C19: 575.5 nm 至 577.5 nm

这种二维分档（光强+波长）方法使设计人员能够选择满足其应用特定亮度和色点要求的组件，确保多个LED之间的视觉一致性。

4. 性能曲线分析

数据手册引用了典型的光电特性曲线。虽然提供的文本未详述具体图表，但此类LED的标准曲线通常包括：

• 相对发光强度 vs. 正向电流 (I-V 曲线)： 显示光输出如何随电流增加，通常在工作范围内呈近似线性关系。
• 正向电压 vs. 正向电流： 展示了二极管的指数型 I-V 特性。
• 相对发光强度与环境温度关系： 展示了随着结温升高，光输出下降的情况，这是热管理的关键因素。
• 光谱分布： 显示以575nm峰值波长为中心，不同波长下光相对强度的分布图。
• 视角分布图： 显示光强度角度分布的极坐标图。

这些曲线对于预测非标准条件（不同驱动电流、温度）下的实际性能以及进行正确的电路设计至关重要。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用紧凑型SMD封装。关键尺寸（单位：毫米，除非另有说明，公差为±0.1毫米）如下：

• 封装长度：2.0 毫米
• 封装宽度：1.25 毫米
• 封装高度：0.8 毫米
• 焊盘图形：数据手册包含详细的尺寸图，规定了PCB布局的焊盘尺寸、间距和元件方向。正确的焊盘图形设计对于实现可靠的焊接和机械稳定性至关重要。

5.2 极性标识

器件上通常会标记阴极，通常通过一个凹口、一个圆点或透镜阴极侧的绿色色调来标识。PCB封装设计应与此极性匹配。错误的极性连接将导致LED无法点亮，并可能对器件造成应力。

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：

• 预热： 150–200°C，持续60–120秒。
• 液相线以上时间（217°C）： 60–150秒。
• 峰值温度： 最高260°C。
• 峰值温度持续时间： 最长10秒。
• 升温速率： 最大6°C/秒。
• 高于255°C的时间： 最长30秒。
• 冷却速率： 最大3°C/秒。

关键： 同一LED组件不应进行超过两次回流焊接。

6.2 手工焊接

若必须进行手工焊接，务必极其小心：

• Soldering iron tip temperature: < 350°C.
• 每个端子的接触时间：≤ 3 秒。
• 烙铁功率：≤ 25W。
• 焊接每个端子之间至少间隔 2 秒，以防止热量积聚。

6.3 存储与湿度敏感性

LED采用内含干燥剂的防潮屏蔽袋包装。

• 请在使用前再打开包装袋。
• 开封后，未使用的LED必须在温度≤30°C、相对湿度≤60%的条件下储存。
• 包装袋开封后的“车间寿命”为168小时（7天）。
• 若超过此期限仍未使用，或干燥剂指示剂已变色，则LED在使用前必须重新烘烤：60±5°C下烘烤24小时。

6.4 返工与维修

强烈不建议在焊接后进行维修。如确有必要，必须使用专用双头烙铁同时加热两个端子，以最小化热应力。必须事先验证对LED特性的影响。

7. 封装与订购信息

7.1 包装规格

本产品专为自动化组装提供：

• 载带： 8mm宽度。
• 卷盘： 直径7英寸（178毫米）。
• 每卷数量： 3000件。
• 数据手册中提供了载带口袋和卷盘的详细尺寸，以确保与送料器设备的兼容性。

7.2 标签信息

卷盘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)：例如，19-217/G7C-AN1P2/3T
• 包装数量 (QTY)
• 发光强度等级 (CAT) – 对应光强分档 (N1, N2, P1, P2)
• 色度/主波长等级 (HUE) – 对应波长分档 (C16-C19)
• 正向电压等级 (REF)
• 用于追溯的批号 (LOT No.)

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 背光照明： 仪表盘指示灯、开关照明、键盘背光。
• 电信设备： 电话和传真机的状态指示灯及背光照明。
• 平板背光： 用于小型LCD显示屏的侧光式照明，符号和图标的背光。
• 通用指示灯用途： 消费电子和工业电子中的电源状态、模式指示、警报信号。

8.2 设计考量

• 电流限制： 外部限流电阻是 MANDATORYLED的正向电压存在一个范围（1.7V-2.4V），其I-V特性呈指数关系。若无串联电阻，电源电压的微小变化即可导致电流发生巨大且可能具有破坏性的改变。电阻值（R）根据欧姆定律计算：R = (电源电压 - LED正向电压) / 期望电流。为进行保守设计，请使用数据手册中的最大正向电压值。
• 热管理： 尽管功耗较低（最大60mW），确保LED在其额定温度范围内工作对于长期可靠性和稳定的光输出至关重要。应避免将其放置在PCB上靠近其他热源的位置。
• ESD防护： 尽管其额定ESD防护等级为2000V HBM，在组装和操作过程中仍应遵守标准的ESD处理预防措施。

9. 技术对比与差异化

19-217 LED的差异化优势主要在于其结合了特定的亮黄绿色（采用AlGaInP技术）和极其紧凑的2.0x1.25mm封装尺寸。与较大的引线框架LED相比，它能显著节省空间。与其他SMD颜色的LED相比，AlGaInP技术在琥珀色-黄色-绿色光谱范围内通常比旧技术具有更高的发光效率。其120度的宽视角是要求广泛可见性的应用的关键特性，这与用于聚焦照明的窄光束LED形成对比。

10. 常见问题解答 (FAQs)

问：为什么限流电阻绝对必要？
答：LED是电流驱动器件。其正向电压并非固定值，存在制造公差且随温度变化。将LED直接连接到电压源，即使电压接近其典型VF值，也可能导致电流过大，迅速过热并损坏LED（“热失控”）。串联电阻提供了一种线性、可预测的方法来设定工作电流。

问：我可以用高于25mA的脉冲电流驱动这个LED吗？
答：可以，但仅限于特定条件下。数据手册规定峰值正向电流（IFP）为60mA，但这仅允许在低占空比（1/10或10%）和1kHz频率下使用。不允许在高于25mA的电流下连续工作，否则将超出额定功耗，导致器件失效。

问：分档代码（例如P1，C18）对我的设计意味着什么？
答：分档代码确保了颜色和亮度的一致性。如果您的产品使用多个LED并且要求外观均匀，您必须指定并使用来自相同光强和波长分档的LED。混用不同分档可能导致相邻LED之间出现明显的亮度或颜色差异。

问：打开防潮袋后的7天车间寿命有多关键？
答：这对焊接可靠性至关重要。SMD元件会吸收空气中的水分。在回流焊接过程中，这些被吸收的水分可能迅速汽化，导致内部分层或“爆米花”现象，这可能使封装破裂并导致失效。遵守存储和烘烤指南对于实现高良率制造至关重要。

11. 实际设计与使用案例

场景：设计一个包含10个均匀黄绿色LED的状态指示灯面板。

1. 元件选择： 向您的供应商明确要求所有LED需来自同一分档，例如，光强分档P1（45-57 mcd）和波长分档C18（573.5-575.5 nm）。这对于视觉一致性至关重要。
2. 电路设计： 使用5V电源，目标驱动电流为20mA。假设采用保守的VF值2.4V（最大值），计算串联电阻：R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130欧姆。最接近的标准值为130Ω或120Ω。电阻的额定功率：P = I^2 * R = (0.02^2) * 130 = 0.052W，因此标准的1/8W (0.125W) 电阻足够使用。
3. PCB布局： 请严格按照数据手册封装尺寸图中的焊盘图形。确保LED之间有足够的间距，以实现均匀的光分布并避免热耦合。
4. 组装： 生产线就绪前请保持卷带密封。请精确遵循回流焊温度曲线。组装后，避免在LED附近弯曲或弯折PCB，以防止焊点承受应力。

12. 工作原理介绍

该LED基于AlGaInP（铝镓铟磷）半导体材料。当施加超过二极管结电势（约1.7-2.4V）的正向电压时，电子和空穴被注入半导体的有源区。这些载流子复合，以光子（光）的形式释放能量。AlGaInP合金的具体成分决定了半导体的带隙能量，这直接决定了发射光的波长（颜色）。在本例中，通过调整成分以产生可见光谱中黄绿区域的光子，中心波长约为575纳米。环氧树脂透镜用于保护半导体芯片、塑造光输出光束（从而形成120度视角）并增强芯片的光提取效率。

13. 技术发展趋势

诸如19-217这类SMD LED的发展遵循以下几个关键的行业趋势： 小型化 仍然是主要驱动力，使得电子设备能够越来越小。 效率提升 在AlGaInP等材料方面的进步，使得相同或更小的芯片尺寸能实现更高的发光强度。 环保合规 （RoHS、REACH、无卤素）已成为一项标准要求，而非可选项。 自动化兼容性 通过标准化的卷带包装对于实现高产量、高成本效益的制造至关重要。最后，行业趋势正朝着更精确和更严格的 分档与颜色控制 以满足需要高颜色一致性的应用需求，例如全彩显示器和汽车照明，尽管此特定组件是单色类型。

13.1 应用限制说明

数据手册包含关于高可靠性应用的重要免责声明。如规格所述，未经额外认证且可能未使用不同产品等级，本产品可能不适用于安全关键系统，例如汽车安全（如刹车灯）、航空航天、军事或医疗生命支持设备。对于此类应用，必须咨询制造商，以确定那些为满足该领域严格可靠性标准而设计和测试的组件。