目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心功能同合規性
- 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. 分級系統說明為確保顏色同亮度一致性,LED會根據發光強度進行分級。發光強度嘅公差係±11%。對於G6(黃色)LED,分級範圍由M2(22.5-28.5 mcd)到P1(45.0-57.0 mcd)。對於R6(紅色)LED,分級範圍由P1(45.0-57.0 mcd)到Q2(90.0-112.0 mcd)。呢種分級讓設計師可以選擇符合其應用特定亮度要求嘅元件,確保多LED陣列或指示燈嘅視覺均勻性。4. 性能曲線分析規格書包含G6同R6變體嘅典型電光特性曲線。呢啲圖表以視覺方式呈現關鍵參數之間嘅關係,例如正向電流與正向電壓、正向電流與發光強度,以及環境溫度對發光強度嘅影響。分析呢啲曲線對於理解器件喺非標準操作條件下嘅行為至關重要,能夠實現更穩健嘅電路設計,特別係關於限流同熱管理方面。5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝外形尺寸
- 5.2 極性識別同安裝
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 6.2 手動焊接同儲存
- 7. 包裝同訂購資訊
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 關鍵設計考慮因素
- 9. 技術比較同區分
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 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
19-22 SMD LED 係一款專為高密度PCB應用而設計嘅緊湊型表面貼裝器件。佢採用AlGaInP晶片技術,提供出色嘅黃色(G6)同紅色(R6)光色。呢個元件嘅主要優勢係,相比傳統引線框架LED,佢嘅佔位面積大幅縮細,令終端設備可以更加微型化,電路板上嘅元件密度更高,儲存要求亦都降低。佢嘅輕巧結構令佢特別適合用喺便攜式同微型電子設備度。
1.1 核心功能同合規性
呢款器件以8mm載帶包裝,安裝喺直徑7吋嘅捲盤上,確保兼容標準自動化貼片組裝設備。佢設計用於紅外線同氣相回流焊接製程。產品符合主要嘅環境同安全法規:無鉛(Pb-free)、符合歐盟RoHS指令、遵守歐盟REACH法規,並達到無鹵素標準(溴<900 ppm,氯<900 ppm,Br+Cl < 1500 ppm)。多色變體類型喺單一封裝尺寸內提供設計靈活性。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
喺呢啲限制之外操作器件可能會導致永久損壞。兩種顏色嘅最大反向電壓(VR)都係5V。連續正向電流(IF)額定值係25 mA。對於脈衝操作,峰值正向電流(IFP)喺1/10佔空比同1 kHz頻率下係60 mA。最大功耗(Pd)係60 mW。器件嘅額定工作溫度範圍(Topr)係-40°C至+85°C,儲存溫度範圍(Tstg)係-40°C至+90°C。根據人體放電模型(HBM),靜電放電(ESD)耐受電壓係2000V。
2.2 電光特性
所有參數均喺環境溫度(Ta)25°C同標準測試電流(IF)20 mA下指定。發光強度(Iv)嘅典型值,G6(黃色)係22.5 mcd,R6(紅色)係45.0 mcd,並提供特定分級範圍。視角(2θ1/2)係130度,提供寬廣嘅發光模式。G6晶片嘅典型峰值波長(λp)係575 nm,主波長(λd)係573 nm。R6晶片嘅典型峰值波長係632 nm,主波長係624 nm。兩者嘅頻譜帶寬(Δλ)大約係20 nm。正向電壓(VF)通常測量為2.0V,範圍由1.7V至2.4V。喺VR=5V時嘅最大反向電流(IR)係10 µA。
3. 分級系統說明
為確保顏色同亮度一致性,LED會根據發光強度進行分級。發光強度嘅公差係±11%。對於G6(黃色)LED,分級範圍由M2(22.5-28.5 mcd)到P1(45.0-57.0 mcd)。對於R6(紅色)LED,分級範圍由P1(45.0-57.0 mcd)到Q2(90.0-112.0 mcd)。呢種分級讓設計師可以選擇符合其應用特定亮度要求嘅元件,確保多LED陣列或指示燈嘅視覺均勻性。
4. 性能曲線分析
規格書包含G6同R6變體嘅典型電光特性曲線。呢啲圖表以視覺方式呈現關鍵參數之間嘅關係,例如正向電流與正向電壓、正向電流與發光強度,以及環境溫度對發光強度嘅影響。分析呢啲曲線對於理解器件喺非標準操作條件下嘅行為至關重要,能夠實現更穩健嘅電路設計,特別係關於限流同熱管理方面。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝外形尺寸
19-22 SMD LED 具有緊湊封裝,尺寸為長度2.0mm、寬度1.25mm、高度0.8mm(除非另有說明,公差為±0.1mm)。詳細嘅機械圖紙指定咗引腳間距、晶片放置位置同透鏡幾何形狀。正確解讀呢張圖紙對於PCB焊盤圖案設計至關重要,確保形成正確嘅焊點同機械穩定性。
5.2 極性識別同安裝
封裝具有標記嘅陰極(通常以載帶上嘅綠點或凹口表示)。規格書提供清晰嘅圖表顯示陽極同陰極焊盤位置。遵循推薦嘅PCB焊盤圖案對於防止焊接問題同確保正確嘅電氣方向至關重要。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
對於無鉛焊接,必須遵循特定溫度曲線:預熱喺150-200°C之間,持續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,最多10秒;最高加熱速率為6°C/秒,直至255°C,最多保持30秒;最大冷卻速率為3°C/秒。回流焊接唔應該進行超過兩次。加熱期間唔應該對LED主體施加壓力,焊接後PCB唔應該變形。
6.2 手動焊接同儲存
如果需要手動焊接,烙鐵頭溫度必須低於350°C,每個端子焊接時間唔超過3秒。烙鐵功率應該係25W或以下,每個端子焊接之間至少間隔2秒。儲存方面,未開封嘅防潮袋可以原樣使用。一旦開封,如果保持喺30°C/60%RH或以下嘅環境中,LED必須喺168小時(7日)內使用。未使用嘅LED應該用乾燥劑重新密封。如果超過儲存時間或者乾燥劑指示劑變色,使用前需要喺60±5°C下烘烤24小時。
7. 包裝同訂購資訊
LED以防潮材料包裝。佢哋以載帶供應,裝入每卷2000件嘅捲盤中。捲盤具有標準尺寸,兼容自動送料器。包裝包括一個標籤,上面有重要資訊: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)、色度座標同主波長等級(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
呢款LED非常適合用於汽車儀表板同開關面板嘅背光應用。喺電訊領域,佢用作電話同傳真機嘅狀態指示燈同鍵盤背光。佢亦用於LCD、開關同符號嘅平面背光,以及小型尺寸同可靠性係關鍵嘅通用指示燈應用。
8.2 關鍵設計考慮因素
限流電阻絕對係必須嘅。LED嘅指數型I-V特性意味住正向電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化,呢個可能導致立即燒毀。電阻值必須根據電源電壓、LED嘅典型正向電壓(Vf)同所需工作電流(例如20mA)計算。設計師仲必須考慮LED本身嘅功耗,如果喺接近最大額定值下操作,要確保PCB佈局提供足夠嘅散熱措施。
9. 技術比較同區分
19-22封裝相比舊式3mm同5mm通孔LED,尺寸顯著縮細,實現現代、纖薄嘅產品設計。相比其他SMD LED,佢採用AlGaInP技術,為黃色同紅色光提供高發光效率。130度嘅寬視角係需要廣泛可見性應用嘅關鍵區分點。佢符合無鹵素同其他環境標準,令佢適合有嚴格法規要求嘅產品。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:點解需要串聯電阻?
答:LED係一種具有非線性I-V曲線嘅二極管。冇限流電阻,電流只受電源內阻同二極管動態電阻限制,而動態電阻非常低。呢個幾乎總係導致電流超過絕對最大額定值,造成即時故障。
問:我可以用3.3V或5V邏輯電源驅動呢款LED嗎?
答:可以,但需要串聯電阻。例如,使用5V電源,典型Vf為2.0V,電流20mA,電阻值會係 R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 歐姆。電阻額定功率至少應該係 P = I^2 * R = (0.02^2)*150 = 0.06W,所以標準1/8W(0.125W)電阻就足夠。
問:分級代碼(例如P1,Q2)對我嘅設計有咩意義?
答:分級代碼指定咗保證嘅最小同最大發光強度。如果你嘅設計需要多個LED之間亮度均勻,你應該指定來自相同分級代碼或窄範圍分級嘅LED。使用來自差異好大分級嘅LED(例如將P1同Q2一齊用)會導致明顯唔同嘅亮度水平。
11. 實用設計同使用案例
考慮設計一個消費設備嘅多狀態指示燈面板。使用19-22 LED,設計師可以喺非常細嘅區域內創建密集嘅紅色同黃色指示燈陣列。通過選擇來自相同強度分級嘅LED(例如全部R6都來自Q1分級),可以實現視覺一致性。寬視角確保指示燈從各個角度都睇得到。SMD封裝允許自動化組裝,相比手動焊接嘅通孔元件,降低製造成本並提高可靠性。設計必須包括一個驅動電路,為每個LED或每組LED配備適當嘅限流電阻。
12. 工作原理介紹
發光二極管(LED)係一種通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n接面時,來自n型材料嘅電子會同來自p型材料嘅電洞喺有源區(呢度係AlGaInP層)複合。呢種複合以光子(光)嘅形式釋放能量。發出光嘅特定波長(顏色)由半導體材料嘅能隙能量決定。圍繞晶片嘅環氧樹脂透鏡用於保護半導體晶粒、塑造光輸出光束(實現130度視角)同提高光提取效率。
13. 技術趨勢同發展
指示燈同背光LED嘅趨勢繼續朝向更高效率(每單位電功率更多光輸出)、更細封裝尺寸同更高可靠性發展。亦有一個強勁嘅驅動力,推動更廣泛採用環保材料同製造工藝,呢款產品嘅無鹵素同無鉛合規性就係證明。集成係另一個趨勢,多晶片封裝(RGB、多色)同內置控制IC嘅LED對於複雜照明應用變得越來越普遍。然而,像19-22咁樣嘅分立單色LED,由於其簡單性、可靠性同對於基本指示功能嘅成本效益,仍然係基礎元件。
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。 |