SMD LED 19-213/S2C-AP1Q2B/3T 數據表 - 亮橙色 - 2.0x1.25x0.8mm - 正向電壓 1.75-2.35V - 功率 60mW - 英文技術文件

1. 產品概覽

19-213/S2C-AP1Q2B/3T 是一款表面貼裝器件 (SMD) LED，專為高密度、微型應用而設計。它採用 AlGaInP 芯片技術，能發出明亮的橙色光，典型主波長為 611 nm。其小巧的佔位面積和輕量化結構，使其成為空間和重量為關鍵限制因素的現代電子設計的理想選擇。

1.1 核心優勢

The primary advantages of this LED stem from its SMD package. It enables significantly smaller printed circuit board (PCB) designs compared to traditional lead-frame components. This leads to higher component packing density, reduced storage requirements for both the components and the final assembled products, and ultimately contributes to the miniaturization of end-user equipment. The component is also compliant with key environmental and safety standards, including RoHS, REACH, and halogen-free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 目標應用

呢款LED好適合用喺各種指示同背光功能。典型應用領域包括汽車或工業控制嘅儀表板同開關背光。喺電訊方面，佢可以用作電話同傳真機等設備嘅指示燈或背光。另外亦適用於LCD、開關同符號嘅平面背光，以及一般用途指示燈。

2. Technical Specifications Deep Dive

呢部分根據數據表嘅定義，對LED嘅主要電氣、光學同熱力參數提供詳細、客觀嘅分析。

2.1 Absolute Maximum Ratings

呢啲額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出極限操作並唔受保證。關鍵額定值包括：

• 反向電壓 (VR): 5 V。反向偏壓超過此電壓可能導致接面崩潰。
• 連續正向電流 (IF): 25 mA。
• 峰值正向電流 (IFP)： 60 mA，僅允許在脈衝條件下使用（工作週期 1/10 @ 1 kHz）。
• 功耗 (Pd)： 60 毫瓦。此為以熱能形式散失嘅最大允許功率。
• Operating & Storage Temperature: -40°C 至 +85°C (工作)，-40°C 至 +90°C (儲存)。
• 焊接溫度： 可承受260°C回流焊接10秒或350°C手動焊接3秒。
• Electrostatic Discharge (ESD)： 人體模型 (HBM) 等級為2000 V。必須採取標準的靜電放電處理預防措施。

2.2 電光特性

這些參數在標準測試條件 Ta=25°C 及 IF=20 mA 下量度，用以定義LED的性能。

• 發光強度 (Iv)： 範圍由最小45.0 mcd至最大112.0 mcd。實際數值由分檔過程決定。
• 視角 (2θ1/2)： 120度廣闊角度，提供寬廣均勻嘅照明，適合指示燈應用。
• 峰值波長 (λp): 通常為 611 nm。
• 主波長 (λd): 指定介乎 600.5 nm 至 612.5 nm 之間，用以界定感知嘅橙色。
• 頻譜帶寬 (Δλ): 約 17 nm，係 AlGaInP LED 嘅典型數值。
• 正向電壓 (VF): 在20 mA電流下，介乎1.75 V至2.35 V之間。此範圍對於驅動電路設計至關重要。
• 反向電流 (IR): 當 VR=5V 時，最大反向電流為 10 μA。數據表明確指出該器件並非為反向操作而設計。

3. Binning System 說明

為確保生產中顏色與亮度的一致性，LED 會進行分檔。型號 19-213 採用三個獨立的分檔參數。

3.1 光強度分級

LED會根據其在IF=20mA下量度到的發光強度，分為四個等級（P1、P2、Q1、Q2）。這讓設計師可以根據其應用選擇合適的亮度等級，從標準指示燈（P1: 45.0-57.0 mcd）到更高亮度的需求（Q2: 90.0-112.0 mcd）皆可。

3.2 主波長分級

橙色色調透過主波長分檔 D8 至 D11 進行控制。每個分檔涵蓋 3 nm 範圍，由 600.5-603.5 nm (D8) 至 609.5-612.5 nm (D11)。這確保了整個生產批次中顏色外觀受到嚴格控制。

3.3 正向電壓分檔

正向電壓被分為三個類別（0, 1, 2）。這有助於設計高效的限流電路，因為了解VF範圍（例如，Bin 0: 1.75-1.95V, Bin 2: 2.15-2.35V）可以進行更精確的電阻計算，以達到目標驅動電流。

4. 性能曲線分析

該數據手冊提供了幾條特性曲線，對於理解LED在不同工作條件下的行為至關重要。

4.1 頻譜分佈

光譜曲線顯示出一個以611 nm為中心的單一主峰，這是AlGaInP材料的特徵。相對較窄的頻寬證實了橙色光輸出的純度。

4.2 輻射模式

極座標輻射圖展示了120度的視角。在寬闊的中心區域，光強幾乎是均勻的，並向邊緣平滑衰減，這對於廣角指示器而言是理想的特性。

4.3 相對發光強度與正向電流關係

此曲線顯示一種次線性關係。雖然輸出隨電流增加而上升，但效率通常在較高電流時因熱量產生增加而下降。在建議的20 mA或以下電流操作，可確保最佳性能及使用壽命。

4.4 相對發光強度與環境溫度關係

發光輸出與接面溫度成反比。曲線顯示當環境溫度超過25°C時，輸出會隨之下降。這種熱降額是高溫環境應用中必須考慮的關鍵因素。

4.5 正向電流降額曲線

此圖表定義了最大允許連續正向電流與環境溫度的函數關係。為防止過熱並確保可靠性，在較高的環境溫度下工作時，必須降低正向電流。

4.6 正向電壓與正向電流關係圖 (IV曲線)

IV曲線展示咗二極管嘅指數特性。正向電壓隨電流增加而上升。VF嘅分檔範圍係沿此曲線喺20 mA測試點上定義嘅。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝尺寸

此LED採用緊湊型SMD封裝。主要尺寸包括：本體長度約2.0毫米、寬度約1.25毫米、高度約0.8毫米（此封裝類型的典型尺寸，確切數值應以尺寸圖為準）。數據手冊包含詳細的標註尺寸圖，除非另有說明，標準公差為±0.1毫米。

5.2 極性識別

陰極通常喺器件上標示，常見方式包括凹口、綠點或鏡片陰極側嘅不同形狀。組裝時必須注意正確極性，以防損壞。

6. 焊接與組裝指引

正確處理對可靠性至關重要。數據手冊提供了具體說明。

6.1 電流限制

必須使用外部限流電阻。LED的指數型電流-電壓特性意味著電壓的微小增加會導致電流大幅且可能具破壞性的增加。

6.2 儲存與濕度敏感性

元件以防潮袋包裝，內附乾燥劑。

• 請於使用前才打開包裝袋。
• 開封後，若儲存於≤30°C及≤60%相對濕度環境下，請於168小時（7天）內使用。
• 如未使用，請重新密封於防潮包裝內。
• 如超出暴露極限，需在回流焊接前以60±5°C烘烤24小時。

6.3 回流焊接溫度曲線

指定無鉛回流焊接溫度曲線如下：

• 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，保持時間≤10秒。
• 最高升溫速率：6°C/秒，最高冷卻速率：3°C/秒。
• 回流焊接不應進行超過兩次。

6.4 手動焊接與返修

If hand soldering is necessary, limit iron tip temperature to ≤350°C, apply heat to each terminal for ≤3 seconds, and use a low-power iron (<25W). For rework, a dual-head soldering iron is recommended to simultaneously heat both terminals and avoid mechanical stress. The impact of rework on LED characteristics should be verified beforehand.

7. 包裝及訂購資料

7.1 標準包裝

LED以8毫米寬嘅凸紋載帶包裝，捲喺直徑7吋嘅捲盤上。每捲共有3000件。

7.2 標籤資訊

捲盤標籤包含用於追溯同識別嘅關鍵資料：

• CPN: 客戶零件編號。
• P/N: 製造商零件編號 (19-213/S2C-AP1Q2B/3T)。
• QTY: 包裝數量。
• CAT: 發光強度分級代碼（例如：Q2）。
• HUE: 色度/主波長分級代碼（例如：D10）。
• REF: 正向電壓分級代碼（例如：1）。
• LOT No.: 生產批次編號。

8. 應用設計注意事項

8.1 驅動電路設計

必須使用串聯電阻來設定正向電流。使用公式計算電阻值：R = (Vcc - VF) / IF，其中VF應從所選電壓區間的最大值中選取，以確保在最壞情況下電流不會超過設計目標。高溫操作時需考慮降額曲線。

8.2 熱管理

雖然體積細小，但LED會產生熱量。請確保使用足夠的PCB銅箔面積或散熱通孔，特別是在較高驅動電流或高環境溫度下使用時，以將熱量從LED接面導走，從而維持其性能及使用壽命。

8.3 光學集成

其120度廣闊視角，適合需要寬廣可視範圍嘅應用。對於導光管或透鏡，應考慮其輻射模式，以確保高效耦合同達到預期嘅照明效果。

9. 技術比較與區別

相比舊式通孔LED封裝，呢款SMD類型喺尺寸同重量上大幅減少，令現代微型化設計得以實現。喺SMD橙色LED類別中，其主要區別在於採用特定嘅AlGaInP技術組合（用於高效橙/紅光發射）、明確嘅分檔結構確保顏色/亮度一致性，以及符合無鹵同其他環保標準。詳細嘅降額同處理指引亦為設計師提供清晰參數，確保可靠應用。

10. 常見問題 (FAQ)

10.1 使用5V電源時應選用甚麼電阻值？

使用最壞情況下的VF值（你所選分檔中的最大值，例如Bin 2的2.35V）以及20 mA的目標IF值：R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 Ω。標準的130 Ω或150 Ω電阻均適用，但務必根據你的具體條件驗證實際電流。

10.2 我可以唔使用限流電阻嚟驅動呢個LED嗎？

唔係。二極管嘅IV特性係指數性嘅。直接將佢連接到電壓源，即使電壓接近其標稱VF，都好可能會導致電流過大、迅速過熱，同即刻損壞。

10.3 點解防潮袋打開後有7日嘅使用限期？

SMD封裝會從大氣中吸收濕氣。喺回流焊接期間，呢啲被困住嘅濕氣會迅速蒸發，導致內部分層或「爆米花」現象，令封裝破裂並損壞器件。168小時嘅車間壽命係呢種元件喺其濕度敏感等級下嘅安全暴露時間。

10.4 點樣解讀零件編號 19-213/S2C-AP1Q2B/3T？

雖然確切的企業編碼可能有所不同，但它通常參考基礎產品（19-213）、封裝類型（SMD），並可能包含該訂單所選的特定發光強度（Q2）、主波長和正向電壓分檔的代碼。

11. Design-in Case Study

場景： 為一個在環境溫度高達60°C下運作的工業控制器設計狀態指示燈面板。多個指示燈的統一橙色和一致的亮度至關重要。

實施：

1. 元件選擇： 指定來自單一生產批次及嚴格分檔（例如，光強度為Q1，波長為D10）的LED，以確保視覺一致性。
2. 電路設計： 使用3.3V電源軌，計算串聯電阻。假設VF bin 1（最大2.15V）並以18 mA為目標（因溫度稍作降額）：R = (3.3V - 2.15V) / 0.018A ≈ 64 Ω。選用62 Ω或68 Ω、容差1%的電阻。
3. 散熱設計： 將LED遠離PCB上其他熱源。考慮到60°C環境溫度並參考順向電流降額曲線，可使用連接陰極焊盤（通常為散熱焊盤）的小型銅箔區域進行散熱。
4. 組裝： 安排PCB組裝時程，確保LED捲盤在7天有效期內開封使用。嚴格遵循指定的回流焊溫度曲線。

此方法能確保在目標環境中實現可靠運行、外觀一致及長期穩定性。

12. 技術原理

此LED採用AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料製成。當施加正向電壓時，電子和電洞會被注入活性區域並在其中複合，以光子形式釋放能量。AlGaInP合金的具體成分決定了其帶隙能量，這直接對應於發射光的波長（顏色）——在此情況下為橙色（約611 nm）。SMD封裝將微小的半導體芯片密封起來，提供機械保護，內置透鏡以塑造光線輸出，並提供可焊接的端子用於電氣連接。

13. 行業趨勢

指示燈同背光LED嘅趨勢持續向更高效率（每單位電能輸入有更多光輸出）、更高可靠性同進一步微型化發展。業界亦大力推動更廣泛遵守環保法規（超越RoHS，包含PFAS等物質），同埋開發更堅固嘅封裝以承受更高溫嘅焊接製程。如呢份數據表所示，分檔代碼同詳細技術文件嘅標準化，有助製造商更輕鬆進行設計導入同供應鏈管理。

LED規格術語

LED技術術語完整解釋

光電性能

術語	單位/表達方式	簡易說明	為何重要
發光效能	lm/W (流明每瓦)	每瓦電力嘅光輸出，數值越高代表越慳電。	直接決定能源效益等級同電費開支。
Luminous Flux	lm (流明)	光源發出的總光量，俗稱「光亮度」。	判斷光線是否足夠明亮。
視角	° (度)，例如：120°	光強度降至一半時嘅角度，決定光束寬度。	影響照明範圍同均勻度。
CCT (色溫)	K (Kelvin)，例如 2700K/6500K	光線嘅暖/冷感，數值越低越偏黃/暖，越高越偏白/冷。	決定照明氛圍同適用場景。
CRI / Ra	無單位，0–100	準確呈現物件顏色的能力，Ra≥80為良好。	影響色彩真實性，用於商場、博物館等高要求場所。
SDCM	MacAdam橢圓步階，例如「5步階」	色彩一致性指標，數值愈細代表色彩一致性愈高。	確保同一批次LED燈顏色均勻一致。
Dominant Wavelength	nm（納米），例如：620nm（紅色）	對應彩色LED顏色的波長。	決定紅色、黃色、綠色單色LED嘅色調。
Spectral Distribution	波長與強度曲線	顯示跨波長嘅強度分佈。	影響色彩還原同品質。

電氣參數

術語	符號	簡易說明	設計考慮
正向電壓	Vf	啟動LED所需嘅最低電壓，類似「起始閾值」。	驅動器電壓必須≥Vf，串聯LED嘅電壓會累加。
Forward Current	If	正常LED運作之電流值。	Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脈衝電流	Ifp	短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃爍。	Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向電壓	Vr	LED可承受的最大反向電壓，超出此值可能導致擊穿。	電路必須防止反接或電壓尖峰。
Thermal Resistance	Rth (°C/W)	由晶片傳熱至焊料的阻力，數值愈低愈好。	高熱阻需要更強的散熱能力。
ESD Immunity	V (HBM), e.g., 1000V	抵禦靜電放電嘅能力，數值越高代表越唔易受損。	生產過程中需要採取防靜電措施，尤其係對於敏感嘅LED。

Thermal Management & Reliability

術語	關鍵指標	簡易說明	影響
接面溫度	Tj (°C)	LED晶片內部實際工作溫度。	每降低10°C，壽命可能延長一倍；溫度過高會導致光衰、色偏。
Lumen Depreciation	L70 / L80 (小時)	亮度降至初始值70%或80%所需時間。	直接定義LED「使用壽命」。
光通維持率	%（例如：70%）	經過一段時間後保留嘅亮度百分比。	表示長期使用下嘅亮度保持情況。
Color Shift	Δu′v′ 或 MacAdam 橢圓	使用期間的顏色變化程度。	影響照明場景中的色彩一致性。
Thermal Aging	Material degradation	因長期高溫而導致嘅劣化。	可能導致亮度下降、顏色變化或開路故障。

Packaging & Materials

術語	常見類型	簡易說明	Features & Applications
封裝類型	EMC, PPA, Ceramic	外殼物料保護晶片，提供光學/熱學介面。	EMC：良好耐熱性，成本較低；陶瓷：散熱更佳，壽命更長。
Chip Structure	正面，倒裝晶片	晶片電極排列。	Flip chip：散熱更佳，效能更高，適用於高功率。
Phosphor Coating	YAG, Silicate, Nitride	覆蓋藍色晶片，將部分轉化為黃/紅色，混合成白光。	不同熒光粉會影響效能、CCT同CRI。
鏡頭/光學元件	平面、微透鏡、全內反射	控制光線分佈的表面光學結構。	決定視角與光線分佈曲線。

Quality Control & Binning

術語	分檔內容	簡易說明	目的
Luminous Flux Bin	代碼，例如 2G、2H	按亮度分組，每組有最小/最大流明值。	確保同一批次亮度均勻。
Voltage Bin	Code e.g., 6W, 6X	按正向電壓範圍分組。	有助於驅動器匹配，提升系統效率。
顏色分箱	5-step MacAdam ellipse	按顏色坐標分組，確保範圍緊湊。	保证颜色一致性，避免灯具内部颜色不均匀。
CCT Bin	2700K、3000K等。	按相關色溫分組，每組均有對應的座標範圍。	滿足不同場景的相關色溫要求。

Testing & Certification

術語	Standard/Test	簡易說明	重要性
LM-80	光通維持測試	恆溫長期點亮，記錄亮度衰減。	用於估算LED壽命（配合TM-21）。
TM-21	壽命估算標準	根據LM-80數據估算實際使用條件下的壽命。	提供科學壽命預測。
IESNA	Illuminating Engineering Society	涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。	業界認可的測試基準。
RoHS / REACH	環保認證	確保不含任何有害物質（鉛、汞）。	國際市場准入要求。
ENERGY STAR / DLC	能源效益認證	照明設備的能源效益及性能認證。	用於政府採購、補貼計劃，提升競爭力。