SMD LED 19-226/R6BHC-B01/2T 数据手册 - 封装尺寸 2.0x1.25x0.8mm - 电压 2.0V/3.3V - 多色LED - 英文技术文档

1. 产品概述

19-226是一款紧凑型表面贴装器件（SMD）LED，专为高密度电子组件设计。其主要优势在于，与传统引线框架LED相比，其占板面积显著减小，从而可实现更小的印刷电路板（PCB）设计、更高的元件组装密度，并最终使终端用户设备更为紧凑。其轻量化结构进一步使其成为微型和便携式应用的理想选择。

This LED is offered in a multi-color configuration, specifically combining brilliant 红色 (using an R6 AlGaInP chip) and 蓝色 (using a BH InGaN chip) emitters within a single, water-clear resin package. It is fully compliant with modern environmental and safety standards, being Pb-free, RoHS compliant, EU REACH compliant, and halogen-free (with Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The device is supplied on 8mm tape mounted on 7-inch diameter reels, making it fully compatible with automated pick-and-place assembly equipment and standard infrared or vapor phase reflow soldering processes.

2. 技术参数：深入客观解读

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。不保证在此极限下或处于此极限时的操作。

• 反向电压 (V_R): 两种芯片类型的最大值均为5V。在反向偏置中超过此电压可能导致结击穿。
• 正向电流 (I_F): R6 (红色) 芯片的连续直流电流限值为 25 mA，BH (蓝色) 芯片为 20 mA。这是决定驱动电路中串联电阻值的关键参数。
• 峰值正向电流 (I_FP): 在脉冲工作模式下（占空比1/10 @ 1 kHz），R6芯片可承受高达60 mA的电流，BH芯片则可承受高达40 mA的电流。这使得在复用应用中，可以通过短时过驱动来获得更高的亮度。
• 功耗 (P_d): R6的最大允许功耗为60 mW，BH为75 mW。其计算公式为 I_F * V_F ，这对于热管理至关重要。
• 静电放电 (ESD): R6芯片的人体模型 (HBM) 等级为2000V，但更敏感的BH (InGaN) 芯片仅为150V。这凸显了在处理和组装蓝色LED时，采取严格ESD防护措施的必要性。
• 温度范围: 工作温度 (T_opr) 为 -40°C 至 +85°C。存储温度 (T_stg) 为 -40°C 至 +90°C。
• 焊接温度： 对于回流焊，峰值温度规定为 260°C，持续 10 秒。对于手工焊接，烙铁头温度不得超过 350°C，每个端子的接触时间应限制在 3 秒以内。

2.2 电光特性

这些参数是在结温 (T_j) 为 25°C 时测得，定义了器件的典型性能。

• 发光强度 (I_v): 在 I_F = 20mA 时，R6 红色 LED 的典型发光强度为 100 mcd（最小 72 mcd）。BH 蓝色 LED 的典型发光强度为 80 mcd（最小 45 mcd）。适用公差为 ±11%。
• 视角 (2θ_1/2): 半强度角通常为120度，提供宽广的漫射发射模式，适用于背光和指示灯应用。
• 波长： R6芯片的典型峰值波长（λ_p）为632 nm，主波长（λ_d波长为624纳米，位于亮红色区域。该BH芯片的λ_p 为468纳米，λ_d 为470纳米，具有宝蓝色发射光的特征。
• 光谱带宽（Δλ）： R6的谱线半高全宽（FWHM）为20纳米，BH的为35纳米。
• 正向电压（V_F): 在 I_F = 20mA时，R6的V_F 典型值为2.0V（范围1.7V至2.4V）。BH的V_F 典型值为3.3V（范围2.7V至3.7V）。在驱动两种颜色时，此电压差对电路设计至关重要，通常需要独立的限流电阻或驱动器。
• 反向电流 (I_R): 最大 I_R 对于R6型号，在5V电压下为10 µA；对于BH型号，在5V电压下为50 µA。数据手册明确指出，该器件并非为反向工作设计；此参数仅适用于测试条件。

3. 性能曲线分析

3.1 相对发光强度与正向电流的关系

曲线表明，发光强度随正向电流增加而增加，但两者呈非线性关系。对于R6和BH两种芯片，在较低电流下强度急剧上升，而在较高电流下趋于饱和。工作电流显著高于典型的20mA点，会导致光输出的增益递减，同时增加发热并可能加速光衰。

3.2 相对发光强度与环境温度的关系

这是关乎可靠性的关键关系。随着环境温度升高，发光强度会降低。降额曲线表明，在最高工作温度+85°C时，其输出相比25°C额定值显著下降。设计师在预期会有高温环境的应用中，必须考虑这种热降额，以确保在所有条件下都有足够的亮度。

3.3 正向电流降额曲线

该曲线规定了最大允许连续正向电流随环境温度变化的函数关系。为防止超过最大结温和功耗限制，在高温环境下工作时必须降低正向电流。例如，在85°C环境温度下，允许的连续电流显著低于25℃时的最大额定值。

3.4 正向电压与正向电流的关系

V-I曲线展示了二极管的特性。正向电压随电流呈对数关系增加。表中提供的典型值（R6为2.0V，BH在20mA时为3.3V）是电路设计计算中最相关的参数。

3.5 光谱分布

光谱图显示了发射轮廓。R6红色LED在632 nm附近有一个更窄、更明确的峰值。BH蓝色LED在468-470 nm中心波长处有一个更宽的峰值。这些光谱对于颜色敏感的应用非常重要。

3.6 辐射方向图

极坐标图证实了其具有120度视角的近朗伯（余弦）发射模式，表明其光分布均匀且为广角。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸

该SMD封装标称尺寸为2.0毫米（长）x 1.25毫米（宽）x 0.8毫米（高）。未标注尺寸的公差为±0.1毫米。图纸详述了阴极识别标记、推荐的焊盘布局（1.4毫米 x 1.15毫米，间距0.7毫米）以及元件外形。遵循推荐的焊盘图案对于实现可靠的焊接和机械稳定性至关重要。

4.2 极性识别

该封装设有视觉标识（通常是载带上的凹口或绿色标记）以识别阴极。组装时必须确保正确的极性方向，设备才能正常工作。

5. 焊接与组装指南

5.1 回流焊温度曲线

数据手册规定了一个峰值温度为260°C、持续10秒的无铅回流焊温度曲线。该曲线应包含预热区、恒温区、回流区和冷却区，以最大限度地减少热冲击。为防止对LED封装和焊线造成过大的热应力，回流焊接次数不应超过两次。

5.2 手工焊接

If hand soldering is unavoidable, extreme care must be taken. The soldering iron tip temperature must be below 350°C, and contact time with each terminal must not exceed 3 seconds. A low-power iron (<25W) is recommended. A two-second interval should be left between soldering each terminal. The datasheet warns that damage often occurs during hand soldering.

5.3 存储与潮湿敏感度

LED采用内含干燥剂的防潮阻隔袋包装。在准备使用前，切勿打开包装袋。开封后，未使用的LED应在温度≤30°C、相对湿度≤60%的条件下储存。开封后的“车间寿命”为168小时（7天）。若超过此时限或干燥剂指示剂变色，需在回流焊前进行60°C ±5°C、24小时的烘烤处理，以防止“爆米花”现象（因蒸汽压力导致的封装开裂）。

5.4 使用注意事项

• 过流保护： 必须使用外部限流电阻。LED是电流驱动器件；正向电压的微小变化会导致电流大幅改变，从而引发立即失效。
• 应力规避： 在加热（焊接）过程中或组装后因PCB翘曲时，请勿对LED本体施加机械应力。
• 维修： 强烈不建议在焊接后进行维修。如确有必要，必须使用双头烙铁同时加热两个引脚，并在不扭转的情况下抬起元件。必须事先评估对LED特性的影响。

6. 包装与订购信息

6.1 卷带包装规格

元件采用压纹载带包装，尺寸为：袋孔间距8mm，载带宽度12mm。每卷包含2000件。卷盘尺寸为：直径7英寸，轴心直径13mm，卷盘宽度50mm。

6.2 标签说明

包装标签包含多个代码：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) 以及批号 (LOT No)。此分档信息允许在应用需要时，选择性能参数更严格的LED。

7. 应用建议

7.1 典型应用场景

• Backlighting: 因其宽广的视角和紧凑的尺寸，非常适合用于仪表盘、开关、键盘和符号的背光照明。
• 电信设备： 用于电话、传真机和网络硬件的状态指示灯和背光照明。
• LCD平面背光： 可用于阵列，为小型LCD面板提供侧光照明。
• 通用指示灯用途： 消费电子产品、家电和工业控制中的状态灯、电源指示灯及装饰照明。

7.2 设计考量

• 驱动电路： 务必使用一个串联电阻。使用公式 R = (V 计算电阻值_电源 - V_F) / I_F. 由于红色和蓝色LED的V不同，请分别进行计算。_F.
• 热管理： 确保PCB具有足够的散热设计，尤其是在以接近LED最大额定电流驱动或在环境温度较高的情况下。避免在附近放置发热元件。
• ESD保护： 在输入线路上实施ESD保护，并在操作过程中确保工作环境接地，特别是对于敏感的蓝色（BH）芯片。
• 光学设计： 这款水晶般透明的透镜提供了宽广的视角。如需更定向的光线，可能需要外部透镜或导光件。

8. Technical Comparison and Differentiation

19-226型号在其同类产品中的关键差异化优势在于其 单一封装内的多色发光能力 及其 全面环境合规 (Pb-free, Halogen-Free, RoHS, REACH). 将高效的AlGaInP红光芯片与标准的InGaN蓝光芯片组合在一个微型SMD封装内，为双色指示灯提供了设计灵活性，且不增加电路板占用面积。其与自动贴装和标准回流焊工艺的兼容性符合现代大批量制造的要求，为大规模生产的电子产品提供了经济高效的解决方案。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

Q1: 我能否使用同一个电源和电阻来驱动红色和蓝色LED？
A: 这不是最佳方案。由于典型正向电压存在显著差异（2.0V 对比 3.3V），使用公共电阻会导致流过每个LED的电流差异巨大，造成一个过暗而另一个可能过载。建议使用独立的限流电路。

Q2: 为什么蓝色LED的ESD额定值远低于红色LED？
A: BH蓝色LED采用InGaN半导体材料，与R6红色LED的AlGaInP材料相比，其结区通常更敏感、有源层更薄，因此更容易受到静电放电损伤。

Q3: 如果打开防潮袋后超过了7天的“车间寿命”，会发生什么？
A: LED封装会吸收空气中的湿气。在后续的回流焊接过程中，这些湿气会迅速转化为蒸汽，导致内部出现分层或开裂（“爆米花”现象）。为防止此问题，需要在焊接前进行60°C下24小时的烘烤以驱除湿气。

Q4: 如何解读标签上的发光强度“等级”（CAT）？
A：该等级表示LED所属的预定义亮度区间。这使得制造商能够选择具有保证最低亮度的LED，以确保其产品的一致性，但具体的分档边界未在此公开数据手册中提供。

10. 实际应用案例示例

Scenario：为消费级路由器设计双色状态指示灯。
该设备需要一个单颗LED来显示电源状态（常亮蓝色）和网络活动状态（闪烁红色）。19-226型号是一个理想选择。设计将涉及两个独立的驱动电路（例如，微控制器GPIO引脚），每个电路都配有为其20mA驱动电流计算得出的串联电阻。对于5V电源：R_蓝色 = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 欧姆（使用82Ω或100Ω标准值）。R_红色 = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 欧姆（使用150Ω）。其紧凑尺寸使其可安装在RJ45端口旁。120度的宽视角确保可从不同角度看到状态指示灯。由于敏感的blue chip，在组装过程中将执行严格的ESD处理程序。

11. 工作原理介绍

发光二极管（LED）是通过电致发光发光的半导体器件。当在p-n结上施加正向电压时，来自n型区域的电子与来自p型区域的空穴在活性层中复合。此复合过程以光子（光）的形式释放能量。发射光的特定波长（颜色）由所用半导体材料的带隙能量决定。R6芯片采用铝镓铟磷（AlGaInP）结构，能高效产生红光和琥珀光。BH芯片采用氮化铟镓（InGaN），通常用于蓝色、绿色和白色LED。透明环氧树脂封装用于保护半导体芯片，为键合线提供机械支撑，并作为主透镜来塑造光输出。

12. 技术趋势与背景

19-226代表了SMD LED市场中的一款成熟产品。当前的行业趋势聚焦于该器件规格之外的几个关键领域： 光效提升（流明/瓦）： 更新的芯片设计和材料持续推动发光效能提升。 更高显色指数（CRI）： 尤其适用于白光LED和照明应用。 小型化： 更小的封装尺寸（例如01005、micro-LED）用于超高密度显示屏。 集成驱动器： 内置恒流驱动器或控制电路（智能LED）的LED。 改进的热性能： 旨在更好地散热的封装设计，允许更高的驱动电流和更长的使用寿命。 扩展波长范围： 开发用于传感和灭菌应用的更高效深紫外和红外LED。虽然19-226型号可能未采用峰值效率方面的最新进展，但其结合了可靠的性能、双色输出、坚固的封装以及完全符合全球环保标准的特点，确保了其在各种成本敏感、大批量的电子指示灯和背光应用中持续保持其价值。