SMD LED 19-217/G7C-AN1P2/3T 數據表 - 亮麗黃綠色 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.0V - 60mW - 英文技術文件

1. 產品概覽

19-217/G7C-AN1P2/3T 是一款專為現代緊湊型電子應用而設計的表面貼裝器件 (SMD) LED。它採用 AlGaInP 芯片技術，能發出明亮的黃綠色光。其主要優勢在於其微型佔位面積，能顯著縮小印刷電路板 (PCB) 尺寸及整體設備體積。這有助於提高組裝密度並減少儲存需求。該元件重量輕，特別適合空間和重量為關鍵限制因素的應用。

The LED is supplied in industry-standard 8mm tape on 7-inch diameter reels, ensuring compatibility with automated pick-and-place assembly equipment. It is formulated to be lead-free (Pb-free) and complies with major environmental regulations including RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The device is compatible with both infrared and vapor phase reflow soldering processes.

2. 技術參數詳解

2.1 絕對最大額定值

此額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限條件。在此等條件下操作並不保證其性能。

• 正向電流 (IF): 25 mA (連續)
• 峰值正向電流 (IFP): 60 mA (工作週期 1/10 @ 1kHz)
• 功率損耗 (Pd): 60 mW
• 靜電放電 (ESD) 人體模型 (HBM): 2000 V
• 工作溫度 (Topr): -40°C 至 +85°C
• 儲存溫度 (Tstg): -40°C 至 +90°C
• 焊接溫度 (Tsol): 回流焊：最高 260°C，持續 10 秒。手動焊接：最高 350°C，持續 3 秒。

2.2 電氣與光學特性

除非另有說明，此等參數均在 Ta=25°C 及 IF=20mA 之標準測試條件下量度。其定義了 LED 之光學與電氣性能。

• 發光強度 (Iv): 範圍由 28.5 mcd (最小值) 至 72.0 mcd (最大值)。典型值並未指定，表示性能是通過分檔系統進行管理。
• 視角 (2θ1/2): 120度 (典型值)。此寬廣視角令LED適合需要廣泛照明或可視度的應用。
• 峰值波長 (λp): 575 nm (典型值)。此數值表示發射光強度最高的波長。
• 主波長 (λd): 範圍由569.5 nm至577.5 nm。此為人眼感知的單一波長，用以定義顏色。
• 頻譜帶寬 (Δλ): 20 nm (典型值)。此數值定義了圍繞峰值波長的發射頻譜擴散範圍。
• 正向電壓 (VF): 範圍由1.7V (最小) 至2.4V (最大)，在20mA電流下典型值為2.0V。
• 反向電流 (IR): 在反向電壓 (VR) 為5V時，最大值為10 μA。 重要提示: 本器件並非設計用於反向偏壓操作；此參數僅供漏電流測試之用。

容差: 發光強度容差為±11%，主波長與分檔中心值的容差為±1nm。

3. Binning System 說明

為確保生產中顏色與亮度的一致性，LED會根據測量到的性能進行分級。

3.1 發光強度分級

LED根據其在IF=20mA條件下測量到的發光強度，分為四個級別（N1, N2, P1, P2）。

• 級別 N1： 28.5 mcd 至 36.0 mcd
• 級別 N2： 36.0 mcd 至 45.0 mcd
• Bin P1: 45.0 mcd 至 57.0 mcd
• Bin P2: 57.0 mcd 至 72.0 mcd

3.2 主波長分級

根據主波長，LED被分為四個檔位（C16, C17, C18, C19）。

• Bin C16: 569.5 nm 至 571.5 nm
• Bin C17: 571.5 nm 至 573.5 nm
• Bin C18: 573.5 nm 至 575.5 nm
• Bin C19: 575.5 nm 至 577.5 nm

這種二維分檔（光強 + 波長）方法讓設計師能夠為其應用選擇符合特定亮度與色點要求的元件，確保多顆LED之間的視覺一致性。

4. 性能曲線分析

數據手冊參考了典型的光電特性曲線。雖然提供的文本中沒有詳細說明具體圖表，但此類LED的標準曲線通常包括：

• 相對發光強度 vs. 正向電流（I-V曲線）： 顯示光輸出如何隨電流增加，通常在操作範圍內呈接近線性的關係。
• 正向電壓 vs. 正向電流： 展示了二極管的指數型I-V特性。
• 相對發光強度對比環境溫度： 闡述發光輸出隨接面溫度上升而下降的關係，此為熱管理之關鍵因素。
• 光譜分佈： 此圖表顯示以575nm峰值為中心，不同波長所發出光線的相對強度。
• 視角分佈圖： 此極座標圖顯示光強度的角度分佈。

這些曲線對於預測非標準條件（不同驅動電流、溫度）下的實際性能以及進行正確的電路設計至關重要。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝尺寸

此LED採用緊湊型SMD封裝。主要尺寸（單位為毫米，除非另有註明，公差為±0.1毫米）如下：

• 封裝長度：2.0 毫米
• 封裝寬度：1.25 毫米
• 封裝高度：0.8 毫米
• 焊盤圖形：數據手冊包含詳細的尺寸圖，標明了PCB佈局所需的焊盤尺寸、間距及元件方向。正確的焊盤圖形設計對於可靠的焊接及機械穩定性至關重要。

5.2 極性識別

陰極通常在器件上標示，常見方式包括凹口、圓點或透鏡陰極側的綠色色調。PCB封裝設計應配合此極性。錯誤的極性連接會導致LED無法亮起，並可能對器件造成壓力。

6. 焊接與組裝指引

6.1 迴流焊接溫度曲線

建議採用無鉛回流焊接溫度曲線：

• 預熱： 150–200°C 持續 60–120 秒。
• Time Above Liquidus (217°C)： 60–150 秒。
• Peak Temperature： 最高 260°C。
• Time at Peak Temperature： 最多 10 秒。
• Heating Rate： 最高6°C/秒。
• 高於255°C時間： 最長30秒。
• 冷卻速率： 最高3°C/秒。

關鍵： 同一LED組件不應進行超過兩次回流焊接。

6.2 手工焊接

如必須進行手工焊接，務必極度小心：

• Soldering iron tip temperature: < 350°C.
• 每個端子的接觸時間：≤ 3秒。
• 烙鐵功率：≤ 25W。
• 焊接每個端子之間至少間隔2秒，以防熱量積聚。

6.3 儲存與濕度敏感度

LED 以防潮阻隔袋包裝，內附乾燥劑。

• 請於準備使用前才開啟包裝袋。
• 開封後，未使用的 LED 必須儲存於 ≤ 30°C 及 ≤ 60% 相對濕度的環境中。
• 包裝袋開封後的「車間壽命」為 168 小時（7 天）。
• 若超過此期限仍未使用，或乾燥劑指示劑已變色，則 LED 在使用前必須重新烘烤：60 ±5°C 下烘烤 24 小時。

6.4 返工與維修

極不建議在焊接後進行維修。如絕對必要，必須使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，以盡量減少熱應力。必須事先驗證對LED特性的影響。

7. 封裝與訂購資料

7.1 包裝規格

本產品供應作自動化組裝之用：

• 載帶： 8毫米寬度。
• 卷盤： 直徑7吋（178毫米）。
• 每卷數量： 3000件。
• 數據表中提供了載帶口袋及卷盤的詳細尺寸，以確保與送料設備兼容。

7.2 標籤資料

卷盤標籤包含用於追溯及正確應用的關鍵資料：

• 客戶產品編號 (CPN)
• 產品編號 (P/N)：例如，19-217/G7C-AN1P2/3T
• 包裝數量 (QTY)
• 發光強度等級 (CAT) – 對應強度分級 (N1, N2, P1, P2)
• 色度/主波長等級 (HUE) – 對應波長分級 (C16-C19)
• 正向電壓等級 (REF)
• 批次編號 (LOT No.) 以供追溯

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 背光照明： 儀表板指示燈、開關照明、鍵盤背光。
• 電信設備： 電話及傳真機的狀態指示燈和背光照明。
• 平板背光： 適用於小型液晶顯示器的側光式照明，以及符號與圖標的背光。
• 一般指示燈用途： 消費性及工業電子產品中的電源狀態、模式指示與警示訊號。

8.2 設計考量

• 電流限制： 必須使用外部限流電阻 MANDATORYLED嘅正向電壓有一個範圍（1.7V-2.4V），其電流-電壓特性係指數式嘅。如果冇串聯電阻，供電電壓嘅微小變化會導致電流出現巨大且可能具破壞性嘅變化。電阻值（R）係根據歐姆定律計算：R = (供電電壓 - LED正向電壓) / 目標電流。為保守設計起見，請使用數據手冊中嘅最大正向電壓值。
• 散熱管理： 雖然功耗好低（最高60mW），但確保LED喺其額定溫度範圍內工作，對於長期可靠性同穩定嘅光輸出至關重要。避免將其放置喺PCB上其他熱源附近。
• 靜電放電保護： 雖然其額定值為2000V HBM，但喺組裝同處理過程中仍應遵守標準嘅靜電放電處理預防措施。

9. 技術比較與差異化

19-217 LED嘅主要區別在於，佢結合咗特定嘅鮮明黃綠色（採用AlGaInP技術）同非常緊湊嘅2.0x1.25mm封裝尺寸。相比更大嘅引線框架LED，佢能顯著節省空間。相比其他SMD顏色嘅LED，AlGaInP技術通常喺琥珀-黃-綠光譜範圍內比舊技術提供更高嘅發光效率。其120度寬視角係一個關鍵特性，適用於需要廣泛可見性嘅應用，而有別於用於聚焦照明嘅窄光束LED。

10. 常見問題 (FAQs)

Q: 為何限流電阻絕對必要？
A: LED 是電流驅動元件。其正向電壓並非固定值，存在製造公差且會隨溫度變化。將 LED 直接連接到電壓源，即使電壓接近其典型 VF，也可能導致電流過大，迅速過熱並損壞 LED（「熱失控」）。串聯電阻提供了一種線性、可預測的方法來設定工作電流。

Q: 我可以用高於 25mA 的脈衝電流驅動此 LED 嗎？
A: 可以，但僅限於特定條件。數據手冊規定了 60mA 的峰值正向電流 (IFP)，但這僅允許在低佔空比（1/10 或 10%）及 1kHz 頻率下使用。不允許在超過 25mA 的電流下連續工作，否則將超出額定功耗，導致故障。

Q: 分檔代碼（例如 P1, C18）對我的設計有何意義？
A: 分檔代碼確保顏色和亮度的一致性。如果你的產品使用多個 LED 並要求外觀均勻，你必須指定並使用來自相同光強和波長分檔的 LED。混合不同分檔可能導致相鄰 LED 之間出現明顯的亮度或色調差異。

Q: 打開防潮袋後的 7 天車間壽命有多關鍵？
A: 對於焊接可靠性嚟講，呢點非常重要。SMD元件會吸收空氣中嘅水分。喺回流焊接過程中，呢啲被困住嘅水分會迅速蒸發，導致內部分層或「爆谷效應」，可能令封裝破裂並造成故障。遵守儲存同烘烤指引對於實現高良率生產至關重要。

11. 實際設計與使用案例

場景：設計一個有10粒統一黃綠色LED嘅狀態指示燈面板。

1. 元件選擇： 向供應商明確要求所有LED必須來自同一分級，例如，光強度分級 P1 (45-57 mcd) 同波長分級 C18 (573.5-575.5 nm)。呢點對於視覺一致性至關重要。
2. 電路設計： 使用5V電源並以20mA驅動電流為目標。假設一個保守的VF值為2.4V（最大值），計算串聯電阻：R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130歐姆。最接近的標準值是130Ω或120Ω。電阻的額定功率：P = I^2 * R = (0.02^2) * 130 = 0.052W，因此標準的1/8W (0.125W) 電阻已足夠。
3. PCB佈局： 使用數據手冊封裝尺寸圖中的確切焊盤圖形。確保LED之間有足夠的間距，以實現均勻的光線分佈並避免熱耦合。
4. 組裝： 在生產線準備好之前，請保持卷帶密封。嚴格遵循回流焊溫度曲線。組裝後，避免在LED附近彎曲或扭曲PCB，以防止焊點承受應力。

12. 運作原理介紹

此LED基於AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料。當施加超過二極管結電位（約1.7-2.4V）的正向電壓時，電子和電洞被注入半導體的有源區。這些電荷載子復合，以光子（光）的形式釋放能量。AlGaInP合金的具體成分決定了半導體的帶隙能量，這直接決定了發射光的波長（顏色）。在此情況下，成分被調整為在可見光譜的黃綠色區域產生光子，中心波長約為575納米。環氧樹脂透鏡用於保護半導體芯片、塑造光輸出光束（從而形成120度視角）並增強芯片的光提取效率。

13. 技術趨勢

如19-217這類SMD LED的發展，遵循以下幾項關鍵行業趨勢： 微型化 仍然是主要驅動力，使電子設備能夠變得越來越小。 效能提升 例如AlGaInP等材料的改進，使得相同或更小的芯片尺寸能產生更高的發光強度。 環保合規 （RoHS、REACH、無鹵素）已成為標準要求，而非可選項。 自動化兼容性 透過標準化帶裝及捲盤包裝，對於實現高產量、具成本效益的製造至關重要。最後，業界趨勢正朝向更精準及更緊密的 分檔與色彩控制 以滿足需要高色彩一致性的應用需求，例如全彩顯示屏及汽車照明，儘管此特定元件為單色類型。

13.1 應用限制注意事項

本數據資料包含一項關於高可靠性應用的重要免責聲明。如規格所述，此產品若未經額外認證及可能採用不同產品等級，或不適用於安全關鍵系統，例如汽車安全（如煞車燈）、航空航天、軍事或醫療生命維持設備。對於此類應用，必須諮詢製造商，以識別專為該等領域嚴格可靠性標準而設計及測試的元件。