目錄
1. 產品概覽
19-217 係一款表面貼裝器件 (SMD) LED，專為通用指示燈同背光應用而設計。佢採用 AlGaInP 晶片，產生艷紅色光輸出。其緊湊嘅 SMD 封裝為現代電子設計帶嚟顯著優勢，包括減少電路板空間、更高嘅元件封裝密度，以及最終設備嘅整體小型化。該器件符合主要嘅環境同安全標準，包括 RoHS、REACH 同無鹵素要求。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款 LED 嘅主要優勢嚟自其微型 SMD 外形。同傳統引線框架 LED 相比，佢允許更細嘅印刷電路板 (PCB) 設計、減少儲存空間需求，同埋更輕嘅最終產品。呢點令佢特別適合空間同重量係關鍵限制因素嘅應用。該器件針對廣泛嘅市場，包括消費電子產品、電信設備（例如電話、傳真機）、汽車儀表板同開關背光，以及需要可靠、緊湊紅色光源嘅通用指示燈應用。
2. 深入技術參數分析
本節對規格書中定義嘅關鍵電氣、光學同熱參數提供詳細、客觀嘅解讀。理解呢啲限制同典型值對於可靠嘅電路設計至關重要。
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。
- 反向電壓 (VR): 5V- 施加超過 5V 嘅反向偏壓可能會導致結擊穿。
- 正向電流 (IF): 25mA- 可以通過 LED 嘅最大連續直流電流。
- 峰值正向電流 (IFP): 60mA- 用於短暫、高強度閃光嘅脈衝電流限制（1/10 佔空比，1kHz）。如果冇適當嘅脈衝而超過連續電流額定值，會導致過熱。
- 功耗 (Pd): 60mW- 封裝可以作為熱量散發嘅最大功率，計算公式為正向電壓 (VF) * 正向電流 (IF)。
- ESD (HBM): 2000V- 該 LED 嘅人體模型靜電放電額定值為 2kV。組裝期間需要採取適當嘅 ESD 處理預防措施。
- 工作同儲存溫度: -40°C 至 +85°C / -40°C 至 +90°C- 指定咗使用同非工作儲存嘅完整環境範圍。
- 焊接溫度:該器件可以承受峰值溫度為 260°C、持續時間不超過 10 秒嘅迴流焊接，或者每個端子喺 350°C 下進行不超過 3 秒嘅手動焊接。
2.2 電光特性
除非另有說明，否則呢啲參數係喺 Ta=25°C 同 IF=20mA 嘅標準測試條件下測量嘅。佢哋定義咗 LED 嘅典型性能。
- 發光強度 (Iv): 45.0 - 112 mcd (典型值未指定)- 發出嘅可見光量。寬範圍表示使用咗分級系統（見第 3 節）。測試電流為 20mA。
- 視角 (2θ1/2): 120° (典型)- 發光強度為 0°（軸上）強度一半時嘅角度。呢個係一個非常寬嘅視角，適合需要廣泛可見性嘅應用。
- 峰值波長 (λp): 632 nm (典型)- 光輸出功率最大時嘅波長。對於 AlGaInP 紅色 LED，呢個通常喺橙紅色到紅色區域。
- 主波長 (λd): 624 nm (典型)- 人眼感知到嘅、與 LED 光顏色相匹配嘅單一波長。對於紅色 LED，佢通常比峰值波長稍短。
- 頻譜帶寬 (Δλ): 20 nm (典型)- 最大功率一半處（半高全寬）嘅發射頻譜寬度。20nm 嘅值表示顏色相對純淨。
- 正向電壓 (VF): 1.7V - 2.4V (典型 2.0V)- 當以 20mA 驅動時，LED 兩端嘅電壓降。設計師必須使用呢個值嚟計算所需嘅限流電阻值。2.0V 嘅典型值係一個關鍵設計參數。
- 反向電流 (IR): 10 μA 最大- 當施加指定反向電壓 (5V) 時流過嘅小漏電流。
3. 分級系統解釋
規格書概述咗一個發光強度分級系統，以確保生產應用中亮度嘅一致性。零件編號中嘅特定器件代碼 "P1Q2" 指嘅係佢嘅分級。
- 分級代碼 P1:發光強度由 45.0 mcd 至 57.0 mcd。
- 分級代碼 P2:發光強度由 57.0 mcd 至 72.0 mcd。
- 分級代碼 Q1:發光強度由 72.0 mcd 至 90.0 mcd。
- 分級代碼 Q2:發光強度由 90.0 mcd 至 112 mcd。
零件編號後綴 "P1Q2/3T" 表示呢個特定器件屬於發光強度嘅 Q2 分級。設計師可以根據其應用所需嘅亮度水平選擇合適嘅分級。規格書亦指出，喺一個分級內，發光強度嘅一般公差為 ±11%。
4. 性能曲線分析
雖然 PDF 提到 "典型電光特性曲線"，但文本中並未提供具體圖表。基於標準 LED 行為，呢啲曲線通常包括：
- IV 曲線 (電流 vs. 電壓):顯示正向電壓同正向電流之間嘅指數關係。"膝點" 電壓大約喺典型 VF 2.0V 附近。呢條曲線對於設計驅動電路至關重要。
- 發光強度 vs. 正向電流:展示光輸出如何隨電流增加，通常喺工作範圍內呈近線性關係，然後喺非常高嘅電流下由於發熱而效率下降。
- 發光強度 vs. 環境溫度:顯示隨著結溫升高，光輸出嘅降額。對於大多數 LED，輸出會隨著溫度升高而降低。
- 頻譜分佈:相對強度與波長嘅圖表，顯示峰值約為 632nm，帶寬約為 20nm。
設計師應查閱製造商嘅完整圖形規格書以獲取呢啲詳細曲線，從而優化喺不同溫度同驅動條件下嘅性能。
5. 機械同封裝資料
5.1 封裝尺寸
LED 封裝喺一個標準嘅 SMD 封裝內。規格書中嘅圖紙提供咗關鍵尺寸，包括本體長度、寬度、高度，以及陰極/陽極端子嘅位置。陰極通常通過封裝上嘅視覺標記（例如凹口、綠點或切角）嚟識別。除非另有說明，尺寸公差一般為 ±0.1mm。精確嘅焊盤佈局對於成功嘅自動拾放同焊接係必要嘅。
5.2 極性識別
正確嘅極性對於 LED 工作至關重要。規格書嘅封裝圖會清楚標示陰極（負極）端子。將 LED 反向偏置安裝會阻止其發光，並且如果超過反向電壓額定值，可能會損壞器件。
6. 焊接同組裝指引
正確嘅處理對於保持可靠性至關重要。規格書提供咗詳細說明。
6.1 儲存同濕度敏感性
LED 包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。喺準備使用組件之前，唔應該打開個袋。如果打開咗個袋而組件冇立即使用，佢哋喺受控條件下（≤30°C，≤60% RH）有 1 年嘅 "車間壽命"。如果超過呢個時間或者乾燥劑指示劑變色，喺進行迴流焊接之前需要進行烘烤處理（60±5°C，24 小時），以防止因水分蒸發而導致 "爆米花" 損壞。
6.2 迴流焊接溫度曲線
指定咗無鉛迴流曲線：
- 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，保持不超過 10 秒。
- 升溫速率:最大 6°C/秒。
- 降溫速率:最大 3°C/秒。
6.3 手動焊接同返修
如果需要手動焊接，烙鐵頭溫度必須低於 350°C，每個端子施加時間不超過 3 秒。建議使用低功率烙鐵（≤25W）。焊接每個端子之間應至少允許 2 秒嘅冷卻間隔。強烈不建議進行返修，但如果不可避免，應使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，以避免焊點受到機械應力。
7. 包裝同訂購資料
7.1 包裝規格
LED 以行業標準嘅 8mm 寬壓紋載帶供應，捲喺直徑 7 英寸嘅捲盤上。每個捲盤包含 3000 件。規格書提供咗捲盤、載帶同蓋帶嘅尺寸，以確保與自動組裝設備兼容。
7.2 標籤解釋
捲盤標籤包含幾個關鍵字段：
- P/N:產品編號（例如，19-217/R6C-P1Q2/3T）。
- QTY:包裝數量 (3000 件)。
- CAT:發光強度等級（例如，Q2）。
- HUE:色度坐標同主波長等級。
- REF:正向電壓等級。
- LOT No:製造批號，用於追溯。
8. 應用設計建議
8.1 典型應用電路
最常見嘅驅動方法係一個簡單嘅串聯電阻。電阻值 (R) 使用歐姆定律計算：R = (Vsupply - VF) / IF。例如，使用 5V 電源，典型 VF 為 2.0V，所需 IF 為 20mA：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。電阻額定功率應至少為 (Vsupply - VF) * IF = 0.06W；1/8W 或 1/10W 電阻就足夠。呢個電阻係必須嘅以防止過流，因為 LED 嘅指數 IV 特性意味住電壓嘅微小增加會導致大電流浪湧，可能即刻損壞器件。
8.2 設計考慮因素
- 電流驅動:始終使用恆定電流或帶串聯電阻嘅電壓源驅動。切勿直接連接到電壓源。
- 熱管理:雖然封裝細小，但確保散熱焊盤（如果有）周圍有足夠嘅 PCB 銅面積或一般嘅板通風，有助於保持較低嘅結溫，從而保持光輸出同壽命。
- ESD 保護:如果 LED 位於用戶可接觸嘅位置，請喺輸入線路上實施 ESD 保護，並喺組裝期間遵循 ESD 安全處理程序。
9. 技術比較同差異化
19-217 嘅主要差異在於其結合咗非常寬嘅 120 度視角同源自 AlGaInP 材料系統嘅特定艷紅色色點 (λd ~624nm)。同舊技術或窄角 LED 相比，佢提供更均勻嘅離軸可見性，呢點對於面板指示燈同背光應用（觀看者可能唔係直接喺器件正前方）係有利嘅。佢符合現代環境標準（RoHS、無鹵素）亦係大多數當代電子製造嘅關鍵要求。
10. 常見問題 (FAQ)
問：我可以將呢個 LED 驅動到 30mA 以獲得更高亮度嗎？
答：唔可以。連續正向電流嘅絕對最大額定值係 25mA。超過呢個額定值有過熱同過早失效嘅風險。要獲得更高亮度，請選擇更高發光強度分級（例如 Q2）嘅 LED，或者額定電流更高嘅不同產品。
問：規格書顯示典型 VF 為 2.0V，但我嘅電路測量到 2.2V。呢個正常嗎？
答：正常。正向電壓嘅指定範圍係 1.7V 至 2.4V。2.2V 嘅值完全喺最大限制之內，並且由於製造差異係正常嘅。你嘅限流電阻計算應使用最大 VF (2.4V)，以確保喺最壞情況下電流永遠唔會超過 25mA。
問：如果個袋打開咗一個星期，我需要烘烤 LED 嗎？
答：視乎儲存環境。如果佢哋儲存喺符合車間壽命條件（≤30°C，≤60% RH）嘅受控環境中，可能唔需要烘烤。然而，如果儲存條件未知或潮濕，進行建議嘅烘烤（60°C，24 小時）係防止焊接缺陷嘅安全做法。
11. 實用設計同使用案例
場景：設計一個帶有多個紅色 LED 嘅狀態指示燈面板。
一位設計師正在創建一個需要 10 個均勻紅色狀態指示燈嘅控制面板。佢哋選擇 19-217/Q2 分級 LED 以確保亮度一致。面板由 3.3V 電源軌供電。使用最大 VF 2.4V 以確保喺所有條件下安全運行，佢哋計算串聯電阻：R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ω。最接近嘅標準值係 47 Ω。使用典型 VF 2.0V 時嘅實際電流約為 ~27.7mA，略高於絕對最大值。因此，為咗喺所有條件下都保持喺 25mA 限制內，佢哋應該使用更大嘅電阻。使用最大 VF 下目標 20mA 重新計算：R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ω。喺典型 VF (2.0V) 下，電流為 (3.3V-2.0V)/47Ω = 27.7mA，太高。更好嘅方法係針對典型情況設計，但驗證最大電流：選擇 R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω（使用 68 Ω）。喺 VF_min (1.7V) 時嘅最大電流 = (3.3V-1.7V)/68Ω = 23.5mA（安全）。呢個案例突顯咗喺電阻計算中考慮完整 VF 範圍嘅重要性。
12. 工作原理簡介
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 型區域嘅電子同來自 p 型區域嘅空穴被注入到有源區域。當呢啲電荷載流子（電子同空穴）復合時，佢哋會釋放能量。喺像 19-217 咁樣嘅 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）LED 中，呢啲能量主要作為可見光譜紅色部分嘅光子（光）釋放。特定波長（峰值 632nm，主波長 624nm）由半導體材料嘅精確帶隙能量決定，呢個係喺晶體生長過程中設計嘅。120 度嘅寬視角係通過封裝半導體晶片嘅環氧樹脂透鏡嘅形狀同材料實現嘅。
13. 技術趨勢同發展
SMD 指示燈 LED 嘅趨勢繼續朝向更高效率、更細封裝尺寸同改進可靠性發展。雖然 19-217 使用成熟嘅 AlGaInP 技術嚟產生紅光，但新材料同晶片設計可以提供更高嘅發光效率（每電瓦更多光輸出）。對於顏色同強度嘅更嚴格分級公差亦越來越受重視，以滿足需要高均勻性嘅應用需求，例如全彩顯示器同汽車照明集群。此外，小型化嘅推動持續進行，推動封裝尺寸小於傳統嘅 2.0mm x 1.25mm 佔位面積。呢份規格書中強調嘅環境合規標準（無鹵素、REACH）而家幾乎係全球銷售嘅所有電子元件嘅基本要求。
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。 |