SMD 藍光 LED 19-217 規格書 - 封裝 2.0x1.25x0.8mm - 電壓 2.6-2.9V - 功率 40mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

19-217 係一款緊湊型表面貼裝藍光 LED，專為需要可靠指示燈同背光方案嘅現代電子應用而設計。呢個元件採用 InGaN（氮化銦鎵）半導體晶片，喺藍光光譜產生光線，典型峰值波長為 468 納米。佢嘅主要優勢在於微型尺寸，可以喺印刷電路板（PCB）上節省大量空間，同傳統引腳元件相比，有助於實現更高嘅組裝密度。呢個器件完全符合當代環保同製造標準，包括 RoHS（有害物質限制）、歐盟 REACH 法規，並且被歸類為無鹵素。

1.1 核心優勢同目標市場

19-217 SMD LED 嘅設計為工程師同設計師提供咗幾個關鍵好處。佢細小嘅尺寸同輕盈嘅特性，令佢非常適合空間同重量係關鍵限制因素嘅應用。封裝以 8mm 載帶形式供應，捲喺直徑 7 吋嘅捲盤上，完全兼容高速自動貼片組裝設備，從而簡化製造流程。呢個 LED 亦兼容標準紅外線同氣相回流焊接工藝。佢嘅主要目標市場包括汽車電子（用於儀錶板同開關背光）、通訊設備（用於電話同傳真機嘅指示燈）、消費電子產品嘅 LCD 背光，以及通用指示燈應用。

2. 技術參數深入分析

呢部分提供規格書中關鍵電氣、光學同熱參數嘅詳細客觀分析，對於正確電路設計同可靠性評估至關重要。

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限。呢啲唔係正常操作條件。

• 反向電壓（VR）：5V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致結擊穿。
• 連續正向電流（IF）：10mA。可以連續施加嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流（IFP）：40mA。呢個係最大允許脈衝電流，指定佔空比為 1/10，頻率為 1kHz。適合短暫、高強度脈衝，但唔適合持續操作。
• 功耗（Pd）：40mW。封裝可以作為熱量散發嘅最大功率，計算公式為正向電壓（VF）* 正向電流（IF）。喺呢個極限附近操作需要謹慎嘅熱管理。
• 靜電放電（ESD）人體模型（HBM）：150V。呢個係相對較低嘅 ESD 耐受度，表明器件對靜電敏感。組裝同處理期間必須遵循正確嘅 ESD 處理程序。
• 操作溫度（Topr）：-40°C 至 +85°C。保證器件符合其公佈規格嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度（Tstg）：-40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度：器件可以承受峰值溫度為 260°C 嘅回流焊接，最長 10 秒；或者每個端子喺 350°C 下進行手動焊接，最長 3 秒。

2.2 電光特性

除非另有說明，否則呢啲參數係喺標準測試條件 Ta=25°C 同 IF=2mA 下測量。佢哋定義咗 LED 嘅光學性能。

• 發光強度（Iv）：範圍從最小 7.2 mcd 到最大 18.0 mcd。無指定典型值，表明性能係通過分級系統管理（見第 3 節）。
• 視角（2θ1/2）：120 度。呢個係發光強度下降到峰值一半時嘅全角。120° 角度提供寬闊、擴散嘅發射圖案，適合區域照明同背光。
• 峰值波長（λp）：468 nm（典型值）。呢個係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
• 主波長（λd）：465.0 nm 至 470.0 nm。呢個係人眼對 LED 顏色嘅單一波長感知，係用於顏色分級嘅參數。
• 光譜帶寬（Δλ）：25 nm（典型值）。呢個係發射光譜嘅寬度，喺最大強度一半處測量（半高全寬 - FWHM）。
• 正向電壓（VF）：喺 IF=2mA 時為 2.60V 至 2.90V。呢個範圍對於設計限流電路至關重要。
• 反向電流（IR）：喺 VR=5V 時最大為 50 μA。規格書明確指出器件唔係為反向操作而設計；呢個參數僅供測試用途。

3. 分級系統說明

為確保大規模生產中性能一致，LED 會根據關鍵參數進行分級。19-217 採用三維分級系統。

3.1 發光強度分級

根據喺 2mA 下測量嘅發光強度，LED 被分為四個等級（K1, K2, L1, L2）。

• 等級 K1：7.2 - 9.0 mcd
• 等級 K2：9.0 - 11.5 mcd
• 等級 L1：11.5 - 14.5 mcd
• 等級 L2：14.5 - 18.0 mcd

等級界限應用 ±11% 嘅公差。

3.2 主波長分級

呢個產品嘅顏色控制喺單一等級內。

• 等級 X：465.0 - 470.0 nm。指定咗 ±1nm 嘅嚴格公差。

3.3 正向電壓分級

正向電壓分為三個等級，以幫助設計一致嘅電流驅動器。

• 等級 28：2.60 - 2.70V
• 等級 29：2.70 - 2.80V
• 等級 30：2.80 - 2.90V

應用 ±0.05V 嘅公差。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條特性曲線，對於理解 LED 喺唔同操作條件下嘅行為至關重要。

4.1 相對發光強度 vs. 正向電流

呢條曲線顯示發光輸出同電流唔係線性關係。佢隨電流增加而增加，但最終會飽和。喺建議嘅連續電流（10mA）以上操作可能導致效率降低同加速老化。

4.2 相對發光強度 vs. 環境溫度

呢個圖表展示咗 LED 光輸出嘅負溫度係數。隨著結溫升高，發光強度降低。對於 19-217，當環境溫度接近最高操作極限 85°C 時，輸出會顯著下降。喺需要喺寬溫度範圍內保持亮度一致嘅設計中，必須考慮呢一點。

4.3 正向電流降額曲線

呢個係可靠性最關鍵嘅圖表之一。佢顯示最大允許連續正向電流作為環境溫度嘅函數。隨著溫度升高，最大安全電流降低。喺 85°C 時，允許嘅電流遠低於 25°C 時嘅 10mA 額定值。唔對電流進行降額可能導致熱失控同器件故障。

4.4 正向電壓 vs. 正向電流

呢條 IV（電流-電壓）曲線顯示咗二極管典型嘅指數關係。電壓隨電流對數增加。呢條曲線對於選擇合適嘅限流電阻或設計恆流驅動器至關重要。

4.5 光譜分佈同輻射圖案

光譜圖確認咗以 468nm 為中心嘅藍光發射，FWHM 約為 25nm。輻射圖案圖說明咗光線嘅空間分佈，確認咗具有指定 120° 視角嘅類朗伯發射圖案。

5. 機械同封裝資料

5.1 封裝尺寸

19-217 採用標準 SMD 封裝。關鍵尺寸（以毫米為單位）包括長度約 2.0mm、寬度約 1.25mm、高度約 0.8mm。規格書提供詳細圖紙，除非另有說明，公差為 ±0.1mm。陽極同陰極有清晰標記，呢點對於組裝期間正確方向至關重要。

5.2 極性識別

正確極性對 LED 操作至關重要。封裝包括視覺標記（通常係凹口或綠色標記）來識別陰極。設計師必須確保 PCB 焊盤圖案匹配呢個方向。

6. 焊接同組裝指引

正確處理同焊接對於良率同長期可靠性至關重要。

6.1 儲存同濕度敏感性

LED 包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。喺準備使用元件之前唔應該打開個袋。打開後，未使用嘅部件應儲存喺 ≤30°C 同 ≤60% 相對濕度（RH）下，並喺 168 小時（7 日）內使用。如果超過呢個時限，焊接前需要進行 60±5°C 烘烤 24 小時，以防止 "爆米花" 現象（回流期間因蒸汽壓力導致封裝開裂）。

6.2 回流焊接溫度曲線

指定咗無鉛回流曲線：

• 預熱：150-200°C，持續 60-120 秒。
• 液相線以上時間（TAL）：高於 217°C，持續 60-150 秒。
• 峰值溫度：最高 260°C，保持最長 10 秒。
• 升溫/降溫速率：最大升溫速率 6°C/秒，最大降溫速率 3°C/秒。

6.3 手動焊接同返修

如果需要手動焊接，烙鐵頭溫度必須低於 350°C，每個端子焊接時間唔超過 3 秒，使用額定功率低於 25W 嘅烙鐵。端子之間應至少間隔 2 秒冷卻時間。強烈不建議返修。如果無法避免，必須使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，以防止焊點承受機械應力。

7. 包裝同訂購資料

7.1 捲帶規格

元件以壓紋載帶形式供應，規格書中提供尺寸。載帶寬 8mm，捲喺標準直徑 7 吋（178mm）嘅捲盤上。每捲包含 3000 件。

7.2 標籤說明

捲盤標籤包含可追溯性同正確應用嘅關鍵信息：

• P/N：產品編號（例如，19-217/BHC-XK1L2B11X/3T）。
• QTY：包裝數量（3000 件）。
• CAT：發光強度等級（例如，K1, L2）。
• HUE：色度/主波長等級（X）。
• REF：正向電壓等級（例如，28, 29, 30）。
• LOT No：製造批次號，用於追溯。

8. 應用建議同設計考慮

8.1 典型應用場景

• 汽車內飾照明：儀錶組、按鈕同開關嘅背光。寬視角同藍色適合營造現代美學效果。
• 消費電子產品：遙控器、電器同音響設備上嘅狀態指示燈同按鍵背光。
• 電信同網絡設備：路由器、交換機同數據機上嘅鏈路活動、電源同狀態指示燈。
• 通用面板指示燈：任何需要細小、可靠同明亮藍色指示燈嘅應用。

8.2 關鍵設計考慮

1. 必須限流：必須使用外部限流電阻或恆流驅動器同 LED 串聯。正向電壓具有負溫度係數，意味住佢會隨溫度升高而降低。如果冇限流，電壓或溫度嘅微小增加都可能導致電流大幅增加，可能造成破壞。
2. 熱管理：考慮操作環境。使用降額曲線選擇合適嘅操作電流，特別係如果環境溫度高或者 PCB 散熱差。
3. ESD 保護：如果 LED 用戶可接觸，請喺輸入線路上實施 ESD 保護，並喺組裝期間執行 ESD 安全處理程序。
4. 光學設計：120° 視角提供寬廣覆蓋。如果需要聚焦光線，可能需要外部透鏡或導光件。

9. 技術比較同差異化

雖然有好多 SMD 藍光 LED，但 19-217 嘅參數組合使其定位於特定用例。同更細封裝（例如 0402）相比，佢提供更高嘅光輸出，並且由於尺寸更大，可能具有更好嘅散熱能力。同高功率 LED 相比，佢操作電流低得多，需要更簡單嘅驅動電路，對於指示燈應用更具成本效益。佢明確符合無鹵素同 REACH 標準，係對於有嚴格環保法規嘅市場（例如歐盟）嘅關鍵差異化因素。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 點解限流電阻係絕對必要？

LED 係電流驅動器件，唔係電壓驅動。V-I 特性係指數關係。喺典型正向電壓約 2.8V 時，電源電壓嘅微小變化或 LED Vf 因加熱而下降，都可能導致電流急劇增加，超過最大額定值並損壞器件。電阻根據歐姆定律設定固定電流（I = (Vsupply - Vf) / R）。

10.2 可唔可以直接用 3.3V 或 5V 邏輯輸出驅動呢個 LED？

唔可以，唔可以直接驅動。微控制器嘅 GPIO 引腳通常無法安全且持續地為 LED 提供足夠電流（通常限制喺 20-25mA），而且缺乏電流調節。你必須使用串聯電阻。對於 3.3V 電源，目標電流 5mA，Vf 為 2.8V，電阻值為 R = (3.3V - 2.8V) / 0.005A = 100 歐姆。務必檢查微控制器引腳嘅電流供應能力。

10.3 120° 視角對我嘅設計有咩意義？

意味住光線以寬錐形發射。如果你需要 LED 從多個角度都可見（例如面板指示燈），呢個係理想嘅。如果你需要聚焦光束（例如照亮特定點），單靠呢個 LED 唔適合，需要二次光學元件。

10.4 打開防潮袋後嘅 7 日使用期限有幾重要？

對於回流焊接非常重要。吸收到塑料封裝中嘅水分會喺高溫回流循環期間變成蒸汽，導致內部分層或開裂（"爆米花"），從而導致立即或潛在故障。如果個袋打開超過 168 小時，必須遵循烘烤程序。

11. 實用設計同使用案例

場景：為消費級路由器設計狀態指示燈。LED 需要顯示 "電源開啟" 同 "WAN 活動"（閃爍）。系統使用 3.3V 電源軌。為確保長壽命同避免微控制器過載，使用外部晶體管（例如細 NPN 或 NFET）來開關 LED。一個串聯電阻放置喺 3.3V 電源軌同 LED 陽極之間，晶體管將陰極切換到地。為連續 "電源" 指示選擇保守電流 5mA，並使用最大 Vf 2.9V 進行計算，確保所有條件下嘅亮度：R = (3.3V - 2.9V) / 0.005A = 80 歐姆（使用標準 82 歐姆電阻）。LED 中嘅功耗為 Pd = Vf * If = 2.9V * 0.005A = 14.5mW，遠低於 40mW 最大值，即使喺可能溫暖嘅外殼內也能確保極佳可靠性。

12. 工作原理簡介

19-217 LED 基於半導體 p-n 結中嘅電致發光原理運作。有源區由 InGaN 組成。當施加超過結內建電勢嘅正向電壓時，來自 n 型區域嘅電子同來自 p 型區域嘅空穴被注入到有源區。當呢啲電荷載流子復合時，佢哋以光子（光）嘅形式釋放能量。InGaN 合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接對應於發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係藍光（~468 nm）。環氧樹脂封裝用於保護半導體晶粒，提供機械穩定性，並作為主透鏡來塑造光輸出。

13. 技術趨勢同背景

呢個器件代表咗 LED 技術中一個成熟、成本優化嘅部分。使用 InGaN 產生藍光已經好成熟。指示燈型 SMD LED 嘅當前趨勢集中喺幾個領域：1)微型化：有比 19-217 更細嘅封裝（例如 0402, 0201）用於超高密度電路板。2)更高效率：新嘅晶片設計同材料持續提高每瓦流明，允許更低嘅操作電流同減少功耗。3)改善可靠性同一致性：先進製造同分級技術產生更緊密嘅參數分佈。4)廣泛環保合規：正如呢個部件所見，符合 RoHS、REACH 同無鹵素標準現已成為進入全球市場嘅基本期望。19-217 適合嗰啲偏好經過驗證、可靠同標準化元件，而非尖端性能嘅應用。