SMD LED 19-21/Y2C-CP1Q2B/3T 規格書 - 尺寸 2.0x1.25x0.8mm - 電壓 1.75-2.35V - 顏色 亮黃色 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

19-21/Y2C-CP1Q2B/3T 係一款表面貼裝器件（SMD）LED，專為需要細尺寸同可靠性能嘅現代電子應用而設計。呢個元件採用AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體晶片，產生出亮黃色嘅光輸出。LED封裝喺水清樹脂入面，可以增強光提取同提供環境保護。佢嘅主要優點包括比傳統引線框架LED顯著減少佔用空間，令印刷電路板（PCB）上可以有更高嘅封裝密度，減少儲存要求，最終有助於終端設備嘅微型化。輕量化嘅結構令佢更適合便攜同微型應用。

1.1 主要特點同合規性

• 包裝喺8mm膠帶上，捲喺7吋直徑嘅捲盤上，兼容自動貼片組裝設備。
• 設計用於標準紅外線（IR）同氣相回流焊接工藝。
• 單色類型，發出亮黃色光。
• 採用無鉛材料製造。
• 產品符合RoHS（有害物質限制）指令。
• 符合歐盟REACH（化學品註冊、評估、授權同限制）法規。
• 無鹵素結構，溴（Br）同氯（Cl）嘅限值分別設定為<900 ppm，兩者總和<1500 ppm。

2. 技術規格深入分析

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極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。所有數值均喺環境溫度（Ta）25°C下指定。

• 反向電壓（VR）：5 V。反向偏壓超過此電壓可能導致結擊穿。
• 連續正向電流（IF）：25 mA。可以連續施加嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流（IFP）：60 mA。呢個係最大脈衝正向電流，僅喺1 kHz頻率、1/10佔空比下允許。對於涉及短暫、高強度閃光嘅應用至關重要。
• 功耗（Pd）：60 mW。器件可以作為熱量散發嘅最大功率，計算為正向電壓（VF）乘以正向電流（IF）。
• 靜電放電（ESD）人體模型（HBM）：2000 V。呢個額定值表示LED對靜電嘅敏感度。組裝同處理期間必須遵循正確嘅ESD處理程序。
• 工作溫度範圍（Topr）：-40°C 至 +85°C。器件設計用於運行嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度範圍（Tstg）：-40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度（Tsol）：對於回流焊接，指定峰值溫度為260°C，最多10秒。對於手工焊接，烙鐵頭溫度唔應超過350°C，每個端子最多3秒。

2.2 電光特性

呢啲參數定義咗LED喺正常工作條件下嘅性能，通常喺Ta=25°C同IF=20mA下測量，除非另有說明。

• 發光強度（Iv）：範圍從最小45.0 mcd到最大112.0 mcd。典型值根據分檔代碼（見第3節）喺呢個範圍內。
• 視角（2θ1/2）：大約100度。呢個係發光強度為0度（軸上）強度一半時嘅全角。
• 峰值波長（λp）：通常約591 nm。呢個係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
• 主波長（λd）：範圍從585.5 nm到591.5 nm。呢個係人眼感知到嘅、與LED光顏色相匹配嘅單一波長。
• 光譜帶寬（Δλ）：通常15 nm。呢個係最大強度一半處嘅光譜寬度（半高全寬 - FWHM）。
• 正向電壓（VF）：範圍從1.75 V到2.35 V。喺指定正向電流下工作時，LED兩端嘅電壓降。
• 反向電流（IR）：施加5V反向電壓時，最大為10 μA。器件唔預期用於反向偏壓操作。

重要注意事項：公差指定為：發光強度±11%，主波長±1nm，正向電壓±0.1V。反向電壓額定值僅適用於IR測試條件。

3. 分檔系統解釋

為確保生產中顏色同亮度一致，LED根據關鍵參數分入唔同檔位。

3.1 發光強度分檔

檔位定義咗IF=20mA時嘅最小同最大發光強度。

P1: 45.0 - 57.0 mcd

P2: 57.0 - 72.0 mcd

Q1: 72.0 - 90.0 mcd

Q2: 90.0 - 112.0 mcd

3.2 主波長分檔

檔位定義顏色一致性。

D3: 585.5 - 588.5 nm

D4: 588.5 - 591.5 nm

3.3 正向電壓分檔

檔位有助於電流調節嘅電路設計。

0: 1.75 - 1.95 V

1: 1.95 - 2.15 V

2: 2.15 - 2.35 V

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條對設計至關重要嘅特性曲線。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

呢條曲線顯示電流同電壓之間嘅指數關係。電壓稍微超過開啟閾值就會導致電流大幅增加。呢點強調咗喺應用電路中使用限流電阻或恆流驅動器嘅極端重要性，以防止熱失控同器件故障。

4.2 相對發光強度 vs. 環境溫度

LED嘅光輸出會隨住結溫升高而降低。曲線通常顯示強度從低溫到大約25°C逐漸下降，然後喺更高環境溫度下下降得更明顯。喺LED喺高溫環境中運行嘅設計中必須考慮呢一點，以確保足夠亮度。

4.3 相對發光強度 vs. 正向電流

呢條曲線表明光輸出隨正向電流增加而增加，但唔係線性嘅。效率（每瓦流明）通常喺低於絕對最大額定值嘅電流下達到峰值。喺呢個最佳點以上運行會降低效率並產生更多熱量。

4.4 光譜分佈

圖表繪製咗相對強度與波長嘅關係，顯示黃色區域（~591 nm）有一個單一峰值，典型帶寬為15 nm，證實咗其單色性質。

4.5 輻射模式

極座標圖說明咗光嘅空間分佈。19-21封裝通常表現出朗伯或近朗伯模式，提供寬闊、均勻嘅視角，適合指示燈同背光應用。

4.6 正向電流降額曲線

呢條曲線規定咗最大允許連續正向電流作為環境溫度嘅函數。隨著環境溫度升高，必須降低最大安全電流，以將結溫保持在限度內並防止加速老化。

5. 機械同封裝信息

5.1 封裝尺寸

19-21 SMD LED有一個緊湊嘅矩形佔位面積。關鍵尺寸（單位mm，公差±0.1mm，除非註明）包括本體長度約2.0 mm，寬度1.25 mm，高度0.8 mm。封裝底部有兩個陽極同陰極端子用於焊接。封裝上清晰標示咗陰極識別標記，對於正確嘅PCB方向至關重要。

6. 焊接同組裝指南

6.1 電流保護

必須使用外部限流機制（電阻或驅動器IC）。LED嘅指數I-V特性意味住輕微嘅電源電壓波動可能導致大電流浪湧，從而導致即時故障。

6.2 儲存同濕度敏感性

LED包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮屏障袋中。

- 準備使用前請勿打開袋子。

- 打開後，未使用嘅LED應儲存喺≤30°C同≤60%相對濕度下。

- 打開袋子後嘅"車間壽命"為168小時（7日）。

- 如果超過車間壽命或乾燥劑顯示濕氣進入，喺回流焊接前需要喺60±5°C下烘烤24小時，以防止"爆米花"損壞。

6.3 回流焊接曲線

指定咗無鉛回流曲線：

- 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，唔超過10秒。

- 加熱速率：最高6°C/秒，直到255°C。

- 冷卻速率：最高3°C/秒。

- 回流不應執行超過兩次。

6.4 手工焊接同返工

如果必須手工焊接，請使用烙鐵頭溫度≤350°C嘅烙鐵，對每個端子加熱≤3秒，並使用額定功率≤25W嘅烙鐵。端子之間至少留出2秒冷卻間隔。強烈不建議返工。如果不可避免，應使用雙頭烙鐵喺移除期間同時加熱兩個端子，以避免對封裝造成機械應力。任何返工後都應驗證器件功能。

7. 包裝同訂購信息

7.1 膠帶同捲盤規格

元件供應喺寬度為8 mm嘅凸面載帶上，捲到標準7吋（178 mm）直徑嘅捲盤上。每捲包含3000件。提供載帶袋同捲盤嘅詳細尺寸，以確保與自動送料器兼容。

7.2 標籤解釋

捲盤標籤包含可追溯性同正確應用嘅關鍵信息：

- CPN：客戶部件號（如果已分配）。

- P/N：製造商部件號（例如，19-21/Y2C-CP1Q2B/3T）。

- QTY：捲盤上嘅件數。

- CAT：發光強度分檔代碼（例如，P1, Q2）。

- HUE：色度/主波長分檔代碼（例如，D3, D4）。

- REF：正向電壓分檔代碼（例如，0, 1, 2）。

- LOT No：用於質量追蹤嘅生產批號。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 背光：非常適合儀表板、控制面板同消費電子產品上嘅符號、開關同小區域背光。
• 狀態指示燈：非常適合電信設備（電話、傳真）、網絡硬件同工業控制中嘅電源、連接或功能狀態指示燈。
• 通用指示：適合任何需要緊湊、明亮、黃色視覺信號嘅應用。

8.2 設計考慮因素

• 電流驅動：務必使用串聯電阻或恆流驅動器。使用 R = (Vsupply - VF) / IF 計算電阻值，其中VF應從分檔或規格書中嘅最大值中選擇，以確保喺最壞情況下電流唔會超過限制。
• 熱管理：雖然封裝細小，但請確保PCB上有足夠嘅銅面積或散熱墊下方（如果適用）有散熱孔，特別係喺接近最大額定值或高環境溫度下運行時。
• ESD保護：如果LED位於用戶可接觸嘅位置，請喺輸入線上實施ESD保護。喺處理同組裝期間，使用接地工作站同腕帶。
• 光學設計：寬視角令佢適合需要廣泛可見性嘅應用。對於聚焦光，可能需要外部透鏡或導光板。

9. 技術比較同差異化

19-21/Y2C-CP1Q2B/3T喺其類別中提供多項優勢：

尺寸優勢：其2.0x1.25mm佔位面積明顯細於傳統3mm或5mm通孔LED，實現更密集嘅PCB佈局。

材料技術：使用AlGaInP半導體材料，相比舊技術，喺黃色/橙色/紅色光譜中提供高效率同出色嘅色純度。

可靠性：SMD結構同堅固嘅封裝有助於良好嘅機械穩定性同抗振性。

合規性：完全符合RoHS、REACH同無鹵素標準，令佢適合有嚴格環境法規嘅全球市場。

10. 常見問題（FAQ）

Q1：分檔代碼嘅目的係咩？

A1：分檔確保生產批次內顏色同亮度嘅一致性。對於需要外觀均勻嘅應用（例如，多LED陣列），建議指定嚴格嘅分檔或從同一批次訂購。

Q2：我可以直接用3.3V或5V邏輯電源驅動呢個LED嗎？

A2：唔可以。你必須始終使用限流電阻。例如，使用3.3V電源，20mA下典型VF為2.0V，電阻值為 (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 歐姆。標準68歐姆電阻會適合。

Q3：點解打開防潮屏障袋後有嚴格嘅7日車間壽命？

A3：SMD封裝會從大氣中吸收濕氣。喺高溫回流焊接過程中，呢啲被困住嘅濕氣會迅速蒸發，導致內部分層或開裂（"爆米花效應"），從而損壞器件。

Q4：我點樣識別陰極？

A4：封裝有一個明顯嘅陰極標記。喺19-21封裝上，呢個通常係一條綠色條紋、一個凹口或陰極端子側面嘅一個倒角。請務必參考封裝尺寸圖以了解具體標記。

11. 實用設計案例研究

場景：為便攜式醫療設備設計一個帶有10個黃色LED嘅緊湊狀態指示燈面板。

設計步驟：

1. 電路設計：使用通用3.3V電源軌。計算最壞情況串聯電阻：R = (3.3V - 2.35V_最大VF) / 0.020A = 47.5 歐姆。選擇標準47歐姆，1/10W電阻。咁樣確保即使LED有最小VF，電流也永遠唔會超過20.2 mA。

2. PCB佈局：放置LED，中心到中心間距至少5mm，以確保個別可見性。包括連接到陰極焊盤嘅小銅澆注以幫助散熱。添加絲印輪廓同極性標記（陽極用+，陰極用-或陰極符號）以使組裝更清晰。

3. 組裝：從同一發光強度（例如，Q1檔）同主波長（例如，D4檔）訂購所有LED，以確保亮度同顏色均勻。安排PCB組裝，使LED喺打開防潮屏障袋後立即使用。

4. 測試：喺設計嘅工作條件下驗證面板樣品嘅正向電壓同光輸出。

12. 工作原理

呢個LED中嘅光發射基於AlGaInP製成嘅半導體p-n結中嘅電致發光。當施加超過結內建電勢嘅正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入到有源區域。喺嗰度，佢哋復合，以光子形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定帶隙能量決定咗發射光嘅波長，喺呢種情況下係喺黃色光譜（~591 nm）中。水清環氧樹脂封裝劑保護晶片，提供機械支撐，並塑造光輸出模式。

13. 技術趨勢

像19-21系列呢類SMD LED嘅趨勢繼續朝向：

提高效率：外延生長同晶片設計嘅持續改進產生更高嘅每瓦流明（lm/W），減少相同光輸出嘅功耗。

微型化：正在開發更細嘅封裝尺寸（例如，1.0x0.5mm）用於超緊湊設備。

增強可靠性：改進嘅封裝材料同工藝帶來更長嘅工作壽命同喺高溫高濕下更好嘅性能。

智能集成：更廣泛嘅市場正喺度見到集成驅動器或控制電路嘅LED增長，儘管像19-21呢類標準分立元件對於成本效益高、大批量嘅指示燈同背光應用仍然必不可少。