目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心功能同目標市場
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 主波長分級
- 3.3 正向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 6.2 手動焊接
- 6.3 儲存同濕度敏感性
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 捲盤同載帶規格
- 7.2 標籤說明
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題(FAQs)
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 工作原理介紹
- 13. 技術趨勢同發展
1. 產品概覽
19-217 係一款專為緊湊同高密度電子組裝而設計嘅表面貼裝器件(SMD)LED。佢採用 AlGaInP 晶片技術,能夠發出亮麗嘅黃色光。其主要優點包括相比傳統引腳式LED,佔用嘅PCB面積大幅減少,令到PCB設計可以更細,組裝密度更高。其輕巧嘅結構令佢適合用於微型同便攜式應用。呢款元件符合 RoHS、REACH 同無鹵素標準,適合現代電子製造。
1.1 核心功能同目標市場
LED 以 8mm 載帶包裝,捲喺直徑 7 吋嘅捲盤上,兼容標準自動化貼片設備。佢設計用於紅外線同氣相回流焊接製程。作為單色型號,佢針對需要穩定、亮黃色指示燈或背光嘅應用進行咗優化。其主要目標市場包括消費電子產品、通訊設備(用於指示燈同鍵盤背光)、汽車儀錶板同開關照明,以及 LCD 同符號嘅一般背光。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅極限。最大反向電壓(VR)為 5V。連續正向電流(IF)唔應該超過 25mA,喺脈衝條件下(1kHz,1/10 佔空比)允許嘅峰值正向電流(IFP)為 60mA。最大功耗(Pd)為 60mW。器件可以承受 2000V(人體模型)嘅靜電放電(ESD)。工作溫度範圍(Topr)為 -40°C 至 +85°C,儲存溫度(Tstg)範圍為 -40°C 至 +90°C。焊接溫度限制分別針對回流焊(最高 260°C,10 秒)同手動焊接(最高 350°C,3 秒)作出規定。
2.2 電光特性
喺標準測試電流 5mA 同環境溫度 25°C 下量度,定義咗關鍵性能參數。發光強度(Iv)嘅典型範圍為 18.0 mcd 至 36.0 mcd。器件具有 120 度嘅寬視角(2θ1/2)。峰值波長(λp)典型值為 591 nm,主波長(λd)規定喺 585.5 nm 至 594.5 nm 之間。頻譜帶寬(Δλ)約為 15 nm。正向電壓(VF)範圍為 1.7V 至 2.2V。喺最大反向電壓 5V 下,保證反向電流(IR)小於 10 μA。重要公差包括:發光強度(±11%)、主波長(±1 nm)同正向電壓(±0.05V)。
3. 分級系統說明
為確保生產一致性,LED 會根據關鍵參數分入唔同嘅級別。咁樣設計師就可以揀選符合特定應用對亮度同顏色要求嘅元件。
3.1 發光強度分級
根據喺 5mA 下量度到嘅發光強度,LED 分為三個級別(M1、M2、N1)。級別 M1 涵蓋 18.0-22.5 mcd,M2 涵蓋 22.5-28.5 mcd,N1 涵蓋 28.5-36.0 mcd。
3.2 主波長分級
顏色一致性通過主波長級別 D3(585.5-588.5 nm)、D4(588.5-591.5 nm)同 D5(591.5-594.5 nm)進行管理。
3.3 正向電壓分級
正向電壓以 0.1V 為步長,從 1.7V 到 2.2V 進行分級,級別標記為 19 至 23(例如,級別 19:1.7-1.8V,級別 20:1.8-1.9V,如此類推)。咁樣有助於設計一致嘅電流驅動電路。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗典型嘅電光特性曲線。雖然提供嘅文本中冇顯示,但呢啲曲線通常說明正向電流同發光強度之間嘅關係、環境溫度對光輸出嘅影響,以及頻譜功率分佈。分析呢啲曲線對於理解非標準條件下嘅性能至關重要,例如以非 5mA 嘅電流驅動 LED 或喺高溫環境下操作。設計師應查閱完整嘅圖形規格書以進行詳細分析。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸
19-217 LED 具有緊湊嘅 SMD 佔位面積。詳細嘅尺寸圖標明咗長度、寬度、高度、焊盤尺寸同佢哋嘅相對位置。所有未指定嘅公差為 ±0.1 mm。嚴格遵守呢啲尺寸對於 PCB 焊盤圖案設計至關重要,以確保正確焊接同對齊。
5.2 極性識別
元件標記同/或封裝形狀通常指示陰極(負極)端子。組裝時必須注意正確極性,以防止器件故障。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
建議使用無鉛回流焊接溫度曲線。關鍵階段包括:喺 150-200°C 之間預熱 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;以及受控嘅冷卻速率。最大加熱速率應為 6°C/秒,喺 255°C 以上嘅時間唔應超過 30 秒。回流焊接唔應進行超過兩次。
6.2 手動焊接
如果需要手動焊接,烙鐵頭溫度必須低於 350°C,每個端子嘅接觸時間應限制喺 3 秒或更少。使用容量低於 25W 嘅烙鐵。焊接每個端子之間至少要有 2 秒嘅冷卻間隔,以防止熱損壞。
6.3 儲存同濕度敏感性
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,並喺 168 小時(7 日)內使用。如果超過儲存時間或乾燥劑顯示吸濕,使用前需要喺 60±5°C 下烘烤 24 小時。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 捲盤同載帶規格
元件以 8mm 載帶供應,捲喺直徑 7 吋嘅捲盤上。每個捲盤包含 3000 件。提供詳細嘅捲盤同載帶尺寸,除非另有說明,標準公差為 ±0.1mm。
7.2 標籤說明
捲盤標籤包含關鍵資訊:客戶產品編號(CPN)、產品編號(P/N)、包裝數量(QTY)、發光強度等級(CAT)、色度/主波長等級(HUE)、正向電壓等級(REF)同批號(LOT No)。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 汽車:儀錶板儀器、開關同控制面板嘅背光。
- 通訊: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 顯示器嘅平面背光、開關照明同符號指示燈。
- 通用:任何需要細小、可靠、亮黃色指示燈嘅應用。
8.2 設計考慮因素
限流:必須使用外部限流電阻。LED 嘅正向電壓具有負溫度係數,意味住電壓嘅輕微增加會導致電流大幅增加,可能造成破壞性後果。電阻值應根據電源電壓、LED 嘅正向電壓(為安全起見,使用分級或規格書中嘅最大值)同所需嘅正向電流(唔超過 25mA 連續電流)來計算。必須。
熱管理:雖然功耗低,但確保散熱焊盤(如有)周圍有足夠嘅 PCB 銅面積,並避免放置喺其他發熱元件附近,將有助於保持 LED 性能同使用壽命,特別係喺高環境溫度下。
ESD 保護:雖然額定為 2000V HBM,但喺組裝同處理過程中仍應遵循標準嘅 ESD 處理預防措施。
9. 技術比較同差異化
19-217 LED 嘅主要差異化在於其結合咗用於高效黃光嘅 AlGaInP 技術、節省空間嘅緊湊 SMD 封裝,以及符合現代環保法規(RoHS、無鹵素)。相比舊式通孔黃色 LED,佢提供更優越嘅貼裝速度、可靠性同設計靈活性。其 120 度寬視角令佢適合需要從廣泛角度都能睇到光線嘅應用。
10. 常見問題(FAQs)
問:我可唔可以唔用串聯電阻驅動呢個 LED?
答:No.規格書明確警告,輕微嘅電壓偏移會導致電流大幅變化,引致燒毀。限流電阻對於可靠操作至關重要。
問:峰值波長同主波長有咩分別?
答:峰值波長(λp)係頻譜輸出最高嘅單一波長。主波長(λd)係會產生相同感知顏色嘅單色光波長。λd 對於照明應用中嘅顏色規格更為相關。
問:我點樣解讀標籤上嘅分級代碼?
答:CAT 代碼對應發光強度級別(M1、M2、N1)。HUE 代碼對應主波長級別(D3、D4、D5)。REF 代碼對應正向電壓級別(19-23)。匹配呢啲代碼可以確保生產批次中多個單元嘅性能一致。
問:點解打開防潮袋後有嚴格嘅 7 日使用期限?
答:SMD 元件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,從而損壞器件。7 日期限係假設標準工廠車間條件。
11. 實用設計同使用案例
案例:設計狀態指示燈面板
一位設計師正在創建一個帶有多個黃色狀態指示燈嘅緊湊控制面板。佢哋選擇 19-217 LED,因為佢細小同顏色亮麗。使用規格書中嘅最大正向電壓(2.2V)同目標電流 20mA(喺 25mA 限制內),以及 5V 電源,佢哋計算串聯電阻:R = (電源電壓 - Vf) / If = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 歐姆。選擇標準 150 歐姆電阻。PCB 焊盤圖案根據封裝尺寸圖精確設計。組裝期間,捲盤保持密封直到裝入貼片機。使用指定嘅回流焊接溫度曲線。組裝後,面板為操作員提供明亮、均勻且具有寬視角嘅黃色指示燈。
12. 工作原理介紹
19-217 LED 係一種基於磷化鋁鎵銦(AlGaInP)半導體晶片嘅固態光源。當正向電壓施加喺 P-N 結兩端時,電子同電洞被注入有源區,喺度佢哋重新結合。呢個重新結合過程以光子(光)嘅形式釋放能量。AlGaInP 合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,進而定義咗發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下係亮黃色(約 591 nm)。環氧樹脂封裝體用於保護晶片、塑造光輸出光束(實現 120 度視角)並提供機械穩定性。
13. 技術趨勢同發展
像 19-217 呢類 SMD LED 嘅趨勢繼續朝向更高效率(每瓦更多流明或毫坎德拉)、通過更嚴格嘅分級改善顏色一致性,以及更細嘅封裝尺寸以實現終端產品進一步微型化。同時亦非常注重喺更廣泛嘅環境壓力下增強可靠性同使用壽命,包括汽車應用嘅更高溫操作。對可持續發展嘅推動促使完全符合不斷發展嘅環保指令,並盡可能減少或消除稀土材料。基礎嘅 AlGaInP 技術對於生產高質量紅光、橙光同黃光仍然係一個成熟可靠嘅選擇。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(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嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |