SMD LED 19-237B系列規格書 - 封裝2.0x1.6x0.9mm - 電壓1.7-3.3V - 多色 - 粵語技術文檔

1. 產品概覽

19-237B系列係一款緊湊型、多色嘅表面貼裝器件（SMD）LED，專為需要微型化同高可靠性嘅現代電子應用而設計。呢個元件相比傳統引線框架型LED有顯著進步，能夠大幅減少印刷電路板（PCB）佔用空間，提高元件封裝密度，最終有助於開發更細更輕嘅終端用戶設備。佢嘅輕量化結構特別適合空間同重量係關鍵限制因素嘅應用。

1.1 核心優勢同產品定位

19-237B SMD LED嘅主要優勢嚟自佢嘅微型佔位面積同表面貼裝技術。封裝以8mm膠帶形式供應，捲喺7吋直徑嘅捲盤上，確保完全兼容自動化貼片組裝設備，呢啲設備係大批量生產嘅標準配置。呢種兼容性簡化咗生產流程，減少組裝時間，並將人為錯誤嘅可能性降到最低。此外，該器件適用於紅外線（IR）同氣相回流焊接工藝，為生產線設置提供靈活性。一個關鍵特點係佢喺單一封裝佔位面積內實現多色能力，由唔同嘅半導體芯片材料提供。該產品亦以無鉛方式製造，並設計成符合有害物質限制（RoHS）指令，以應對全球環境同監管要求。

1.2 目標市場同應用

19-237B針對廣泛嘅消費、工業同通訊電子產品。佢嘅主要應用領域包括儀錶板同薄膜開關嘅背光，提供均勻照明。喺電信設備中，佢用作電話同傳真機等設備嘅狀態指示燈同鍵盤背光。佢亦非常適合作為液晶顯示器（LCD）、開關面板同符號圖標嘅平面背光源。最後，佢嘅通用設計使其成為跨越多個行業嘅各種指示燈同低級別照明任務嘅多功能選擇。

2. 技術參數深入分析

本節對規格書中指定嘅電氣、光學同熱參數進行詳細、客觀嘅分析，呢啲參數對於可靠嘅電路設計同系統集成至關重要。

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅應力極限。呢啲唔係工作條件。對於19-237B系列，所有額定值均喺環境溫度（Ta）為25°C時指定。所有顏色代碼嘅最大反向電壓（V_R）為5V。最大連續正向電流（I_F）為25 mA。峰值正向電流（I_FP）適用於佔空比1/10同頻率1 kHz，數值唔同：R6（紅色）芯片為60 mA，GH（綠色）同BH（藍色）芯片均為100 mA。最大功耗（P_d）R6為60 mW，GH/BH為95 mW。人體模型（HBM）靜電放電（ESD）耐受電壓R6為2000V，GH/BH為1500V，表明紅色芯片可能具有稍強嘅ESD保護。工作溫度範圍（T_opr）為-40°C至+85°C，儲存溫度範圍（T_stg）為-40°C至+90°C。焊接溫度曲線至關重要：對於回流焊接，器件可承受260°C持續10秒；對於手工焊接，極限為350°C持續3秒。

2.2 電光特性

電光特性喺Ta=25°C同標準測試電流（I_F）5mA下測量，提供設計嘅關鍵性能指標。

• 發光強度（I_v）：呢個係每單位立體角嘅感知光功率。典型範圍係：R6：18.0-57.0 mcd；GH：28.5-112 mcd；BH：11.5-28.5 mcd。綠色型號通常提供最高輸出。
• 視角（2θ_1/2）：發光強度為最大強度一半時嘅全角。通常為120度，表示一種寬闊、漫射嘅發射模式，適合區域照明同指示燈。
• 峰值波長（λ_p）：光譜發射最大時嘅波長。典型值為：R6：632 nm；GH：518 nm；BH：468 nm。
• 主波長（λ_d）：人眼感知到嘅、與LED顏色相匹配嘅單一波長。範圍：R6：613-627 nm；GH：520-535 nm；BH：465-475 nm。公差為±1nm。
• 光譜輻射帶寬（Δλ）：半最大強度時嘅光譜寬度。典型值：R6：20 nm；GH：35 nm；BH：25 nm。更寬嘅帶寬（如綠色所示）會影響顏色純度。
• 正向電壓（V_F）：測試電流下LED兩端嘅電壓降。範圍：R6：1.7-2.2 V；GH：2.6-3.3 V；BH：2.6-3.3 V。公差為±0.10V。呢個參數對於限流電阻計算至關重要。
• 反向電流（I_R）：施加5V反向偏壓時嘅漏電流。最大值：R6：10 μA；GH/BH：50 μA。

3. 分級系統說明

規格書定義咗一個分級系統，根據關鍵光學參數對LED進行分類，確保大規模生產嘅一致性。設計師必須指定分級，以保證其應用中顏色同亮度嘅均勻性。

3.1 發光強度分級

LED根據其喺I_F=5mA時測量嘅發光強度進行分級。

• R6（紅色）：分級 M（18.0-28.5 mcd）、N（28.5-45.0 mcd）、P（45.0-57.0 mcd）。
• GH（綠色）：分級 N（28.5-45.0 mcd）、P（45.0-72.0 mcd）、Q（72.0-112 mcd）。
• BH（藍色）：分級 L（11.5-18.0 mcd）、M（18.0-28.5 mcd）。

發光強度喺一個分級內嘅公差為±11%。

3.2 主波長分級（適用於GH綠色）

對於GH（綠色）LED，提供額外嘅主波長分級：分級 1（520-525 nm）、分級 2（525-530 nm）、分級 3（530-535 nm）。公差為±1nm。呢樣可以實現精確嘅顏色選擇，對於狀態指示燈等顏色含義已標準化嘅應用至關重要。

4. 性能曲線分析

規格書包含每種LED顏色（R6、GH、BH）嘅典型特性曲線，對於理解器件喺非標準條件下嘅行為非常寶貴。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

曲線顯示正向電流同正向電壓之間嘅指數關係。對於所有顏色，電壓隨電流增加而增加。相比綠色同藍色LED，紅色（R6）LED喺給定電流下嘅正向電壓明顯較低，呢個係唔同半導體材料（AlGaInP vs. InGaN）嘅特徵。呢個差異必須喺驅動電路設計中考慮，特別係喺多色陣列中。

4.2 發光強度 vs. 正向電流

呢啲圖表表明，喺典型工作範圍內（最高約20mA），發光強度隨正向電流近似線性增加。然而，效率（每瓦流明）可能喺特定電流下達到峰值，然後由於加熱同其他效應而下降。設計師唔應該假設亮度可以無限線性擴展。

4.3 發光強度 vs. 環境溫度

呢個係熱管理嘅關鍵曲線。所有顏色嘅發光強度隨環境溫度升高而降低。降額幅度顯著，特別係對於基於InGaN嘅綠色同藍色LED，佢哋通常比AlGaInP紅色LED對溫度更敏感。呢個需要喺高溫環境中進行散熱或電流降額，以保持亮度同壽命。

4.4 正向電流降額曲線

呢條曲線指定咗最大允許連續正向電流作為環境溫度嘅函數。隨著溫度升高，必須降低最大允許電流，以防止超過器件嘅功耗極限並導致熱失控。遵守呢條曲線對於可靠性至關重要。

4.5 光譜分佈

光譜圖顯示咗喺各個波長上發射光嘅相對強度。紅色LED（R6）喺632 nm附近有一個更窄、更明確嘅峰值。綠色（GH）喺518 nm附近有一個更寬嘅峰值，藍色（BH）喺468 nm附近有一個峰值。呢啲光譜嘅形狀同寬度影響光嘅顯色性同純度。

4.6 輻射圖

極座標輻射圖說明咗光嘅空間分佈。提供嘅每種顏色圖表顯示典型嘅朗伯或近朗伯模式，與120度視角一致。強度喺0度（垂直於LED表面）最高，並向邊緣遞減。

5. 機械同封裝信息

5.1 封裝尺寸

19-237B LED具有緊湊嘅矩形封裝。關鍵尺寸（單位：mm）為：長度：2.0 ±0.2，寬度：1.6 ±0.2，高度：0.9 ±0.1。陰極通過封裝上嘅標記識別。提供詳細嘅尺寸圖，包括引腳間距同焊盤幾何形狀。

5.2 建議焊盤佈局同極性識別

包含咗PCB設計嘅建議焊盤圖形（佔位面積）供參考，焊盤尺寸為1.4mm x 0.8mm。規格書明確指出呢個係建議，設計師應根據其特定組裝工藝同可靠性要求進行修改。封裝頂部顯示清晰嘅極性識別（陽極標記），以防止錯誤放置。

6. 焊接同組裝指南

正確處理同焊接對於SMD元件至關重要。19-237B適用於標準回流焊接曲線，峰值溫度260°C，最長10秒。對於手動維修，允許使用350°C嘅烙鐵頭進行手工焊接，最長3秒。遵循呢啲指南對於防止LED芯片或塑料封裝因過熱而損壞至關重要。器件應儲存喺其原始防潮包裝中直至使用。如果暴露於超出規格嘅環境濕度，可能需要在回流前進行烘烤，以防止"爆米花"現象（焊接期間因蒸汽壓力導致封裝開裂）。

7. 包裝同訂購信息

LED以防潮包裝形式供應，置於壓花載帶上。指定咗膠帶尺寸。捲盤標準直徑為7吋。捲盤上嘅標籤提供咗可追溯性同驗證嘅關鍵信息：客戶部件號（CPN）、製造商部件號（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）。呢個標籤系統確保正確嘅物料處理同庫存控制。

8. 應用建議同設計考慮

使用19-237B LED進行設計時，必須考慮幾個因素。首先，始終使用一個限流電阻與LED串聯。根據電源電壓（V_supply）、LED嘅正向電壓（V_F - 為可靠性使用最大值）同所需正向電流（I_F）計算電阻值。公式：R = (V_supply - V_F) / I_F。考慮電阻嘅額定功率。其次，考慮熱效應。如果應用喺高環境溫度下運行，請根據提供嘅曲線降低正向電流額定值，以保持壽命同穩定嘅光輸出。第三，對於多色或陣列應用，指定嚴格嘅分級代碼（CAT、HUE），以確保所有LED嘅視覺均勻性。第四，確保PCB焊盤設計提供足夠嘅焊角同機械強度。最後，設計應用嘅導光板或透鏡時，考慮視角（120°）。

9. 技術比較同差異化

與更大嘅通孔LED相比，19-237B嘅主要優勢係其微型SMD佔位面積，實現自動化組裝同產品微型化。喺SMD LED領域中，其關鍵差異化因素包括其特定嘅2.0x1.6mm封裝尺寸、寬闊嘅120度視角，以及從單一封裝輪廓提供三種唔同原色（紅、綠、藍）嘅可用性。多功率額定值（紅色60mW，綠/藍色95mW）同唔同嘅ESD額定值亦使其與通用產品區分開來。佢與標準IR/氣相回流焊接嘅兼容性同清晰嘅分級結構，使其適合原型製作同大批量、注重質量嘅生產。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：峰值波長同主波長有咩區別？

答：峰值波長（λ_p）係LED發射最多光功率嘅物理波長。主波長（λ_d）係人眼看到嘅顏色相匹配嘅感知單一波長。佢哋通常接近但唔完全相同，特別係對於具有寬光譜嘅LED。

問：點解紅色LED嘅正向電壓同綠色同藍色唔同？

答：正向電壓由半導體材料嘅帶隙能量決定。紅色LED通常使用AlGaInP，其帶隙（約1.8-2.0 eV）低於用於綠色同藍色LED嘅InGaN（約2.4-3.4 eV）。更高嘅帶隙需要更高嘅電壓來"推動"電子穿過佢。

問：點樣解讀捲盤標籤上嘅分級代碼（CAT、HUE、REF）？

答：呢啲代碼對應規格書中定義嘅性能分級。"CAT"係發光強度分級（例如，綠色嘅N、P、Q）。"HUE"係主波長/色度分級（例如，綠色嘅1、2、3）。"REF"係正向電壓分級。指定呢啲確保你收到特性緊密集中嘅LED。

問：我可以連續以20mA驅動呢個LED嗎？

答：連續正向電流（I_F）嘅絕對最大額定值為25 mA。因此，20mA喺規格範圍內。然而，你必須通過參考降額曲線，驗證產生嘅功耗（P_d = V_F * I_F）唔超過額定嘅60 mW（R6）或95 mW（GH/BH），特別係喺高環境溫度下。

11. 實用設計案例研究

場景：為消費設備設計一個多色狀態指示燈。該設備需要一個三色指示燈（紅/綠/藍）來顯示電源、待機同故障狀態。使用19-237B系列，設計師會將三個LED（R6、GH、BH）緊密放置喺PCB上。為確保顏色一致性，佢哋會指定嚴格嘅分級：例如，所有LED嘅CAT=P以獲得相似嘅高亮度，綠色LED嘅HUE=2以獲得特定色調。佢哋會設計三個獨立嘅驅動電路，每個都有一個根據每種顏色特定V_F計算嘅限流電阻（例如，從5V電源，10mA下，紅色1.8V，綠/藍色3.0V）。佢哋亦會確保PCB佈局提供足夠嘅散熱並遵循建議嘅焊盤尺寸，以便喺自動化組裝期間實現可靠焊接。

12. 工作原理介紹

發光二極管（LED）係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，來自n型材料嘅電子喺有源區與來自p型材料嘅空穴復合。呢種復合以光子（光粒子）嘅形式釋放能量。發射光嘅顏色（波長）由有源區中使用嘅半導體材料嘅帶隙能量決定。19-237B使用AlGaInP進行紅色發射，使用InGaN進行綠色同藍色發射。塑料封裝用於保護脆弱嘅半導體芯片，塑造光輸出（透鏡），並為表面貼裝提供電氣接觸。

13. 技術趨勢

SMD LED市場繼續向更高效率（每瓦更多流明）、更高功率密度同更細封裝尺寸發展。有一個強烈嘅趨勢係改進顯色性同一致性（更嚴格嘅分級）。此外，將控制電子設備（例如恆流驅動器或脈寬調製（PWM）控制器）直接集成到LED封裝中（"智能LED"）變得越來越普遍。環境法規繼續推動有害物質嘅消除同可回收性嘅改進。19-237B所體現嘅原則——微型化、自動化兼容性同多色能力——仍然係固態照明同指示技術呢啲持續發展嘅核心。