SMD LED 19-219/T7D-AV1W1E/3T 数据手册 - 尺寸 1.6x0.8x0.77mm - 电压 2.75-3.65V - 功率 110mW - 纯白色 - 英文技术文档

1. 产品概述

19-219/T7D-AV1W1E/3T是一款紧凑型表面贴装LED，专为现代电子应用而设计，可在极小空间内提供可靠的指示灯照明或背光。

1.1 核心优势与产品定位

相较于传统的引线框架型LED，此LED组件具有显著优势。其主要优点在于其极小的尺寸，这使得设计更小的印刷电路板（PCB）、实现更高的元件组装密度、减少存储空间需求成为可能，并最终能制造出更紧凑的终端用户设备。SMD封装的轻量化特性使其特别适用于对重量和空间有严格限制的微型及便携式应用。

1.2 目标市场与应用领域

19-219 SMD LED用途广泛，适用于多个关键应用领域：

• Telecommunications Equipment: 在电话和传真机中用作状态指示灯，并为按键或显示屏提供背光。
• 显示技术： 非常适合液晶显示器（LCD）的平面背光，以及控制面板上开关和符号的照明。
• 通用指示： 适用于需要小型、明亮且可靠的指示灯的各种消费电子和工业电子产品。

2. 技术规格深度解析

本节对LED的关键技术参数进行了详细、客观的分析，这些参数对于正确的电路设计和可靠性保证至关重要。

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性损坏的极限。不保证在此条件下或超出此条件时器件能正常工作，为确保可靠性能，应避免此类操作。

• Reverse Voltage (V_R): 5 V。反向偏压超过此电压可能导致结击穿。
• 连续正向电流 (I_F): 25 mA。可连续施加的最大直流电流。
• 峰值正向电流 (I_FP): 100 mA。这仅在占空比为1/10、频率为1 kHz的脉冲条件下才被允许。
• 功耗 (P_d): 110 mW。该封装在环境温度 (T_a25°C。
• 静电放电 (ESD) 人体模型 (HBM)： 1000 V。表明具有中等水平的ESD敏感性；需要采取适当的处理程序。
• 工作温度 (T_opr): -40 至 +85 °C。设备被规定可在此环境温度范围内运行。
• 存储温度 (T_stg): -40 至 +90 °C。
• 焊接温度： 该器件可承受峰值温度为260°C的回流焊接长达10秒，或每个引脚在350°C下进行手工焊接长达3秒。

2.2 电光特性

这些是在标准环境温度25°C下测得的典型性能参数。它们对于预测LED在应用中的行为至关重要。

• Luminous Intensity (I_v): 在标准测试电流20 mA驱动下，亮度范围从最小715 mcd到最大1420 mcd。具体数值由分档代码（V1, V2, W1）决定。
• 视角 (2θ_1/2): 典型的130度宽视角，提供宽广的发射模式，适用于区域照明和指示灯。
• 正向电压 (V_F): 在20 mA电流下，范围从2.75 V到3.65 V。具体范围由正向电压分档代码 (5, 6, 7) 规定。此参数对于设计限流电路至关重要。
• 反向电流 (I_R): 施加5 V反向偏压时，最大值为50 µA。

重要说明： 数据手册规定，分档值的发光强度容差为±11%，正向电压容差为±0.05V。

3. Binning System Explanation

为确保生产一致性，LED会根据关键性能参数被分入不同的“档位”。这使得设计人员能够选择符合特定亮度和电气特性要求的器件。

3.1 光强分档

LED根据其在20 mA电流下测得的光强被分为三个档位：

• Bin V1: 715 mcd (最小值) 至 900 mcd (最大值)
• Bin V2: 900 mcd（最小值）至 1120 mcd（最大值）
• Bin W1： 1120 mcd（最小值）至 1420 mcd（最大值）

3.2 正向电压分档

LED 还根据其在 20 mA 电流下的正向压降进行分档：

• 第 5 档： 2.75 V (最小值) 至 3.05 V (最大值)
• Bin 6: 3.05 V (最小值) 至 3.35 V (最大值)
• Bin 7: 3.35 V（最小值）至 3.65 V（最大值）

3.3 色品坐标分档

为确保颜色一致性，白光输出由 CIE 1931 色度图上的色品坐标定义。数据手册定义了六个档位（1 至 6），每个档位在色品图上指定了一个由四对 (x, y) 坐标定义的四边形区域。这确保了发出的白光落在受控的色域内。这些坐标的公差为 ±0.01。

4. 性能曲线分析

数据手册包含多条典型特性曲线，用以说明LED性能如何随工作条件变化。

4.1 频谱分布

图表显示了相对发光强度随波长（λ）的变化关系。对于采用InGaN芯片和黄色荧光粉的白光LED（如器件选择指南所述），该曲线通常会显示来自LED芯片的蓝色峰值和来自荧光粉的更宽的黄色峰值，两者结合产生白光。

4.2 正向电流与正向电压关系（I-V曲线）

这条基础曲线展示了流过LED的电流与其两端电压之间的指数关系。它强调了为何必须使用限流器件（如电阻或恒流驱动器），因为电压在拐点之后稍有增加，就会导致电流大幅且可能具有破坏性的增长。

4.3 发光强度与正向电流关系

该曲线表明，光输出通常与正向电流成正比，但在极高电流下，由于效率下降和热效应，这种关系可能变为亚线性。

4.4 发光强度与环境温度关系

此图对于理解热性能至关重要。它显示了光强如何随着环境温度（T_a) 增加。设计人员必须在高环境温度应用中考虑这种降额。

4.5 正向电流降额曲线

该曲线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，以防止超出器件的功耗限制，并确保长期可靠性。

4.6 辐射方向图

一幅极坐标图，展示了光强的空间分布，证实了其130度的典型视角。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

19-219 LED 采用紧凑的 SMD 封装。关键尺寸（单位：mm）包括：

• 长度：1.6 ± 0.1
• 宽度：0.8 ± 0.1
• 高度：0.77 ± 0.1

该图纸提供了顶部、侧面和底部视图，并包含透镜、引脚及内部结构的详细尺寸。

5.2 焊盘设计与极性识别

提供了推荐的焊盘布局，以确保可靠的焊接和适当的热管理。图中明确标识了阴极焊盘（通常通过凹口、胶带上的绿色三角形或不同的焊盘形状来标记）。建议的焊盘尺寸为0.8mm x 0.55mm，但标注为参考值，可根据具体的PCB设计要求进行修改。

6. 焊接与组装指南

正确的操作和焊接对于SMD元件的可靠性至关重要。

6.1 回流焊接温度曲线

详细规定了无铅回流焊接温度曲线：

• 预热： 150–200°C 持续 60–120 秒。
• 液相线以上时间（217°C）： 60至150秒。
• 峰值温度： 最高260°C，保持最多10秒。
• 加热速率： 最高6°C/秒。
• 冷却速率： 最高3°C/秒。

重要提示： 同一器件不应进行超过两次的回流焊接。

6.2 手工焊接

若需手工焊接，烙铁头温度须低于350°C，每个端子的接触时间不得超过3秒。建议使用额定功率25W或更低的烙铁。为防止热冲击，每个端子焊接间隔应至少保持2秒。

6.3 存储与潮湿敏感度

LED封装于带有干燥剂的防潮屏障袋中。

• 开封前： 储存条件：温度≤30°C，相对湿度≤90%。
• 开封后（车间寿命）： 在温度≤30°C、相对湿度≤60%的条件下可保存1年。未使用的部件应重新密封于防潮包装中。
• 烘烤： 若干燥剂指示剂显示吸湿或超过存储时间，使用前应在60±5°C下烘烤24小时。

6.4 关键注意事项

• 过流保护： 需要外部限流电阻或电路 绝对强制要求. LED的指数型I-V特性意味着微小的电压变化会导致巨大的电流变化，若无保护措施将立即烧毁。
• 机械应力： 在焊接或最终组装过程中，避免对LED本体施加应力。焊接后请勿弯曲PCB。
• 返修： 强烈不建议在焊接后进行返修。如不可避免，必须使用专用双头烙铁同时加热两个引脚，以防止焊点受到机械应力。
• ESD预防措施： 本产品对静电放电敏感。在整个制造过程中，请使用适当的防静电安全操作程序。

7. 封装与订购信息

7.1 卷带规格

LED采用行业标准的8毫米宽压花载带包装，卷绕在直径为7英寸的卷盘上。每盘包含3000颗。文中提供了载带凹槽和卷盘的详细尺寸。

7.2 标签说明

卷盘标签包含多个对可追溯性和验证至关重要的代码：

• CPN： Customer's Product Number
• 零件号： Manufacturer's Product Number (e.g., 19-219/T7D-AV1W1E/3T)
• 数量： 包装数量
• CAT: 发光强度等级（例如：V1, W1）
• HUE: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank (e.g., Bin 1-6)
• 参考： 正向电压等级（例如，Bin 5-7）
• 批号： 用于追溯的生产批号。

8. 应用设计注意事项

8.1 电路设计

集成此LED时，最关键的一步是计算串联限流电阻。电阻值（R_s）可依据欧姆定律近似计算：R_s = (V_供应 - V_F) / I_F. 使用最大 V_F 根据所选档位（或保守设计采用的绝对最大值3.65V）以及所需的驱动电流（连续电流不得超过25 mA）来确定。同时务必计算电阻的额定功率：P_R = (I_F)² * R_s.

8.2 热管理

尽管体积小巧，LED仍会产生热量。为确保最佳使用寿命和稳定的光输出：

• 在高温环境下，请遵循正向电流降额曲线。
• 确保PCB板有足够的铜箔面积连接到散热焊盘（如有）或阴极/阳极走线，以充当散热器。
• 避免将LED放置在其它发热元件附近。

8.3 光学集成

130度的宽广视角使其适用于需要大面积均匀照明的应用。如需更聚焦的光线，可能需要外部透镜或导光件。黄色扩散树脂有助于实现更均匀的外观。

9. 技术对比与差异化

19-219 LED的主要差异化优势在于其结合了极小的外形尺寸（1.6x0.8mm 占位面积）和相对较高的发光强度（高达1420 mcd）。与更大的SMD LED（例如3528、5050）相比，它能显著节省空间。与更小的芯片LED相比，其明确的封装可能使其更易于处理和焊接。其符合RoHS、REACH和无卤标准，使其适用于环境法规严格的全球市场。

10. 常见问题（基于技术参数）

10.1 为什么限流电阻是绝对必需的？

正向电压（V_FLED的正向电压并非像电池那样是固定值；它存在容差且具有负温度系数（即随着结温升高而降低）。将LED直接连接到略高于其正向电压的电源时_F 会导致电流不受控制地上升（热失控），瞬间损毁器件。该电阻在电源电压与电流之间建立了线性、可预测的关系。

10.2 我能否使用3.3V电源驱动此LED？

有可能，但需要精心设计。由于V_F 的范围是2.75V至3.65V，Bin 7（V_F 3.35-3.65V）的LED在3.3V电压下可能完全无法点亮，或者会非常暗淡。Bin 5（V_F 2.75-3.05V）的LED可以工作，但电压裕量（3.3V - V_F）非常小，导致电流对V的变化高度敏感。_F 以及电源电压。当电源电压接近V时，强烈建议使用恒流驱动器以确保性能稳定。_F.

10.3 分档代码（例如W1, 6）对我的应用意味着什么？

分档代码确保了同一生产批次内的一致性。如果您的设计要求多个LED具有均匀的亮度，您应指定来自同一光强分档的LED（例如，全部为W1）。如果您的电路设计对电压裕量要求严格，指定正向电压分档（例如，全部为Bin 6）可确保相似的电气行为。对于颜色要求严格的应用，指定色度分档至关重要。

11. 设计与使用案例研究

场景：为紧凑型物联网传感器模块设计状态指示面板。

该模块的PCB空间有限，由5V USB接口供电。需要三个状态指示灯：电源（常亮）、数据传输（闪烁）和错误（闪烁）。

1. 元器件选型： 选择19-219 LED是因为其封装尺寸极小，使得三个LED能够在小PCB的边缘排成一排安装。
2. 电路设计： 电源电压为5V。以标准的20mA驱动电流为目标，并采用最大V_F 为3.65V进行保守设计：R_s = (5V - 3.65V) / 0.020A = 67.5\u03a9。最接近的标准1%电阻值为68\u03a9。功耗：P = (0.020^2)*68 = 0.0272W，因此标准的1/10W (0.1W)电阻绰绰有余。
3. PCB布局： 采用了推荐的焊盘布局。每个LED周围保留了一个小的禁布区，以防止漏光。阴极焊盘连接到地平面，以略微改善散热。
4. 软件控制： LED由微控制器的GPIO引脚驱动。闪烁功能通过固件实现，并配有适当的延时。
5. 结果： 实现了一个可靠、明亮且节省空间的指示系统。通过从同一光效等级（例如V2）订购所有LED，确保了视觉一致性。

12. 技术原理介绍

19-219 LED采用一种SMD LED常用且高效的方法产生白光。该器件的核心是一个由氮化铟镓（InGaN）制成的半导体芯片，当电流通过时（电致发光），它会发出光谱中的蓝光。这颗蓝色LED芯片被封装在一个填充了透明环氧树脂的封装内，该树脂掺杂了发黄光的荧光粉材料。芯片发出的一部分蓝光被荧光粉吸收，随后荧光粉将其重新发射为黄光。剩余的未被吸收的蓝光与发射出的黄光混合，人眼感知到的这种混合光即为白光。荧光粉的具体配比以及蓝色芯片的特性共同决定了所发出光线的精确色温（冷白、纯白、暖白）和色度坐标。

13. 行业趋势与发展

诸如19-219型号的SMD LED市场持续发展。主要趋势包括：

• 效率提升（流明每瓦）： InGaN芯片技术和荧光粉配方的持续改进正带来更高的发光效率，这意味着在相同的输入电功率下能获得更亮的光输出。
• 微型化： 终端产品小型化的需求推动了LED向更小尺寸、更低高度发展，同时保持或提升其光学性能。
• 显色性与一致性提升： 荧光粉技术的进步以及更严格的分档工艺使得LED能够实现更高的显色指数（CRI）值，并确保不同批次间颜色更加一致，这对于显示背光和建筑照明至关重要。
• 集成化与智能特性： 尽管这是一个分立元件，但更广泛的行业趋势是朝着集成化LED模块发展，这类模块可能将驱动器、控制器和通信接口（如I2C）集成在单个封装内。
• 可持续性聚焦： 符合环境法规（RoHS、REACH、无卤）现已成为标准要求，并且人们越来越关注材料的可回收性以及减少荧光粉中稀土元素的使用。