SMD LED 19-219 亮黃色規格書 - 尺寸1.6x0.8x0.65mm - 正向電壓1.7-2.2V - 發光強度18-45mcd - 粵語技術文件

1. 產品概覽

19-219係一款表面貼裝（SMD）LED，發出亮黃色光。佢採用AlGaInP晶片技術設計，並用透明樹脂封裝。主要優點包括體積細小、兼容自動化組裝流程，以及符合RoHS、REACH同無鹵素等現代環保同安全標準。

1.1 核心優勢同目標市場

同傳統引線框架型LED相比，佢嘅尺寸細好多，令到印刷電路板（PCB）上可以實現更高嘅元件密度，從而減低整體設備嘅尺寸同重量。呢個特點令佢特別適合微型同空間有限嘅應用。元件以8mm載帶包裝，捲喺7吋直徑嘅捲盤上，方便高速自動貼片組裝。主要目標市場包括消費電子產品、汽車內飾、電訊設備，以及需要可靠、細小照明嘅一般指示燈應用。

2. 技術參數深入分析

呢部分會對19-219 LED嘅關鍵電氣、光學同熱參數進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗可能導致元件永久損壞嘅極限。呢啲唔係操作條件。

• 反向電壓（V_R）：5V。反向偏壓超過呢個電壓會導致接面擊穿。
• 連續正向電流（I_F）：25 mA。可以連續施加嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流（I_FP）：60 mA。呢個只允許喺脈衝條件下（佔空比1/10，頻率1 kHz）用嚟處理瞬態浪湧。
• 功耗（P_d）：60 mW。封裝可以散發嘅最大功率，計算公式為 V_F* I_F.
• 靜電放電（ESD）人體模型（HBM）：2000V。表示具有中等程度嘅ESD防護能力；仍然需要採取標準嘅ESD處理預防措施。
• 操作溫度（T_opr）：-40°C 至 +85°C。元件指定可以操作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度（T_stg）：-40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度：元件可以承受峰值溫度為260°C、持續時間最長10秒嘅迴流焊接，或者每個端子喺350°C下進行最長3秒嘅手動焊接。

2.2 電光特性

呢啲參數喺標準測試條件下測量：I_F= 5 mA，T_a= 25°C，除非另有說明。佢哋代表典型性能。

• 發光強度（I_v）：18 至 45 毫坎德拉（mcd）。呢個寬範圍通過分級系統管理（見第3節）。公差為±11%。
• 視角（2θ_1/2）：130 度（典型值）。呢個係發光強度下降到峰值一半時嘅全角，表示具有寬廣嘅視角圖案。
• 峰值波長（λ_p）：591 nm（典型值）。光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
• 主波長（λ_d）：585.5 至 594.5 nm。呢個定義咗人眼感知嘅顏色（黃色），同樣受分級影響。公差為±1 nm。
• 光譜帶寬（Δλ）：15 nm（典型值）。發射光譜喺最大強度一半處嘅寬度。
• 正向電壓（V_F）：1.7 至 2.2 V（於 5 mA 下）。呢個範圍通過電壓分級管理。公差為±0.05V。
• 反向電流（I_R）：10 μA（最大值），於 V_R= 5V 下。

3. 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。

3.1 發光強度分級

級別根據 I_F=5mA 時嘅最小同最大發光強度值定義。

• 級別 M1：18.0 - 22.5 mcd
• 級別 M2：22.5 - 28.5 mcd
• 級別 N1：28.2 - 36.0 mcd
• 級別 N2：36.0 - 45.0 mcd

3.2 主波長分級

LED根據其精確嘅主波長分組，以保持顏色均勻性。

• 組別 A，級別 D3：585.5 nm
• 組別 A，級別 D4：588.5 nm
• 組別 A，級別 D5：591.5 nm

3.3 正向電壓分級

以0.1V為步長進行分類，有助於電路設計，特別係限流電阻計算同電源管理。

• 級別 19：1.7 - 1.8 V
• 級別 20：1.8 - 1.9 V
• 級別 21：1.9 - 2.0 V
• 級別 22：2.0 - 2.1 V
• 級別 23：2.1 - 2.2 V

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條特性曲線，對於理解元件喺唔同操作條件下嘅行為至關重要。

4.1 相對發光強度 vs. 正向電流

呢條曲線顯示光輸出隨電流增加而增加，但並非線性。喺非常低嘅電流下，增加幅度好大，但喺較高電流時會趨於飽和，原因係效率下降同熱效應。呢點突顯咗喺指定電流下驅動LED以獲得最佳亮度同壽命嘅重要性。

4.2 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

I-V曲線係指數型，係二極管嘅典型特徵。正向電壓嘅微小變化會導致正向電流嘅大幅變化。呢點強調咗使用恆流驅動器或經過精確計算嘅串聯電阻以防止熱失控同元件故障嘅極端必要性。

4.3 相對發光強度 vs. 環境溫度

LED嘅光輸出會隨接面溫度升高而降低。呢條曲線量化咗降額情況，顯示當環境溫度接近最大操作極限時，發光強度可能會顯著下降。PCB上有效嘅熱管理對於保持亮度一致性至關重要。

4.4 正向電流降額曲線

呢個圖表定義咗最大允許連續正向電流作為環境溫度嘅函數。為確保可靠性，喺高環境溫度下操作時，必須降低正向電流，以將接面溫度保持喺安全範圍內。

4.5 光譜分佈同輻射圖案

光譜圖確認咗以約591 nm為中心嘅單色黃光發射。輻射圖展示咗類似朗伯體嘅發射圖案，具有130度嘅寬廣視角，適合需要廣闊區域照明嘅應用。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸

元件佔用空間細小。關鍵尺寸（單位：mm）包括：長度：1.6 ±0.1，寬度：0.8 ±0.1，高度：0.65 ±0.1。陰極可以通過封裝底部特定嘅焊盤形狀或標記嚟識別。

5.2 推薦焊接焊盤佈局

提供咗建議嘅焊盤圖案用於PCB設計，包括陽極同陰極焊盤嘅尺寸。設計包含散熱焊盤同適當間距，以確保可靠焊接同機械穩定性。建議工程師根據其特定嘅PCB製造工藝同熱要求修改呢個圖案。

6. 焊接同組裝指引

6.1 迴流焊接溫度曲線

指定咗無鉛迴流曲線：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，最長10秒。同時定義咗最大加熱同冷卻速率，以最小化元件嘅熱應力。

6.2 關鍵注意事項

• 限流：必須使用外部限流電阻。LED嘅指數型I-V特性意味住即使電源電壓嘅輕微變化都可能導致破壞性嘅電流尖峰。
• 迴流次數：唔好對LED進行超過兩次嘅迴流焊接循環。
• 機械應力：焊接或電路板處理期間，避免對LED本體施加應力。組裝後唔好彎曲PCB。
• 手動焊接：如有必要，使用溫控烙鐵（<350°C），烙鐵頭功率細過25W。每個端子嘅接觸時間限制喺3秒以內，引腳之間要有足夠嘅冷卻間隔。

7. 儲存同處理

元件對濕氣敏感（MSL）。

• 開封前：儲存於≤30°C同≤90%相對濕度下。
• 開封後：喺≤30°C/≤60%相對濕度下嘅"車間壽命"為1年。未使用嘅元件必須重新密封喺其防潮袋內，並放入乾燥劑。
• 烘烤：如果超過儲存時間或者乾燥劑指示劑顯示有濕氣進入，使用前需要喺60 ±5°C下烘烤24小時，以去除吸收嘅濕氣，防止迴流焊接期間發生"爆米花"現象。

8. 包裝同訂購資訊

標準包裝為每捲3000件，使用8mm載帶。提供捲盤尺寸用於自動送料器設置。捲盤標籤上包括零件編號、數量、發光強度級別（CAT）、主波長級別（HUE）、正向電壓級別（REF）同批號等資訊。

9. 應用建議

9.1 典型應用場景

• 汽車內飾：儀錶板儀器、開關同控制面板嘅背光。
• 電訊設備：電話同傳真機中嘅狀態指示燈同鍵盤背光。
• 消費電子產品：小型LCD嘅平面背光、開關照明同符號指示燈。
• 通用指示：各種電子設備中嘅電源狀態、模式選擇同警報指示燈。

9.2 設計考慮因素

• 驅動電路：務必使用串聯電阻或恆流驅動器。使用公式 R = (V_supply- V_F) / I_F計算電阻值，並考慮分級範圍內最壞情況嘅 V_F。
• 熱管理：雖然功率低，但如果喺高環境溫度或接近最大電流下操作，請確保PCB有足夠嘅銅面積或散熱孔，以維持光輸出同壽命。
• 光學設計：寬廣視角適合直接觀看。如需聚焦光線，可能需要外部透鏡。

10. 技術比較同差異化

19-219 LED嘅主要差異在於佢結合咗非常細小嘅1608封裝尺寸（1.6x0.8mm）同相對其級別而言較高嘅發光強度（高達45 mcd）。使用AlGaInP技術提供高效嘅黃光發射。佢符合無鹵素同嚴格嘅RoHS/REACH標準，令其適合具有嚴格環保法規嘅全球市場。同較大嘅通孔LED相比，佢能夠實現顯著嘅小型化同節省自動化組裝成本。

11. 常見問題（基於技術參數）

問：點解限流電阻絕對必要？

答：LED嘅正向電壓具有負溫度係數同嚴格嘅製造公差。如果冇電阻，電源電壓嘅微小增加或者V_F因加熱而下降，都可能導致電流不受控制地增加，從而立即導致故障。

問：我可以連續以20mA驅動呢個LED嗎？

答：可以，最大連續正向電流額定值係25 mA。喺20mA下操作符合規格，但你必須考慮環境溫度，並參考降額曲線。喺高環境溫度下，最大允許電流會更低。

問：分級代碼（M1、D4、21）對我嘅設計有咩意義？

答：佢哋確保同一生產批次內嘅一致性。例如，使用同一發光強度級別（例如N2）嘅LED可以確保陣列中亮度均勻。使用同一電壓級別可以簡化限流電阻計算。對於關鍵顏色應用，指定主波長級別（例如D4）至關重要。

問：點樣理解1年嘅車間壽命？

答：一旦防潮袋被打開，元件會吸收空氣中嘅濕氣。如果喺受控條件下（30°C/60%相對濕度）一年內未使用，必須喺迴流焊接前重新烘烤，以防止因內部水氣快速膨脹而損壞封裝。

12. 實際設計同使用案例

案例：設計一個具有10個均勻黃色LED嘅狀態指示燈面板。

1. 規格：目標正向電流 I_F= 10 mA，以平衡亮度同壽命。電源電壓 V_supply= 5V。
2. 分級選擇：為確保視覺均勻性，指定使用單一發光強度級別（例如N1：28.2-36.0 mcd）同單一主波長級別（例如D4：588.5 nm）嘅LED。
3. 電阻計算：為穩健設計，使用所選電壓級別中嘅最大正向電壓。如果使用級別22（V_{F_max}= 2.1V），R = (5V - 2.1V) / 0.01A = 290 Ω。最接近嘅標準值（300 Ω）將導致 I_F≈ 9.7 mA，呢個係安全且符合目標嘅。
4. PCB佈局：按照推薦嘅焊盤佈局放置LED。可以連接一個小面積嘅銅箔到陰極焊盤以輕微改善散熱。確保限流電阻放置喺靠近LED陽極嘅位置。
5. 組裝：遵循指定嘅迴流曲線。組裝後，喺低倍放大鏡下檢查焊點是否良好同元件是否對齊。

13. 工作原理簡介

呢個LED嘅發光基於半導體p-n結中嘅電致發光原理。晶片材料係磷化鋁鎵銦（AlGaInP）。當施加正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅電洞被注入到活性區域，並喺嗰度復合。復合過程中釋放嘅能量以光子（光）嘅形式發射出來。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，從而直接定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係亮黃色（約591 nm）。透明環氧樹脂封裝材料保護晶片並充當透鏡，塑造輻射圖案。

14. 技術趨勢同背景

19-219 LED代表咗一種成熟嘅SMD LED技術。目前指示燈LED嘅行業趨勢繼續聚焦於幾個與呢個產品相關嘅領域：進一步小型化（例如1005、0402封裝）、提高發光效率（每單位電輸入產生更多光輸出），以及增強喺惡劣條件下（更高溫度、濕度）嘅可靠性。同時，業界亦強烈推動喺單一封裝尺寸內提供更廣泛嘅光譜選擇，並通過更嚴格嘅分級來改善顏色一致性。呢份規格書中強調嘅環保合規性（無鹵素、REACH）現已成為全球市場銷售元件嘅標準期望，反映咗行業對監管同可持續發展需求嘅回應。