SMD LED 19-218/BHC-ZL1M2QY/3T 規格書 - 藍色 - 5mA - 120° 視角 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

19-218/BHC-ZL1M2QY/3T 係一款表面貼裝器件 (SMD) 發光二極管 (LED)，專為現代、緊湊嘅電子應用而設計。呢個元件代表咗對傳統引線框架型 LED 嘅重大進步，能夠顯著縮細終端產品嘅體積。佢嘅核心價值在於實現更細嘅印刷電路板 (PCB) 設計、更高嘅元件封裝密度，以及減少整體設備嘅尺寸同重量。呢個令佢成為空間同重量係關鍵限制因素嘅應用嘅理想選擇。

呢款 LED 係單色類型，發出藍光，並採用環保材料製造。佢完全符合主要國際法規，包括歐盟嘅《限制有害物質指令》(RoHS)、《化學品註冊、評估、授權和限制法規》(REACH)，以及無鹵素要求 (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)。產品以兼容標準自動貼片組裝設備嘅帶裝形式供應，簡化咗大批量生產流程。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款 SMD LED 嘅主要優勢源自佢嘅微型佔位面積同輕量化結構。通過消除笨重嘅引腳，佢可以更有效地利用 PCB 空間。呢個直接轉化為更細嘅最終產品外殼、更低嘅材料成本，以及更輕嘅終端用戶設備。SMD 元件可實現嘅高封裝密度對於現代、功能豐富嘅電子產品至關重要。

呢款 LED 嘅目標應用多種多樣，主要集中於指示燈同背光功能。關鍵市場包括汽車內飾（例如，儀錶板同開關背光）、電信設備（例如，電話同傳真機中嘅狀態指示燈同鍵盤背光），以及消費電子產品（例如，液晶顯示器 (LCD)、開關同符號嘅平面背光）。佢嘅通用性質亦令佢適合工業同消費領域嘅各種其他指示燈應用。

2. 絕對最大額定值同技術參數

理解絕對最大額定值對於確保可靠運行同防止器件過早失效至關重要。呢啲額定值定義咗可能導致永久損壞嘅應力極限。

• 反向電壓 (V_R):5 V。超過呢個反向電壓可能會導致結擊穿。
• 連續正向電流 (I_F):25 mA。呢個係可以連續施加嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流 (I_FP):100 mA。呢個脈衝電流額定值（佔空比 1/10，頻率 1 kHz）允許短時間內更高亮度，但唔可以用於連續操作。
• 功耗 (P_d):95 mW。呢個係器件可以作為熱量散發嘅最大功率，計算為正向電壓同正向電流嘅乘積。
• 靜電放電 (ESD) 人體模型 (HBM):150 V。組裝同處理期間必須遵循正確嘅 ESD 處理程序，以避免靜電造成損壞。
• 工作溫度 (T_opr):-40°C 至 +85°C。保證器件喺呢個環境溫度範圍內正常工作。
• 儲存溫度 (T_stg):-40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度:器件可以承受峰值溫度為 260°C 長達 10 秒嘅回流焊接，或者每個端子喺 350°C 下長達 3 秒嘅手焊。

3. 電光特性

電光特性係喺標準測試條件下測量嘅，環境溫度 (T_a) 為 25°C，正向電流 (I_F) 為 5 mA，除非另有說明。呢啲參數定義咗 LED 嘅光輸出同電氣行為。

• 發光強度 (I_v):範圍從最小 11.5 毫坎德拉 (mcd) 到最大 28.5 mcd。摘要表中未指定典型值，但分級系統提供特定範圍。
• 視角 (2θ_1/2):120 度。呢個係發光強度為 0 度（軸上）強度一半時嘅全角。咁闊嘅視角適合需要廣闊照明或多角度可見性嘅應用。
• 峰值波長 (λ_p):468 nm。呢個係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
• 主波長 (λ_d):範圍從 465 nm 到 475 nm。呢個係人眼感知到嘅、與 LED 光顏色相匹配嘅單一波長。佢係顏色定義嘅關鍵參數。
• 光譜輻射帶寬 (Δλ):25 nm（典型值）。呢個定義咗峰值強度一半處嘅發射光譜寬度。
• 正向電壓 (V_F):喺 I_F= 5mA 時，範圍從 2.7 V 到 3.2 V。呢個係 LED 導通電流時兩端嘅電壓降。
• 反向電流 (I_R):當施加反向電壓 (V_R) 為 5V 時，最大為 50 μA。

公差注意事項:發光強度公差為 ±11%，主波長公差為 ±1 nm，正向電壓公差為 ±0.05 V。呢啲公差已喺分級系統中考慮。

4. 分級系統說明

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED 會根據關鍵參數分入唔同嘅級別。呢個允許設計師選擇符合特定應用均勻性要求嘅元件。

4.1 發光強度分級

根據喺 I_F= 5mA 時測量嘅發光強度，LED 分為四個級別 (L1, L2, M1, M2)。

• 級別 L1:11.5 mcd 至 14.5 mcd
• 級別 L2:14.5 mcd 至 18.0 mcd
• 級別 M1:18.0 mcd 至 22.5 mcd
• 級別 M2:22.5 mcd 至 28.5 mcd

4.2 主波長分級

LED 根據其主波長分組，以控制藍色嘅色調。

• 組別 Z:呢個組別包含藍色 LED 嘅級別。
• 級別 X:465 nm 至 470 nm（稍短，可能偏綠藍）
• 級別 Y:470 nm 至 475 nm（稍長，可能更純或更深藍）

4.3 正向電壓分級

LED 亦會根據正向電壓 (V_F) 分級，以幫助電路設計，特別係限流電阻計算同電源設計。

• 組別 Q:呢個組別包含正向電壓級別。
• 級別 29:2.7 V 至 2.8 V
• 級別 30:2.8 V 至 2.9 V
• 級別 31:2.9 V 至 3.0 V
• 級別 32:3.0 V 至 3.1 V
• 級別 33:3.1 V 至 3.2 V

完整產品型號（例如，BHC-ZL1M2QY/3T）包含指定器件所屬發光強度、主波長同正向電壓級別嘅代碼。

5. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條特性曲線，說明 LED 性能喺唔同工作條件下嘅變化。呢啲對於穩健設計至關重要。

5.1 發光強度 vs. 正向電流

呢條曲線顯示發光強度隨正向電流增加而增加，但關係並非完全線性，特別係喺較高電流時。喺推薦嘅連續電流以上操作會增加光輸出，但亦會產生更多熱量，可能縮短壽命同改變顏色。

5.2 發光強度 vs. 環境溫度

隨著環境溫度升高，LED 嘅發光強度會降低。呢個係半導體光源嘅基本特性。曲線顯示相對發光強度隨著溫度從 -40°C 上升到 +100°C 而下降。高溫環境嘅設計必須考慮呢個降額。

5.3 正向電流降額曲線

為防止過熱，最大允許連續正向電流必須隨著環境溫度升高而降低。呢條曲線提供降額信息，指定喺更高 T_F時嘅較低 I_a限制，以保持喺功耗額定值內。

5.4 正向電壓 vs. 正向電流

呢個係 LED 二極管嘅電流-電壓 (I-V) 特性。佢顯示指數關係，其中電壓超過導通閾值嘅微小增加會導致電流大幅增加。呢個突顯咗與 LED 串聯嘅限流器件（如電阻或恆流驅動器）嘅關鍵必要性。

5.5 光譜分佈

圖表描繪咗可見光譜範圍內嘅相對輻射功率，以 468 nm 嘅峰值波長為中心，典型帶寬為 25 nm。呢個定義咗藍光嘅純度同特定色調。

5.6 輻射圖

呢個極坐標圖直觀地表示光嘅空間分佈，確認咗 120 度視角。佢顯示強度喺偏離中心軸嘅角度上如何減弱。

6. 機械同封裝資料

SMD LED 封裝嘅物理尺寸喺詳細圖紙中提供。關鍵尺寸包括總長度、寬度同高度，以及可焊接端子嘅位置同尺寸。亦建議咗推薦嘅焊盤佈局，以確保回流焊接期間可靠嘅焊點同正確對齊。焊盤設計僅供參考，設計師可以根據其特定 PCB 製造能力同熱管理需求進行修改。封裝尺寸公差通常為 ±0.1 mm，除非另有說明。

元件採用透明（無色）樹脂透鏡，允許來自 InGaN（氮化銦鎵）半導體芯片嘅藍光無需濾色即可發射。極性由封裝上嘅標記指示，貼裝時必須遵守以確保正確嘅電氣連接。

7. 焊接、組裝同儲存指引

遵守呢啲指引對於組裝良率同長期可靠性至關重要。

7.1 限流要求

必須使用外部限流電阻。LED 嘅指數 I-V 特性意味著電源電壓嘅微小變化會導致正向電流發生巨大且可能具破壞性嘅變化。電阻可靠地設定工作電流。

7.2 儲存同濕度敏感性

LED 包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中，以防止吸收大氣中嘅水分。喺準備好喺生產中使用元件之前，唔應該打開個袋。打開前，儲存條件應為 ≤30°C 同 ≤90% RH。打開後，如果保持喺 ≤30°C 同 ≤60% RH，元件有 1 年嘅 "車間壽命"。未使用嘅部件應重新密封喺防潮包裝中。如果乾燥劑指示劑變色或超過儲存時間，則需要喺回流焊接前進行 60 ±5°C 烘烤 24 小時以去除水分。

7.3 焊接條件

器件兼容紅外 (IR) 同氣相回流焊接工藝。提供無鉛回流溫度曲線，指定預熱、液相線以上時間 (217°C)、峰值溫度（最高 260°C，最長 10 秒）同冷卻速率。同一 LED 上不應進行超過兩次回流焊接。焊接期間，不應對元件施加機械應力，PCB 喺工藝後不應翹曲。

7.4 手焊同返工

如果必須手焊，烙鐵頭溫度必須低於 350°C，每個端子嘅接觸時間不應超過 3 秒。建議使用低功率烙鐵 (<25W)，焊接每個端子之間至少間隔 2 秒。強烈不建議喺 LED 焊接後進行返工。如果絕對無法避免，必須使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，並且必須事先驗證對 LED 特性嘅影響。

8. 包裝同訂購資料

產品以標準 8mm 帶裝形式供應，捲盤直徑為 7 英寸。每捲包含 3000 件。載帶同捲盤尺寸有規定，以確保與自動組裝設備兼容。包裝包括鋁箔防潮袋、乾燥劑同標籤。捲盤上嘅標籤提供關鍵信息，包括產品編號 (P/N)、客戶部件號 (CPN)、包裝數量 (QTY)，以及發光強度 (CAT)、主波長/色度 (HUE) 同正向電壓 (REF) 嘅特定級別代碼，以及製造批號 (LOT No)。

9. 應用設計考慮

9.1 電路設計

基本設計步驟係選擇合適嘅限流電阻。數值使用歐姆定律計算：R = (V_supply- V_F) / I_F. 使用規格書中（或特定級別）嘅最大 V_F，以確保喺最壞情況下電流不超過所需嘅 I_F。電阻嘅額定功率亦必須足夠：P_R= (I_F)² * R。對於需要喺溫度範圍內或多個 LED 之間亮度一致嘅設計，考慮使用恆流驅動器代替簡單電阻。

9.2 熱管理

雖然 SMD LED 效率高，但佢哋仍然會產生熱量。喺或接近最大電流額定值下操作會增加結溫。高溫會降低光輸出（流明衰減）並可能加速長期退化。確保 PCB 佈局提供足夠嘅散熱，特別係如果 LED 喺高電流驅動或用於高環境溫度環境中。遵循規格書中提供嘅正向電流降額曲線。

9.3 光學整合

120 度視角提供廣闊嘅發射。對於需要更聚焦光束嘅應用，可能需要二次光學器件，例如透鏡或導光板。透明樹脂封裝適合與外部光學元件一起使用。設計導光板或擴散器時，要考慮 LED 嘅空間輻射模式同光譜輸出。

10. 技術比較同差異化

與傳統帶有引線嘅通孔 LED 相比，呢款 SMD LED 為現代製造提供決定性優勢：大幅減少電路板空間、適合全自動組裝，以及更低嘅高度實現更薄嘅產品。喺 SMD LED 類別內，呢個特定部件嘅關鍵區別包括其相對較高嘅發光強度分級範圍（5mA 時高達 28.5 mcd）、非常寬嘅 120 度視角，以及符合嚴格嘅無鹵素同 RoHS 標準。針對強度、波長同電壓嘅詳細分級系統為設計師提供咗所需嘅細粒度，適用於要求高一致性嘅應用，例如多 LED 背光陣列或顏色同亮度匹配視覺上很重要嘅狀態指示燈群組。

11. 常見問題 (FAQ)

問：點解限流電阻絕對必要？

答：LED 係具有非線性、指數電流-電壓關係嘅二極管。冇電阻限制電流，即使微小嘅過壓都會導致電流不受控制地上升，幾乎立即因過熱而損壞 LED。

問：我可以用 3.3V 電源唔加電阻驅動呢個 LED 嗎？

答：唔可以。正向電壓範圍從 2.7V 到 3.2V。3.3V 電源超過最小 V_F，而且冇電阻來降低額外嘅 0.1V 到 0.6V，電流將不受調節，很可能超過最大額定值，損壞 LED。

問："無鉛" 標識對於焊接意味住乜？

答：意味住器件嘅端子不含鉛。呢個要求組裝期間使用無鉛 (Pb-free) 焊料合金，佢哋通常比傳統錫鉛焊料具有更高熔點。提供嘅回流曲線專為呢啲更高溫度嘅無鉛工藝而設計。

問：點樣解讀部件號級別代碼（例如，ZL1M2QY）？

答：代碼對應分級組別。例如，'L1' 或 'M2' 表示發光強度級別，'Y' 表示主波長級別 (470-475nm)，'QY' 可能指正向電壓級別組。確切映射應與製造商嘅詳細級別代碼文檔確認。

12. 設計同使用案例

案例 1：汽車儀錶板開關背光：使用 5-10 個呢啲 LED 群組來背光各種按鈕同旋鈕。設計師從相同發光強度級別（例如，M1）同主波長級別（例如，Y）中選擇 LED，以確保所有開關嘅顏色同亮度均勻。寬闊嘅 120° 視角確保從駕駛員角度可見背光。LED 通過集成到儀錶板控制模塊中嘅恆流調節器以保守嘅 10mA 驅動，以保持穩定亮度，儘管車輛 12V 電氣系統存在波動。

案例 2：工業狀態指示燈面板：單個 LED 用作工廠設備上嘅 "電源開啟" 指示燈。設計一個簡單電路，包含 5V 電源軌、為 15mA 操作計算嘅限流電阻（使用最大 V_F3.2V：R = (5-3.2)/0.015 = 120Ω），同 LED。明亮嘅藍光喺光線充足嘅工業環境中非常顯眼。SMD 封裝允許佢直接放置喺主控制 PCB 上，與面板安裝嘅通孔 LED 相比，節省空間同組裝成本。

13. 工作原理

呢款 LED 係一種半導體光子器件。佢嘅核心係由 InGaN（氮化銦鎵）材料製成嘅芯片。當施加超過二極管導通閾值嘅正向電壓時，電子同空穴被注入半導體嘅有源區。呢啲電荷載流子復合，復合釋放嘅能量以光子（光）嘅形式發射。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）——喺呢個情況下係藍色。透明環氧樹脂封裝保護精細嘅半導體芯片，作為透鏡塑造光輸出，並提供機械穩定性。

14. 技術趨勢

像 19-218 系列咁樣嘅 SMD LED 發展係電子產品向微型化、每單位面積功能增加同自動化、大批量製造嘅更廣泛趨勢嘅一部分。半導體材料嘅進步，特別係基於 InGaN 嘅藍光同白光 LED 嘅效率同顏色範圍，一直係主要驅動力。呢類元件嘅未來趨勢可能包括發光效率進一步提高（每電瓦更多光輸出）、顏色一致性同顯色性改善、集成板上控制電路（成為 "智能" LED），以及為更高功率密度同更好熱管理而設計嘅封裝。對可持續性嘅推動繼續推動有害物質嘅消除同整個生命週期能源效率嘅改善。