SMD LED 19-213/BHC-AP1Q2/3T 藍色規格書 - 藍色 - 20mA 正向電流 - 75mW 功耗 - 英文技術文件

1. 產品概覽

19-213/BHC-AP1Q2/3T 係一款表面貼裝器件（SMD）LED，專為需要緊湊、高效同可靠光源嘅現代電子應用而設計。呢個元件係單色類型，專門發射藍光，並且採用無鉛材料製造，確保符合當代環保同安全標準，例如RoHS、歐盟REACH同無鹵素要求（Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm）。

呢款SMD LED嘅主要優勢在於其微型佔位面積，比傳統引線框架型LED細好多。呢種尺寸嘅縮減令設計師能夠實現更細嘅印刷電路板（PCB）佈局、更高嘅元件封裝密度、減少儲存空間需求，最終開發出更緊湊嘅終端用戶設備。此外，其輕量化結構令佢成為重量最小化係關鍵因素嘅應用嘅理想選擇。

該器件以業界標準嘅8mm膠帶包裝，捲在7英寸直徑嘅捲盤上供應，確保與批量生產中常用嘅高速自動貼片設備兼容。佢亦設計成兼容標準紅外線（IR）同氣相回流焊接工藝，方便集成到自動化組裝生產線。

2. 技術參數深入分析

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。呢啲數值係喺環境溫度（Ta）為25°C時指定，並且喺任何操作條件下都唔可以超過。

• 反向電壓（VR）：5 V。呢款LED唔係為反向操作而設計；超過呢個電壓會導致即時故障。
• 正向電流（IF）：20 mA。呢個係推薦嘅連續工作電流。
• 峰值正向電流（IFP）：40 mA。呢個只允許喺脈衝條件下，佔空比為1/10，頻率為1 kHz時使用。
• 功耗（Pd）：75 mW。呢個係封裝喺唔超過其熱極限情況下可以散發嘅最大功率。
• 靜電放電（ESD）人體模型（HBM）：150 V。適當嘅ESD處理程序對於防止潛在損壞至關重要。
• 工作溫度（Topr）：-40°C 至 +85°C。該器件額定喺呢個寬溫度範圍內工作。
• 儲存溫度（Tstg）：-40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度（Tsol）：對於回流焊接，指定峰值溫度為260°C，最多10秒。對於手動焊接，烙鐵頭溫度唔應該超過350°C，每個端子最多3秒。

2.2 電光特性

電光特性係喺Ta=25°C同IF為20 mA時測量，代表器件喺標準操作條件下嘅典型性能。

• 發光強度（Iv）：典型值冇指定為單一數字；相反，器件係分級嘅。範圍從最小45.0 mcd到最大112.0 mcd。視角（2θ1/2）通常為120度，提供寬光束模式。
• 峰值波長（λp）：通常為468 nm，表示光譜發射最強嘅波長。
• 主波長（λd）：範圍從464.5 nm到476.5 nm。呢個係人眼感知嘅單一波長，亦都係分級嘅。
• 光譜輻射帶寬（Δλ）：通常為25 nm，定義咗最大強度一半處（FWHM）嘅發射光譜寬度。
• 正向電壓（VF）：喺IF=20mA時，範圍從2.7 V到3.7 V。呢個參數有±0.1V嘅容差，並且亦都係分級嘅。
• 反向電流（IR）：當施加5V反向電壓（VR）時，最大為50 μA。呢個測試條件僅用於特性描述。

重要注意事項：關鍵參數指定咗容差：發光強度（±11%）、主波長（±1 nm）同正向電壓（±0.1 V）。該器件明確唔係為反向操作而設計；VR額定值僅適用於IR測試。

3. 分級系統說明

為確保生產中顏色同亮度一致，LED根據發光強度同主波長進行分級。

3.1 發光強度分級

分級由字母數字代碼（P1, P2, Q1, Q2）定義，每個代碼覆蓋特定嘅發光強度範圍，以毫坎德拉（mcd）為單位，喺IF=20mA時測量。

• 分級 P1：45.0 mcd（最小）至 57.0 mcd（最大）
• 分級 P2：57.0 mcd 至 72.0 mcd
• 分級 Q1：72.0 mcd 至 90.0 mcd
• 分級 Q2：90.0 mcd 至 112.0 mcd

3.2 主波長分級

波長分級由字母數字代碼（A9, A10, A11, A12）定義，每個代碼覆蓋特定嘅主波長範圍，以納米（nm）為單位，喺IF=20mA時測量。

• 分級 A9：464.5 nm 至 467.5 nm
• 分級 A10：467.5 nm 至 470.5 nm
• 分級 A11：470.5 nm 至 473.5 nm
• 分級 A12：473.5 nm 至 476.5 nm

呢種分級允許設計師選擇符合其應用精確亮度同顏色一致性要求嘅元件。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條典型特性曲線，說明器件喺唔同條件下嘅行為。呢啲對於理解實際場景中嘅性能至關重要。

• 相對發光強度 vs. 環境溫度：呢條曲線顯示光輸出如何隨環境溫度升高超過25°C而下降。對於熱管理設計以維持所需亮度水平至關重要。
• 相對發光強度 vs. 正向電流：呢個圖表說明咗驅動電流同光輸出之間嘅非線性關係。喺推薦嘅20mA以上操作可能會導致亮度收益遞減，同時增加器件嘅熱量同壓力。
• 正向電流 vs. 正向電壓（IV曲線）：呢條基本曲線顯示二極管中電壓同電流之間嘅指數關係。指定嘅VF範圍（20mA時2.7V-3.7V）係從呢條曲線讀取。
• 正向電流降額曲線：呢條曲線規定咗最大允許正向電流作為環境溫度嘅函數。隨著溫度升高，最大安全電流會降低以防止過熱。
• 光譜分佈：相對強度對波長嘅圖，圍繞典型峰值波長468 nm，帶寬約為25 nm。
• 輻射圖：描繪光強度空間分佈嘅極坐標圖，確認典型嘅120度視角。

5. 機械同包裝資訊

5.1 封裝尺寸

規格書包含LED封裝嘅詳細機械圖紙。圖紙指定咗所有關鍵尺寸，包括長度、寬度、高度、焊盤尺寸同埋佢哋嘅位置。除非另有說明，尺寸公差為±0.1 mm。呢個資訊對於PCB焊盤設計（焊盤圖案）至關重要，以確保正確焊接同對齊。

5.2 捲帶同膠帶尺寸

產品以防潮包裝供應。載帶尺寸指定為牢固固定元件。每個捲盤包含3000件。提供咗捲盤（7英寸直徑）、載帶同蓋帶嘅詳細圖紙，除非另有說明，所有公差均為標準±0.1 mm。呢個確保與自動化組裝設備兼容。

5.3 標籤說明

包裝標籤包含用於追溯同正確應用嘅關鍵資訊：

• CPN：客戶產品編號。
• P/N：產品編號（例如，19-213/BHC-AP1Q2/3T）。
• QTY：包裝數量。
• CAT：發光強度等級（強度分級代碼）。
• HUE：色度座標同主波長等級（波長分級代碼）。
• REF：正向電壓等級。
• LOT No：製造批次號，用於追溯。

防潮袋包含乾燥劑同濕度指示卡，以保護元件喺儲存同運輸期間免受濕氣吸收。

6. 焊接同組裝指引

6.1 儲存同處理

呢啲LED對濕氣敏感。防潮袋喺元件準備使用前唔可以打開。打開後：

• LED應該保持喺≤30°C同≤60%相對濕度。
• 佢哋必須喺168小時（7日）內使用。
• 未使用嘅LED應該重新密封喺防潮包裝中，並放入新嘅乾燥劑。
• 如果超過儲存時間或者乾燥劑顯示高濕度，需要喺焊接前進行烘烤處理，溫度為60 ±5°C，時間為24小時。

6.2 回流焊接溫度曲線

指定咗無鉛回流焊接溫度曲線：

• 預熱：150-200°C，持續60-120秒。
• 液相線以上時間（217°C）：60-150秒。
• 峰值溫度：最高260°C。
• 峰值時間：最多10秒。
• 加熱速率：最高6°C/秒，直到255°C，然後最高3°C/秒到峰值。

關鍵注意事項：回流焊接唔應該進行超過兩次。加熱期間唔應該對LED施加壓力，焊接後PCB唔應該翹曲。

6.3 手動焊接同維修

如果手動焊接無可避免：

• 使用烙鐵頭溫度<350°C嘅烙鐵。
• 限制焊接時間為每個端子≤3秒。
• 使用功率≤25W嘅烙鐵。
• 每個端子焊接之間至少間隔2秒。

強烈唔建議焊接後進行維修。如果絕對必要，應該使用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，避免機械應力。必須事先評估維修期間損壞LED特性嘅可能性。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

根據規格書，呢款藍色SMD LED適用於各種低至中功率指示同背光應用，包括：

• 背光：用於消費電子產品、汽車內飾（非關鍵）同工業控制面板中嘅儀表板、開關同符號。
• 通訊設備：電話同傳真機中嘅狀態指示器同鍵盤背光。
• LCD背光：作為小型單色或分段LCD顯示器嘅平面背光源。
• 一般指示：廣泛電子設備中嘅電源狀態、模式選擇同其他用戶界面指示器。

7.2 設計考慮因素

• 限流：外部限流電阻係必須嘅。正向電壓有一個範圍（2.7V-3.7V），由於二極管嘅指數IV特性，電源電壓嘅微小變化可能導致正向電流發生大嘅、可能具破壞性嘅變化。電阻值必須基於最壞情況VF（最小）計算，以確保電流永遠唔超過20mA連續嘅絕對最大額定值。
• 熱管理：雖然封裝細，但必須考慮功耗（最大75mW）同降額曲線，特別係喺高環境溫度環境或密閉空間中。足夠嘅PCB銅面積（散熱焊盤）可以幫助散熱。
• ESD保護：150V HBM ESD額定值相對較低。喺處理呢啲LED嘅PCB上實施ESD保護措施，並且喺組裝同處理期間始終遵循適當嘅ESD協議。

7.3 應用限制

規格書明確指出呢款產品唔建議用於高可靠性應用，例如軍事/航空航天系統或汽車安全/保安系統（例如，剎車燈、安全氣囊指示器）。對於呢類應用，應該選擇具有相應汽車（AEC-Q101）或軍事資格嘅LED。

8. 常見問題（基於技術參數）

Q1：點解限流電阻絕對必要？

A1：LED係電流驅動器件。佢哋嘅正向電壓（VF）有生產容差，並且隨溫度變化。冇串聯電阻，電流僅由電源電壓同LED嘅動態電阻決定，後者非常低。電源電壓嘅輕微增加或VF嘅減少（由於溫度升高）可能導致電流飆升超過20mA最大值，導致快速過熱同故障。電阻提供穩定、可預測同安全嘅電流。

Q2：我點樣為我嘅應用選擇正確嘅分級？

A2：選擇取決於你對亮度均勻性同顏色一致性嘅要求。如果多個LED並排使用（例如，喺陣列或條形圖中），從相同發光強度分級（CAT）同主波長分級（HUE）中選擇LED對於避免亮度或藍色色調嘅可見差異至關重要。對於唔太關鍵嘅單一指示器應用，更寬嘅分級可能可以接受並且更具成本效益。

Q3：我可以用高於20mA嘅脈衝電流驅動呢款LED令佢更光嗎？

A3：可以，但僅限於嚴格限制內。規格書指定峰值正向電流（IFP）為40mA，佔空比為1/10，頻率為1kHz。脈衝可以實現更高嘅感知亮度。然而，你必須確保隨時間嘅平均電流唔超過連續額定值，並且結溫唔超過其極限。降額曲線同功耗額定值仍然必須遵守。

Q4：如果打開防潮袋後超過7日嘅車間壽命會點？

A4：塑料SMD封裝可以從空氣中吸收濕氣。喺回流焊接期間，呢啲被困嘅濕氣迅速變成蒸汽，可能導致內部分層、封裝破裂或焊點故障（"爆米花效應"）。如果超過車間壽命，必須烘烤元件（60°C，24小時）以驅除濕氣，然後先可以安全焊接。

9. 工作原理介紹

呢款LED基於由氮化銦鎵（InGaN）材料製造嘅半導體二極管結構，如器件選擇指南所示。當施加超過二極管開啟閾值（約2.7-3.7V）嘅正向電壓時，電子同空穴被注入半導體嘅有源區。呢啲電荷載流子復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。InGaN合金嘅特定成分決定咗半導體嘅帶隙能量，直接決定發射光嘅波長（顏色）。喺呢種情況下，合金被設計成喺可見光譜嘅藍色區域產生光子，峰值波長約為468 nm。透明樹脂封裝保護半導體芯片並充當透鏡，將發射光塑造成寬120度視角。

10. 技術趨勢

19-213/BHC-AP1Q2/3T代表成熟嘅SMD LED技術。LED行業嘅總體趨勢包括持續推動提高效率（每瓦更多流明），呢個允許喺相同電流下更光嘅輸出，或者相同亮度下更低功耗同更少熱量。亦都有一個趨勢係更高顏色一致性同更緊密分級，以滿足顯示同照明應用嘅需求。此外，微型化持續進行，更細嘅封裝佔位面積（例如，0402、0201公制）對於空間受限嘅應用變得普遍。最後，增強可靠性同穩健性，包括更高ESD額定值同改進防潮性，係將LED使用擴展到更苛刻環境（如汽車照明）嘅關鍵發展領域。