SMD LED 19-213/Y2C-CQ1 R2/3T 規格書 - 亮黃色 - 20mA - 2.2V 典型值 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

19-213/Y2C-CQ1 R2/3T 係一款專為高密度電子組裝而設計嘅表面貼裝器件（SMD）LED。佢係單色類型，發出亮黃色光，採用AlGaInP半導體材料製造，並封裝喺水清樹脂入面。呢個元件比傳統引線框架LED細好多，可以大幅減少PCB佔用面積，提高封裝密度，最終有助於終端設備嘅微型化。佢輕巧嘅結構令佢特別適合空間同重量係關鍵限制因素嘅應用。

1.1 核心特性同優點

呢款LED嘅主要優點嚟自佢嘅SMD封裝同材料組成。關鍵特性包括兼容標準8mm載帶（7吋直徑捲盤），令佢完全兼容自動貼片組裝設備。佢設計用於紅外同氣相回流焊接工藝，符合現代大批量製造技術。器件係無鉛（Pb-free）嘅，並且符合主要嘅環境同安全法規，包括RoHS、歐盟REACH同埋無鹵素標準（Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm）。產品本身保持喺符合RoHS嘅規格內。

1.2 目標應用

呢款LED用途廣泛，適用於各種照明同指示用途。常見應用包括儀錶板同開關嘅背光照明。喺電訊設備中，佢用作電話同傳真機等設備嘅指示燈或背光。佢亦適合為LCD、開關同符號提供平面背光照明。佢嘅通用設計令佢成為需要緊湊、明亮黃色指示燈嘅廣泛消費同工業電子產品嘅可靠選擇。

2. 技術規格同客觀解讀

呢部分提供咗器件喺標準測試條件（Ta=25°C）下嘅操作限制同性能特性嘅詳細客觀分析。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或達到極限時操作並唔保證。最大反向電壓（VR）係5V。連續正向電流（IF）唔應該超過25 mA。對於脈衝操作，喺1 kHz、佔空比1/10嘅條件下，允許60 mA嘅峰值正向電流（IFP）。最大功耗（Pd）係60 mW。器件可以承受人體模型（HBM）2000V嘅靜電放電（ESD）。操作溫度範圍（Topr）係-40°C至+85°C，而儲存溫度範圍（Tstg）稍寬，係-40°C至+90°C。焊接溫度限制針對回流焊（最高260°C，10秒）同手動焊接（烙鐵頭最高350°C，3秒）有具體規定。

2.2 電光特性

呢啲參數定義咗典型操作條件（IF=20mA, Ta=25°C）下嘅光輸出同電氣性能。發光強度（Iv）有一個典型範圍，具體嘅最小值同最大值由分級系統定義。視角（2θ1/2）通常係120度，表示一個寬廣嘅輻射模式。峰值波長（λp）中心大約喺591 nm，主波長（λd）範圍從585.5 nm到591.5 nm，定義咗感知嘅黃色。頻譜帶寬（Δλ）大約係15 nm。正向電壓（VF）通常測量為2.20V，範圍從1.70V到2.40V。反向電流（IR）非常低，喺VR=5V時最大值為10 μA。必須注意，器件並非設計用於反向偏壓下操作；VR額定值僅適用於IR測試條件。

3. 分級系統解釋

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會被分級。呢款器件使用兩個獨立嘅分級參數。

3.1 發光強度分級

當以20mA驅動時，光輸出分為四個等級（Q1, Q2, R1, R2）。Q1等級涵蓋72.0 mcd至90.0 mcd嘅範圍。Q2涵蓋90.0 mcd至112.0 mcd。R1涵蓋112.0 mcd至140.0 mcd。最高輸出等級R2，範圍從140.0 mcd到180.0 mcd。每個等級內嘅發光強度有±11%嘅容差。

3.2 主波長分級

顏色（主波長）分為兩個等級（D3同D4）以控制色調變化。D3等級包括主波長介於585.5 nm同588.5 nm之間嘅LED。D4等級包括從588.5 nm到591.5 nm嘅LED。主波長指定有±1 nm嘅容差。

4. 性能曲線分析

規格書包含幾條特性曲線，說明器件喺唔同條件下嘅行為。呢啲對於電路設計同熱管理至關重要。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

呢條曲線顯示流經LED嘅電流同佢兩端電壓降之間嘅關係。佢係非線性嘅，典型嘅二極管特性。呢條曲線讓設計師可以確定給定驅動電流下嘅工作電壓，對於選擇合適嘅限流電阻或設計恆流驅動器至關重要。

4.2 相對發光強度 vs. 環境溫度

呢個圖表展示咗光輸出嘅溫度依賴性。隨著環境溫度（Ta）升高，發光強度通常會降低。呢個特性對於喺高溫環境中操作嘅應用至關重要，因為可能需要光學或電氣補償以保持亮度一致。

4.3 相對發光強度 vs. 正向電流

呢個圖表顯示光輸出如何隨驅動電流變化。雖然增加電流通常會增加亮度，但關係並非完全線性，而且喺非常高電流時效率可能會下降。佢亦提供咗正向電流降額曲線，顯示作為環境溫度函數嘅最大允許連續電流，以保持喺功耗限制內。

4.4 頻譜分佈同輻射模式

頻譜分佈曲線繪製相對強度對波長嘅關係，確認峰值同主波長值，並顯示發射光譜嘅形狀。輻射圖（極坐標圖）直觀地表示120度視角，顯示光強度如何喺空間上分佈。

5. 機械同封裝資訊

PCB佈局同組裝需要精確嘅機械數據。

5.1 封裝尺寸

規格書提供咗LED封裝嘅詳細尺寸圖。所有未指定嘅公差為±0.1 mm。設計師必須參考呢個圖紙喺PCB上創建正確嘅焊盤圖案（佔位面積），以確保正確焊接同對齊。

6. 焊接同組裝指引

正確處理對可靠性至關重要。呢款器件對濕氣敏感，需要特定嘅焊接溫度曲線。

6.1 儲存同濕氣敏感度

LED包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。喺準備使用元件之前，唔好打開個袋。打開後，未使用嘅LED應儲存喺≤30°C同≤60%相對濕度嘅環境中。打開後嘅車間壽命為168小時（7日）。如果超過呢個時間，或者乾燥劑指示劑顯示飽和，使用前需要喺60 ±5°C下烘烤24小時。

6.2 回流焊接溫度曲線

指定咗無鉛（Pb-free）回流焊接溫度曲線。關鍵參數包括150-200°C之間嘅預熱階段，持續60-120秒；液相線以上（217°C）時間為60-150秒；峰值溫度唔超過260°C，保持最多10秒；以及受控嘅升溫同降溫速率（分別最大6°C/秒同3°C/秒）。回流焊接唔應該進行超過兩次。必須避免加熱期間對LED本體施加應力同焊接後電路板翹曲。

6.3 手動焊接同維修

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。建議使用低功率烙鐵（<25W），每個端子焊接之間至少暫停2秒。唔建議喺初次焊接後進行維修。如果無法避免，應使用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，以最小化熱應力。必須事先評估損壞嘅可能性。

7. 包裝同訂購資訊

器件以行業標準包裝供應，用於自動組裝。

7.1 捲盤同載帶規格

LED以8mm寬載帶供應，纏繞喺7吋直徑捲盤上。每個捲盤包含3000件。提供載帶同捲盤嘅詳細尺寸圖，除非另有說明，標準公差為±0.1 mm。

7.2 標籤解釋

包裝標籤包含幾個關鍵識別符：CPN（客戶產品編號）、P/N（產品編號）、QTY（包裝數量）、CAT（發光強度等級/分級）、HUE（色度座標 & 主波長等級/分級）、REF（正向電壓等級）同埋LOT No（批次編號，用於追溯）。

8. 應用設計考慮事項

8.1 電路保護

一個基本設計規則是必須使用串聯限流電阻。LED嘅正向電壓具有負溫度係數同生產差異。如果唔係由電阻或恆流驅動器限制，供電電壓嘅輕微增加可能導致正向電流大幅、可能具破壞性嘅增加。

8.2 熱管理

雖然係一個細小嘅SMD元件，但必須考慮功耗（最大60 mW）同正向電流隨環境溫度嘅降額。喺高溫或高電流應用中，可能需要喺散熱焊盤（如果適用）周圍有足夠嘅PCB銅面積或一般板級冷卻，以保持性能同壽命。

8.3 光學設計

寬廣嘅120度視角令呢款LED適合需要寬廣照明或多角度可見性嘅應用。對於聚焦光線，則需要二次光學器件（透鏡）。水清樹脂封裝最適合需要真實芯片顏色而無需擴散嘅應用。

9. 常見問題解答（基於技術參數）

問：用5V電源我應該用幾大嘅電阻值？

答：使用歐姆定律（R = (Vsupply - Vf) / If）同典型值（Vf=2.2V, If=20mA），R = (5 - 2.2) / 0.02 = 140 歐姆。一個標準150歐姆電阻會係一個安全嘅起點，但應該檢查最小Vf（1.7V）以確保電流唔超過最大額定值。

問：我可以用3.3V微控制器引腳驅動呢款LED嗎？

答：可以，但效率會較低。當Vf典型值=2.2V，供電3.3V時，電阻上嘅壓降只有1.1V。要達到20mA，R = 1.1 / 0.02 = 55 歐姆。確保微控制器引腳可以提供/吸收所需電流。

問：點解儲存溫度範圍比操作範圍更寬？

答：操作範圍考慮咗有源半導體行為、光輸出同電氣應力下嘅長期可靠性。儲存範圍適用於被動元件，只關注材料完整性同吸濕性，因此允許稍寬嘅溫度窗口。

問：亮黃色係指咩顏色？

答：佢描述咗由AlGaInP半導體材料產生嘅特定色調，對應於585-592 nm範圍內嘅主波長。相比於更寬頻譜或熒光粉轉換嘅黃色，佢係一種飽和、純正嘅黃色。

10. 設計同使用案例研究

場景：為消費電器設計一個狀態指示燈面板。一位設計師需要喺一個高密度PCB上使用多個明亮、一致嘅黃色指示燈。選擇19-213 LED係因為佢尺寸細小、兼容自動貼片，以及清晰嘅強度分級（選擇R1等級以獲得高亮度）同波長分級（D4等級以獲得一致顏色）。PCB佈局使用規格書中嘅確切封裝尺寸。有一個5V電源軌可用，因此每個LED串聯一個150歐姆0805電阻，係基於典型Vf計算得出。指示組裝廠遵循指定嘅回流焊接溫度曲線，並且如果防潮袋喺使用前打開超過48小時，就要烘烤捲盤。寬廣嘅視角確保指示燈喺最終產品中可以從各個角度睇到。

11. 技術原理介紹

呢款LED基於AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體芯片。當施加正向電壓時，電子同空穴喺半導體嘅有源區複合，以光子形式釋放能量。AlGaInP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）——喺呢個情況下係黃色（~591 nm）。芯片安裝喺表面貼裝封裝內，使用導電環氧樹脂或焊料連接，並用焊線連接到封裝引腳。然後封裝喺透明環氧樹脂或矽膠樹脂中，保護芯片，作為透鏡塑造光輸出，並提供機械穩定性。

12. 技術趨勢同背景

像19-213呢類嘅SMD LED代表咗指示燈同背光應用嘅行業標準，由於製造效率同尺寸優勢，已很大程度上取代咗通孔LED。使用AlGaInP材料喺紅、橙、黃光譜範圍內提供高效率同高色純度。更廣泛LED行業嘅當前趨勢繼續集中於提高發光效率（流明每瓦）、改善顯色性、進一步微型化（例如芯片級封裝）以及增強喺更高溫度同電流密度下嘅可靠性。對於標準指示燈應用，技術已經成熟，重點在於成本優化嘅製造、嚴格嘅分級以確保一致性，以及符合不斷發展嘅環境法規（無鹵素、更低碳足跡）。