SMD LED 19-213/R6C-AM2P1VY/3T 數據手冊 - 亮紅色 - 5mA - 2.2V - 英文技術文件

1. 產品概覽

19-213係一款表面貼裝器件（SMD）LED，專為通用指示燈同背光應用而設計。佢採用AlGaInP（磷化鋁鎵銦）晶片，能夠發出明亮嘅紅光。呢款元件嘅特點係體積細小，有助提高印刷電路板（PCB）上嘅元件裝配密度，從而令終端用戶設備可以設計得更細。器件以8毫米載帶包裝供應，完全兼容自動化貼片組裝流程。

1.1 核心優勢與目標市場

呢款LED嘅主要優勢包括其微型尺寸、輕量化結構，以及符合現代製造同環保標準。佢係無鉛、符合RoHS指令、符合REACH法規，並被歸類為無鹵素。呢啲特點令佢適用於多種消費電子產品、電訊設備（例如電話、傳真機）、汽車儀錶板同開關背光，以及LCD同符號嘅通用背光。

2. 技術參數深入探討

本部分會對數據表中列明嘅關鍵電氣、光學同熱力參數，提供詳細而客觀嘅解讀。

2.1 絕對最大額定值

此等額定值定義了壓力極限，超出此極限可能會對器件造成永久性損壞。不建議在此極限以外操作。

• Reverse Voltage (V_R): 5V。反向偏壓超過此電壓可能導致接面崩潰。
• 順向電流 (I_F): 25mA DC。連續直流電流不應超過此數值。
• 峰值順向電流 (I_FP): 60mA。此電流僅允許在脈衝條件下（工作週期 1/10，1kHz）處理瞬態浪湧。
• Power Dissipation (P_d): 60mW。此為封裝在環境溫度 (T 下可散逸的最大功率。_a) 攝氏25度。
• 靜電放電 (ESD)： 2000V (人體模型)。組裝過程中必須遵循正確的靜電放電處理程序。
• Operating & Storage Temperature: -40°C 至 +85°C（操作），-40°C 至 +90°C（儲存）。
• 焊接溫度： Reflow profile 峰值為 260°C，最長 10 秒；每端手動焊接於 350°C，最長 3 秒。

2.2 電氣光學特性

這些參數是在標準測試條件 I_F = 5mA 及 T_a = 25°C 下量度。它們定義了器件的典型性能。

• 發光強度 (I_v): 範圍由 22.5 mcd (最小值) 至 57.0 mcd (最大值)，典型公差為 ±11%。實際數值由分檔代碼 (M2, N1, N2, P1) 決定。
• 視角 (2θ_1/2): 典型120度寬廣角度，提供適合區域照明的廣闊發射模式。
• Peak Wavelength (λ_p): 典型值為632 nm，使發光位於可見光譜的紅色區域。
• Dominant Wavelength (λ_d): 指定介乎617.5 nm至633.5 nm之間，容差為±1 nm。此為主要色座標，分檔為E4至E7。
• 光譜帶寬 (Δλ): 通常為20 nm，表示紅光的光譜純度。
• 正向電壓 (V_F): 在5mA下範圍為1.70V至2.20V，容差為±0.05V。其代碼分檔為19至23。必須串聯一個限流電阻，以防止因輕微電壓波動而導致熱失控。
• 反向電流 (I_R): 在 V 時最大 10 µA_R=5V。此裝置並非設計用於反向偏壓操作。

3. 分級系統解說

產品根據關鍵性能參數進行分檔，以確保同一生產批次內的一致性。設計師可以指定分檔以滿足嚴格的應用要求。

3.1 發光強度分級

分檔：M2 (22.5-28.5 mcd)、N1 (28.5-36.0 mcd)、N2 (36.0-45.0 mcd)、P1 (45.0-57.0 mcd)。選擇較高的分檔（例如P1）可保證更高的最低亮度。

3.2 主波長分檔

分級：E4 (617.5-621.5 nm)、E5 (621.5-625.5 nm)、E6 (625.5-629.5 nm)、E7 (629.5-633.5 nm)。這確保了在多個LED並排使用的應用中，顏色保持一致。

3.3 正向電壓分檔

分檔編號：19 (1.70-1.80V), 20 (1.80-1.90V), 21 (1.90-2.00V), 22 (2.00-2.10V), 23 (2.10-2.20V)。匹配的V_F 分檔有助於在並聯配置中實現均勻的電流分配。

4. 性能曲線分析

雖然提供嘅文本冇詳細列出具體圖表，但呢類LED嘅典型曲線通常包括：

• I-V（電流-電壓）曲線： 顯示正向電壓與電流之間的指數關係。膝點電壓約為1.7-2.2V。
• 發光強度與正向電流關係圖： 強度隨電流增加而上升，但在較高電流時可能因熱效應而飽和。
• 發光強度與環境溫度關係圖： 發光強度通常隨環境溫度上升而下降，此為熱管理嘅關鍵因素。
• 光譜分佈： 一幅顯示相對輻射功率與波長關係嘅圖表，中心波長約為632 nm，帶寬約為20 nm。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸

該LED採用標準SMD封裝。尺寸圖標明了長度、寬度、高度、焊盤尺寸及其位置，典型公差為±0.1mm。正確的焊盤佈局對於可靠的焊接及機械穩定性至關重要。

5.2 極性識別

陰極通常標記在器件本體上或在封裝圖中標示。正確的方向對電路運作至關重要。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

建議採用無鉛回流焊接溫度曲線：預熱150-200°C持續60-120秒，217°C（液相線）以上時間為60-150秒，峰值溫度最高260°C且持續時間不超過10秒。最高升溫速率應為6°C/秒，降溫速率為3°C/秒。回流焊接次數不應超過兩次。

6.2 手工焊接

If hand soldering is necessary, use a soldering iron with a tip temperature below 350°C, applying heat to each terminal for no more than 3 seconds. Use a low-power iron (<25W) and allow a cooling interval of at least 2 seconds between terminals to prevent thermal damage.

6.3 儲存與濕度敏感度

元件以防潮袋包裝，內附乾燥劑。請於使用前才開啟包裝袋。開封後，未使用的LED必須儲存於≤ 30°C及≤ 60% RH的環境中，並於168小時（7天）內使用。若超出此條件，在進行回流焊前需以60 ± 5°C烘烤24小時。

7. 封裝與訂購資訊

7.1 封裝規格

LED 以載帶包裝，捲盤直徑為 7 吋。每捲包含 3000 件。捲盤、載帶及蓋帶尺寸詳見數據手冊。

7.2 標籤說明

包裝標籤包含關鍵資訊：產品編號 (P/N)、數量 (QTY)，以及光強度 (CAT)、主波長 (HUE) 和正向電壓 (REF) 的特定分檔代碼，連同批次編號。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 狀態指示燈： 消費電子產品同電訊設備嘅電源、連接狀態或模式指示燈。
• 背光照明： 適用於薄膜開關、鍵盤、汽車儀表板圖標，以及低至中等亮度要求嘅LCD面板。
• 一般裝飾照明： 適用於需要細小尺寸及特定紅色之處。

8.2 設計考量

• Current Limiting: 必須使用串聯電阻。根據電源電壓（V_supply）及LED的正向電壓（V_F 從其貯存器），以及所需嘅正向電流（I_F，唔好超過25mA）。R = (V_supply - V_F) / I_F.
• 散熱管理： 雖然功耗低，但若在高環境溫度或接近最大電流下操作，應確保PCB銅箔面積充足或採用散熱設計，以維持光輸出及使用壽命。
• ESD防護： 若LED位於用戶可接觸的位置，應在輸入線路上實施ESD防護。

9. 技術比較與差異化

相比舊式插孔LED封裝，這款SMD LED能顯著節省空間，更適合自動化組裝，並且由於直接貼裝在PCB上，可能具有更佳的散熱性能。在SMD紅光LED類別中，其主要區別在於其特定的AlGaInP芯片技術（提供高效率和鮮豔的紅色）、120度廣視角，以及全面的環保合規性（RoHS、無鹵素）。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 點解必須要串聯一個電阻？

LED 是電流驅動裝置。其電壓-電流特性呈指數關係。電壓稍微超過膝點便會導致電流大幅增加，可能造成損壞。串聯電阻使電流主要取決於電阻值和供電電壓，提供一種簡單有效的近似恆流方案。

10.2 我可以用3.3V或5V電源驅動呢個LED嗎？

可以，兩者都常用。對於3.3V電源，目標電流I_F 為5mA，而典型V_F 為2.0V，串聯電阻應為 R = (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260 歐姆。對於5V電源，R = (5V - 2.0V) / 0.005A = 600 歐姆。請務必使用最大V_F 選用保守設計嘅分檔。

10.3 「分檔」資料對我的設計有何意義？

分檔確保一致性。如果你嘅設計要求多粒LED（例如背光陣列）嘅亮度均勻，你應該指定嚴格嘅發光強度分檔（例如只限P1）。同樣，為咗顏色一致，應該指定嚴格嘅主波長分檔（例如只限E6）。咁樣可能會影響成本同供應情況。

11. 實用設計與使用案例

案例：設計一個多LED狀態指示燈面板。 一位設計師需要在一個由5V電源軌供電的面板上安裝10個紅色指示燈。為確保亮度和顏色均勻一致，他們指定了亮度分檔P1和波長分檔E6。使用最大V_F 由第23檔（2.20V）作保守設計，並選取I_F = 10mA以確保良好可見度，串聯電阻值計算如下：R = (5V - 2.20V) / 0.01A = 280 Ohms。選用最接近的標準值270 Ohms，會令電流輕微增加至約10.4mA，但仍處於25mA限額之內。LED會以建議的焊盤佈局安裝在PCB上，組裝過程遵循指定的回流焊溫度曲線。

12. 操作原理介紹

此LED基於由AlGaInP材料製成的半導體p-n接面。當施加超過接面內建電位的正向電壓時，電子和電洞會注入接面。它們的復合會以光子（光）的形式釋放能量，此過程稱為電致發光。AlGaInP合金的具體成分決定了能隙能量，直接對應於發射光的波長（顏色），在本例中為亮紅色（約632 nm）。透明樹脂透鏡有助於提取和分佈光線。

13. 科技趨勢

指示型SMD LED嘅總體趨勢係朝向更細嘅封裝尺寸（例如0402、0201公制）以用於超緊湊裝置，更高效率從而喺更低電流下實現更高發光強度，以及更廣嘅色域。同時亦持續推動惡劣條件（更高溫度、濕度）下嘅可靠性提升，以及更嚴格遵守全球環保法規。基礎半導體材料，如AlGaInP同InGaN（用於藍/綠色），正不斷改良以實現更好性能同成本效益。