SMD LED 19-21 深红色规格书 - 尺寸 2.0x1.25x0.8mm - 电压 1.75-2.35V - 功率 60mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了一款采用 19-21 封装尺寸、发射深红色光的表面贴装器件 (SMD) LED 的规格。该元件专为现代电子组装工艺设计，具有紧凑的占位面积和可靠的性能，适用于各种指示灯和背光应用。

1.1 核心优势与产品定位

这款 19-21 SMD LED 的主要优势在于其尺寸相比传统的引线框架型 LED 显著减小。这种微型化为产品设计师带来了几个关键益处：

• 更小的电路板尺寸：允许设计更紧凑的 PCB。
• 更高的封装密度：在给定区域内可以放置更多元件。
• 减少存储空间：更小的元件需要的库存空间更少。
• 轻量化结构：对于重量是关键因素的便携式和微型应用来说是理想选择。
• 兼容性：该器件以 8mm 载带包装在 7 英寸直径的卷盘上，使其完全兼容大批量制造中使用的标准自动贴片设备。

该产品定位为通用指示灯和背光解决方案，特别适用于空间和重量受限的应用场景。

1.2 目标市场与应用

这款 LED 设计用于广泛的电子应用。其主要目标市场包括：

• 汽车内饰：仪表盘仪器、开关和控制面板的背光。
• 电信设备：电话、传真机和其他通信设备中的状态指示灯和键盘背光。
• 消费电子：LCD 显示屏的平面背光、符号照明和开关背光。
• 通用指示灯：任何需要可靠、紧凑的红色状态或指示灯的场合。

2. 技术规格详解

本节对 LED 的技术参数进行详细、客观的分析。理解这些限制对于可靠的电路设计至关重要。

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损坏的应力极限。不保证在或接近这些极限下工作，为确保长期可靠性应避免。

• 反向电压 (V_RR)：
• 5V。在反向偏置下超过此电压可能导致结立即击穿。_F连续正向电流 (IF
• )：_FP25mA。连续工作的最大直流电流。峰值正向电流 (I
• FP_d)：60mA (占空比 1/10 @ 1kHz)。此额定值仅适用于脉冲工作模式，在直流工作模式下即使瞬间也不得超过。_F功耗 (P_F.
• D)：
• 60mW。封装能够以热量形式耗散的最大功率，计算公式为 V_F * IF
• 。_{静电放电 (ESD) 人体模型 (HBM)：}2000V。衡量器件对静电敏感度的指标。必须遵循正确的 ESD 处理程序。工作温度 (T
• opr
  • )：
  • -40°C 至 +85°C。器件规定可工作的环境温度范围。

储存温度 (T

stg_F)：

• -40°C 至 +90°C。_v焊接温度：回流焊：峰值温度 260°C，最长 10 秒。
• 手工焊：烙铁头温度 350°C，每个焊端最长 3 秒。_{2.2 光电特性 (Ta=25°C)}这些是在标准测试条件（环境温度 25°C，IF
• =5mA）下测得的典型性能参数。_p发光强度 (IV
• )：_d7.2 mcd (最小值) 至 18.0 mcd (最大值)。实际输出已分档（见第 3 节）。视角 (2θ
• 1/2)：
• 100 度 (典型值)。这是发光强度降至其峰值一半时的全角。_F峰值波长 (λP_F)：
• 639 nm (典型值)。光谱发射最强的波长。_R主波长 (λD_R)：625.5 nm (最小值) 至 637.5 nm (最大值)。这是人眼感知的单一波长，定义了颜色。此参数也已分档。光谱带宽 (Δλ)：

20 nm (典型值)。发射光谱在最大强度一半处的宽度。

正向电压 (V

F

)：

• 1.75V (最小值) 至 2.35V (最大值)，测试条件 IF
• =5mA。此参数容差严格为 ±0.1V，且已分档。反向电流 (I
• R)：
• 10 μA (最大值)，测试条件 VR

=5V。必须注意，该器件

并非设计用于反向偏置工作

；此测试仅用于表征漏电流。

• 3. 分档系统说明为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED 根据关键参数被分类到不同的档位。这使得设计师可以选择满足特定应用要求的部件。
• 3.1 发光强度分档LED 根据其在 5mA 下的光输出被分为四个档位 (K1, K2, L1, L2)。
• K1：7.2 - 9.0 mcd

K2：

9.0 - 11.5 mcd

L1：

• 11.5 - 14.5 mcdL2：
• 14.5 - 18.0 mcd每个档位内适用 ±11% 的容差。
• 3.2 主波长分档通过将主波长分为三个范围 (E6, E7, E8) 来控制颜色（色调）。

E6：

625.5 - 629.5 nm

E7：

629.5 - 633.5 nm

E8：

633.5 - 637.5 nm

每个档位内适用 ±1nm 的容差。_F3.3 正向电压分档

为辅助电流调节设计，特别是在并联串中，正向电压也进行了分档。

档位 0：

1.75 - 1.95 V

档位 1：

1.95 - 2.15 V

档位 2：

2.15 - 2.35 V

每个档位内适用 ±0.1V 的容差。

4. 性能曲线分析

规格书提供了几条特性曲线，对于理解 LED 在非标准条件下的行为至关重要。

4.1 发光强度 vs. 环境温度

• 该曲线显示发光强度随环境温度升高而降低。这是半导体光源的基本特性，源于高温下内部量子效率的降低。如果 LED 将在高温环境中工作，设计师必须对预期光输出进行降额。4.2 发光强度 vs. 正向电流
• 电流 (IF
• ) 与光输出之间的关系在较低电流下通常是线性的，但在较高电流下由于发热和效率下降可能变为亚线性。在推荐电流以上工作不会带来亮度的成比例增加，并会缩短寿命。4.3 正向电流 vs. 正向电压 (I-V 曲线)

这是二极管的基本特性。曲线呈指数关系。电压的微小变化会导致电流的巨大变化，这突显了限流电路（例如串联电阻或恒流驱动器）对于防止热失控和损坏的极端重要性。

4.4 正向电流降额曲线

此图定义了最大允许连续正向电流与环境温度的函数关系。随着温度升高，必须降低最大安全工作电流，以保持在器件的功耗限制内并防止过热。

4.5 光谱分布

光谱图证实了这款基于 AlGaInP 的 LED 的单色性，显示了一个以 639 nm 为中心的窄发射峰，对应于深红色。20nm 的带宽表明了其光谱纯度。

4.6 辐射模式

极坐标图说明了 100 度的视角。强度在 0 度（垂直于 LED 表面）最高，并向边缘对称递减，遵循该封装样式典型的近朗伯分布模式。

• 5. 机械与封装信息5.1 封装尺寸
• 19-21 SMD LED 具有以下关键尺寸（除非另有说明，公差为 ±0.1mm）：长度：
• 2.0 mm宽度：
• 1.25 mm高度：
• 0.8 mm封装上明确标有阴极标记，以便在组装时正确识别极性方向。
• 5.2 焊盘设计与极性尺寸图中提供了推荐的焊盘图形。正确识别阴极（通常通过绿色色调、凹口或斜角标记，如图所示）对于防止焊接时反向连接至关重要。
• 6. 焊接与组装指南遵守这些指南对于确保焊点可靠性和防止 LED 损坏至关重要。

6.1 回流焊温度曲线 (无铅)

推荐的温度曲线对于无铅 (SAC) 焊料合金至关重要：

• 预热：
• 150-200°C，持续 60-120 秒。这使电路板逐渐升温，以最大限度地减少热冲击。
• 液相线以上时间 (217°C)：
• 60-150 秒。
• 峰值温度：

最高 260°C。

峰值温度 ±5°C 内时间：

最长 10 秒。

最大升温速率：

6°C/秒。

• 最大降温速率：
• 3°C/秒。
• 回流次数限制：器件不应进行超过两次的回流焊接。
• 6.2 手工焊接注意事项

如果必须进行手工焊接，必须格外小心：

使用温控烙铁，最高温度设置为 350°C。

• 每个焊端的接触时间限制在 3 秒以内。使用额定功率为 25W 或更低的烙铁。
• 焊接每个焊端之间至少间隔 2 秒冷却。加热期间避免对 LED 本体施加机械应力。
• 6.3 返工与维修强烈不建议在焊接后进行维修。如果绝对不可避免，必须使用专用的双头烙铁同时加热两个焊端，以便在不扭曲的情况下提起元件。损坏的可能性很高，任何返工后都应验证 LED 的特性。

7. 储存与湿敏性

此元件对湿气敏感。不当处理可能导致回流焊过程中因水汽快速膨胀而发生 \"爆米花\" 现象（封装开裂）。

• 7.1 储存条件在准备使用元件之前，请勿打开防潮屏障袋。
• 开封后：储存在 ≤30°C 和 ≤60% 相对湿度 (RH) 的条件下。车间寿命：
• 在打开袋子后 168 小时（7 天）内使用。如果未在此时间内使用，请用干燥剂重新密封或进行烘烤。
• 7.2 烘烤说明如果干燥剂指示剂已变色或已超过车间寿命，请在使用前烘烤元件以去除吸收的水分。

温度：

60°C ±5°C

• 持续时间：24 小时
• 注意：确保烘烤温度不超过最高储存温度 (90°C)。
• 8. 包装与订购信息8.1 包装规格
• 载带：宽度 8mm。
• 卷盘尺寸：直径 7 英寸。
• 每卷数量：3000 片。
• 包装：元件密封在带有干燥剂和湿度指示卡的铝制防潮袋中。

8.2 标签说明

卷盘标签包含用于可追溯性和识别的关键信息：

CPN：_{客户部件号（如已分配）。}P/N：_F制造商部件号（例如，19-21/R7C-AK1L2BY/3T）。_FQTY：_{卷盘上的包装数量。}CAT：_F发光强度档位代码（例如，K1, L2）。_FHUE：

主波长/色度档位代码（例如，E6, E7）。

REF：

正向电压档位代码（例如，0, 1, 2）。

LOT No：

生产批号，用于追溯。

9. 应用设计注意事项

• 9.1 必须限流这是最重要的设计规则。必须使用恒流驱动 LED，或根据电源电压 (V
• supply)、LED 的正向电压 (V
• F，根据其档位) 和所需电流 (I
• F≤ 25mA) 计算串联电阻。电阻计算公式为：R = (V

supply

- V

No.F_F) / I

F

。否则，电源电压的微小增加将导致电流大幅、可能具有破坏性的增加。

9.2 热管理

虽然封装很小，但功耗（高达 60mW）会产生热量。确保焊盘周围有足够的 PCB 铜箔面积（散热焊盘）以帮助散热，特别是在接近最大电流或高环境温度下工作时。请参考降额曲线。

9.3 ESD 防护

此器件的 ESD HBM 等级为 2000V，具有中等敏感度。如果输入线路暴露于用户接触，应在输入线路上实施 ESD 保护，并且在组装和原型制作期间始终遵循标准的 ESD 安全处理程序。10. 技术对比与差异化19-21 封装在尺寸和性能之间提供了特定的平衡。对比更大的 SMD LED (例如 3528)：19-21 尺寸显著更小，节省电路板空间，但通常具有较低的最大电流和光输出额定值。

对比更小的 SMD LED (例如 0402)：

19-21 更易于手动处理和焊接，提供更高的功率处理能力，并且通常具有更宽的视角。对比直插式 LED：

1. SMD 形式消除了钻孔的需要，实现了自动化组装，减轻了重量，并允许 PCB 上更高的元件密度。AlGaInP 技术：
2. 这种材料体系以在红/橙/琥珀色范围内的高效率而闻名，与旧技术相比，提供了良好的亮度和颜色稳定性。11. 常见问题解答 (FAQ)
3. 11.1 我可以直接用 3.3V 或 5V 电源驱动这款 LED 吗？您必须使用串联限流电阻。例如，使用 5V 电源，一个 V
4. F 为 2.0V 的 LED，在 20mA 下：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。需要一个 150Ω 的电阻。
5. 11.2 为什么发光强度是在 5mA 而不是最大 25mA 下指定的？5mA 是一个标准测试条件，允许在不同 LED 型号和档位之间进行一致的比较。您可以在更高电流（最高 25mA）下工作以获得更高亮度，但必须参考 \"发光强度 vs. 正向电流\" 曲线，并确保不超过热极限。
6. 11.3 档位代码（例如 K1, E7, 1）对我的设计意味着什么？如果您的应用要求多个 LED 的亮度一致，您应该指定一个严格的发光强度档位（例如，仅 L1）。如果颜色一致性至关重要，请指定一个严格的波长档位（例如，仅 E7）。对于 LED 并联连接的设计，指定一个严格的正向电压档位（例如，仅 1）有助于确保电流分配更均匀。

11.4 规格书说 \"非为反向工作设计\"。这是什么意思？

这意味着 LED