SMD LED 19-217/Y5C-AP1Q2/3T 數據表 - 亮黃色 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.0V - 25mA - 英文技術文件

1. 產品概覽

19-217/Y5C-AP1Q2/3T 是一款專為高密度電子組裝而設計的表面貼裝器件 (SMD) LED。此元件採用 AlGaInP (磷化鋁鎵銦) 半導體技術，能產生明亮的黃色光輸出。其緊湊的外形尺寸能顯著縮小印刷電路板 (PCB) 的尺寸及整體設備體積，非常適合空間受限的應用。

1.1 核心優勢

• 微型化： SMD封裝體積遠小於傳統引線框架LED，令PCB上可實現更高元件裝載密度。
• 輕量化： 質量減輕對便攜式及微型電子設備尤為有利。
• 兼容性： 設計兼容標準自動化貼片組裝設備，簡化生產流程。
• 環保合規： The product is Pb-free, compliant with RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• 焊接： 適用於紅外線同氣相回流焊接製程。

1.2 目標應用

此LED適用於多種指示燈同背光功能，包括：

• 汽車同工業控制設備嘅儀表板同開關背光。
• 通訊設備（電話、傳真機）嘅狀態指示燈同鍵盤背光。
• 液晶顯示器（LCD）、開關同符號嘅平面背光。
• 通用指示器於消費及工業電子產品中的應用。

2. 技術參數詳解

2.1 絕對最大額定值

此等額定值定義了可能導致器件永久損壞的極限。在此等條件下操作並無保證。

• 反向電壓 (V_R): 5 V。反向偏壓超過此電壓可能導致接面擊穿。
• 連續正向電流 (I_F): 25 mA。可靠長期運作嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流 (I_FP): 60 mA (工作週期 1/10 @ 1 kHz)。僅適用於脈衝操作。
• 功耗 (P_d): 60 mW。喺環境溫度 Ta=25°C 時，封裝可以散發嘅最大功率。
• 靜電放電 (ESD): 人體模型 (HBM) 2000 V。表示具有中等靜電敏感度；需要遵循適當嘅處理程序。
• 工作溫度 (T_opr): -40 至 +85 \u00b0C。正常運作時嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度 (T_stg): -40 至 +90 \u00b0C。
• 焊接溫度： 回流焊：峰值 260\u00b0C，最多 10 秒。手動焊接：每個端子 350\u00b0C，最多 3 秒。

2.2 電氣及光學特性

喺正向電流 (I_F) 為 20 mA 及環境溫度 (T_a) 除非另有說明，否則以攝氏25度為準。這些是關鍵性能參數。

• 發光強度（I_v): 45.0 至 112.0 mcd（毫坎德拉）。此為 LED 的感知亮度。透過分檔管理實現寬廣範圍（見第 3 節）。
• 視角 (2θ)_1/2): 120度（典型值）。這個寬闊的視角令LED適合需要廣泛可視範圍的應用。
• 峰值波長 (\u03bb_p): 591 nm（典型值）。光譜功率分佈達到最大值時的波長。
• 主導波長 (\u03bb_d): 585.5 至 594.5 納米。此波長與感知顏色（鮮黃色）的關聯最為密切。
• 光譜帶寬 (\u0394\u03bb): 15 nm (典型值)。發射光譜在最大強度一半處的寬度 (半高全寬)。
• 正向電壓 (V_F): 1.70 至 2.40 V (於 I_F=20mA 時)。LED 工作時的壓降。必須使用限流電阻。
• 反向電流 (I_R): 10 \u03bcA 最大值 (於 V_R=5V 時)。反向偏壓時的小量漏電流。此器件不適用於反向操作。

3. 分級系統說明

為確保批量生產時亮度和顏色的一致性，LED 會被分入不同檔位。部件編號 19-217/Y5C-AP1第二季/3T 表示特定的分档选择。

3.1 發光強度分級

分档由在 I_F=20mA 时量度的最小及最大发光强度值定义。公差为 \u00b111%。

• P1: 45.0 \u2013 57.0 毫坎德拉
• P2: 57.0 – 72.0 毫坎德拉
• Q1: 72.0 – 90.0 毫坎德拉
• Q2: 90.0 – 112.0 毫坎德拉 (此分档规格已於零件編號中指定)

3.2 主波長分級

分檔確保顏色一致性。公差為 ±1 納米。

• D3: 585.5 \u2013 588.5 nm
• D4: 588.5 \u2013 591.5 nm
• D5: 591.5 \u2013 594.5 nm

4. 性能曲線分析

雖然提供嘅文本中無詳細說明具體圖表，但呢類LED典型嘅電光曲線通常包括：

• I-V (Current-Voltage) 曲線： 顯示正向電壓與電流之間的指數關係。對於 AlGaInP 黃色 LED，膝點電壓約為 1.8-2.0V。
• 發光強度與正向電流關係： 強度通常隨電流線性增加至某一點，之後效率可能因發熱而下降。
• 發光強度與環境溫度關係： 輸出通常隨溫度升高而下降。降額因數對於高溫應用至關重要。
• Spectral Distribution： 一條以峰值波長 (591 nm) 為中心、典型 FWHM 為 15 nm 的鐘形曲線。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸

LED 採用標準 SMD 封裝。主要尺寸（除非另有註明，公差為 \u00b10.1 mm）包括：

• 封裝佔位面積適合高密度貼裝。
• 透明樹脂封裝體，以實現最佳取光效果。
• 陽極和陰極端子標示清晰，以確保正確的 PCB 佈局。

5.2 極性識別

正確極性至關重要。封裝上包含標記（例如凹口、圓點或切角）以識別陰極端子。PCB 封裝設計必須反映此方向。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線 (無鉛)

確保組裝可靠性的關鍵工序：

• 預熱： 150至200°C，持續60至120秒，以減低熱衝擊。
• 液相線以上時間 (TAL)： >217\u00b0C for 60\u2013150 seconds.
• 峰值溫度： 最高260°C，保持最多10秒。
• 升溫速率： 最高每秒6°C，直至255°C。
• 冷卻速率： 最高每秒3°C。
• 回流限制： 組件不應進行超過兩次回流焊接。

6.2 手動焊接

If necessary, use a soldering iron with a tip temperature <350\u00b0C, applied for <3 seconds per terminal. Use a low-power iron (<25W) and allow a cooling interval of >2 seconds between terminals. Avoid mechanical stress on the package during soldering.

6.3 儲存與濕度敏感度

產品以防潮袋包裝，內附乾燥劑。

• 使用前： 準備組裝前，請勿打開防潮袋。
• 開封後： 請於168小時（7日）內使用。未使用部件請儲存於≤30°C及≤60%相對濕度環境中。
• 重新烘烤： 若超出暴露時間或乾燥劑已飽和，使用前請以60 ± 5°C烘烤24小時。

7. 包裝與訂購資料

7.1 標準包裝

LED以8毫米載帶包裝，捲盤直徑為7吋，適用於自動化設備。每捲盤包含3000件。

7.2 標籤說明

捲盤標籤包含用於追溯及正確應用的關鍵資訊：

• P/N： 產品編號（例如：19-217/Y5C-AP1Q2/3T）。
• CAT： 發光強度等級（例如：Q2）。
• 色調： Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank.
• 參考： 順向電壓等級。
• 批號： 用於品質追蹤的生產批號。

8. 應用設計考慮因素

8.1 必須進行限流

LED 是電流驅動裝置。必須始終使用串聯電阻器將正向電流限制在所需值（例如 20 mA）。電阻值使用歐姆定律計算：R = (V_supply - V_F) / I_F。若無此電阻器，電源電壓的微小增加便可能導致電流大幅且具破壞性的增加。

8.2 熱管理

雖然功耗很低，但將接面溫度維持在限定範圍內對於使用壽命和穩定的光輸出至關重要。若在高環境溫度或接近最大電流下操作，請確保有足夠的 PCB 銅箔面積或散熱孔。

8.3 光學設計

120度視角提供寬廣的發光範圍。對於需要聚焦光線的應用，可能需要二次光學元件（透鏡、導光管）。水清樹脂能將封裝內部的光吸收降至最低。

9. 技術比較與差異化

與舊式穿孔LED或其他SMD封裝相比：

• 尺寸優勢： 19-217封裝佔用極小的空間，相比更大的SMD LED（例如3528、5050）或穿孔元件，能實現更緊湊的設計。
• 材料技術： 相比舊有技術，使用AlGaInP半導體物料能在黃/橙/紅光譜範圍內提供更高效率及更佳色彩純度。
• 製程兼容性： 其完全兼容標準SMT組裝線，相比人手插裝通孔元件，在製造成本及可靠性方面具顯著優勢。

10. 常見問題 (FAQ)

10.1 使用5V電源時應選用甚麼阻值的電阻？

使用典型V_F 為2.0V及目標I_F 為20 mA：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。標準150 Ω電阻應屬合適。請務必根據最大V_F 根據數據手冊，確保在最壞情況下電流不超過限制。

10.2 若使用恆流源驅動，是否可省略限流電阻？

可以，設定為20 mA的恆流驅動器是電阻的絕佳替代方案，並能在電壓和溫度變化下提供更穩定的性能。電阻只是最常見且最具成本效益的方法。

10.3 為何開封後的儲存時間限於7天？

SMD封裝會從大氣中吸收濕氣。在回流焊接過程中，這些被困的濕氣會迅速蒸發，導致內部分層或「爆米花」現象，從而損壞器件。7天的車間壽命是對此類濕度敏感器件標準的預防措施。

10.4 零件編號中嘅「Q2/3T」代表咩意思？

這是分檔代碼。「Q2」指定了發光強度分檔（90-112 mcd）。「3T」很可能是指特定的正向電壓分檔或其他內部分類。設計師應指定完整的部件編號，以確保獲得具有所需亮度和顏色特性的元件。

11. 實際設計與應用示例

11.1 儀表板照明組件

在汽車儀表板中，可使用多個19-217 LED為儀錶及警告標誌提供背光。其細小體積允許直接安裝於薄身PCB上的圖標遮罩後方。寬廣視角確保從駕駛者不同位置觀看時，標誌均能獲得均勻照明。來自車身控制模組的PWM（脈衝寬度調變）訊號可用於夜間行車時調暗LED亮度。

11.2 消費電器狀態指示燈

對於咖啡機或路由器，單一19-217 LED可作為「電源開啟」或「網絡活動」指示燈。設計涉及簡單電路：主機板的3.3V電源軌、一個68Ω限流電阻（用於典型V_F下約20mA電流），以及安裝於導光管附近的LED，將光線導向前面板。其低功耗及高可靠性，使其非常適合此類長期運作的應用。

12. 操作原理

19-217 LED 基於半導體 p-n 接面嘅電致發光原理運作。當施加超過接面內建電位嘅正向電壓時，來自 n 型 AlGaInP 層嘅電子會穿過接面注入 p 型層，而電洞則以相反方向注入。呢啲電荷載子喺接面附近嘅主動區域複合。喺 AlGaInP 材料中，呢種複合主要釋放出光子（光）形式嘅能量，其波長對應於材料嘅能帶隙，經設計可產生明亮嘅黃光（約 591 nm）。透明環氧樹脂封裝體用於保護半導體晶片，並作為透鏡塑造光輸出。

13. 技術趨勢

19-217 呢類 SMD LED 嘅發展跟隨更廣泛嘅行業趨勢：

• 效率提升： 外延生長同晶片設計方面嘅持續研究，不斷提高 AlGaInP LED 嘅每瓦流明數（光效），喺相同光輸出下降低功耗。
• 微型化： 對更細器件嘅追求推動封裝尺寸進一步縮小（例如 0402、0201 公制封裝），儘管呢啲封裝可能會犧牲部分光學性能同功率處理能力。
• 色彩一致性改善： 晶圓製造及分選演算法嘅進步，令到主波長同發光強度嘅控制更加精準，使設計師能夠喺唔同生產批次中獲得更加一致嘅結果。
• 集成化： 一種趨勢係將多個LED晶片（RGB或多種白光）集成到單一封裝內，或者將LED同驅動IC結合，以創造功能更豐富、更易使用嘅光源。