SMD LED 19-226/R6BHC-B01/2T 數據手冊 - 封裝尺寸 2.0x1.25x0.8mm - 電壓 2.0V/3.3V - 多色 - 英文技術文件

1. 產品概述

19-226係一款緊湊型表面貼裝器件（SMD）LED，專為高密度電子組裝而設計。其主要優勢在於，相比傳統引線框架LED，其佔用空間顯著減少，從而實現更細小嘅印刷電路板（PCB）設計、更高嘅元件組裝密度，以及最終更緊湊嘅終端用戶設備。其輕量化結構進一步令佢成為微型同便攜式應用嘅理想選擇。

This LED is offered in a multi-color configuration, specifically combining brilliant 紅色 (using an R6 AlGaInP chip) and blue (using a BH InGaN chip) emitters within a single, water-clear resin package. It is fully compliant with modern environmental and safety standards, being Pb-free, RoHS compliant, EU REACH compliant, and halogen-free (with Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The device is supplied on 8mm tape mounted on 7-inch diameter reels, making it fully compatible with automated pick-and-place assembly equipment and standard infrared or vapor phase reflow soldering processes.

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗壓力極限，超出呢個極限可能會對器件造成永久損壞。喺呢啲極限之下或達到呢啲極限嘅操作並唔保證冇問題。

• 反向電壓 (V_R): 兩種晶片類型嘅最高反向電壓均為5V。反向偏壓超過此電壓可能導致接面擊穿。
• 正向電流 (I_F): R6（紅色）晶片的連續直流電流限值為25 mA，而BH（藍色）晶片則為20 mA。此乃決定驅動電路中串聯電阻值的關鍵參數。
• 峰值正向電流 (I_FP): 對於脈衝操作（1/10 佔空比 @ 1 kHz），R6 晶片可處理高達 60 mA 電流，而 BH 晶片則可達 40 mA。這允許在複用應用中進行短時間的過驅動以獲得更高亮度。
• 功耗 (P_d): R6 的最大允許功耗為 60 mW，BH 則為 75 mW。此數值根據 I_F * V_F 計算得出，對於熱管理至關重要。
• 靜電放電 (ESD)： R6晶片的人體模型 (HBM) 等級為2000V，但更敏感的BH (InGaN) 晶片僅為150V。這凸顯了在處理和組裝藍色LED時，必須實施嚴格的ESD防護措施。
• 溫度範圍： 操作溫度 (T_opr) 為 -40°C 至 +85°C。儲存溫度 (T_stg) 係 -40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度： 對於回流焊接，規定峰值溫度為 260°C，持續 10 秒。對於手動焊接，烙鐵頭溫度不得超過 350°C，每個端子嘅接觸時間應限制喺 3 秒以內。

2.2 電光特性

這些參數是在接面溫度 (T_j) 為 25°C 下量測，並定義了元件的典型性能。

• 發光強度 (I_v): 於 I_F = 20mA 時，R6 紅色 LED 的典型光強為 100 mcd（最小 72 mcd）。BH 藍色 LED 的典型光強為 80 mcd（最小 45 mcd）。適用公差為 ±11%。
• 視角 (2θ_1/2): 半強度角通常為120度，提供寬廣而擴散嘅發射模式，適合背光同指示燈應用。
• 波長： R6芯片嘅典型峰值波長（λ_p）為632 nm，主波長（λ_d波長為624 nm，屬於亮紅色區域。BH晶片嘅λ_p 為468 nm，λ_d 為470 nm，具有寶藍色發光特性。
• 光譜帶寬（Δλ）： R6嘅光譜半高全寬（FWHM）係20 nm，BH嘅係35 nm。
• 正向電壓（V_F): 於 I_F = 20mA時，V_F 對R6來講通常係2.0V（範圍1.7V至2.4V）。對BH來講，V_F 通常係3.3V（範圍2.7V至3.7V）。呢個電壓差喺驅動兩種顏色時對電路設計好關鍵，通常需要獨立嘅限流電阻或驅動器。
• 反向電流 (I_R): 最大 I_R R6 在 5V 下為 10 µA，BH 在 5V 下為 50 µA。數據表明確指出，該器件並非為反向操作而設計；此參數僅供測試條件下使用。

3. 性能曲線分析

3.1 相對發光強度與正向電流關係

曲線顯示，發光強度隨正向電流增加而提升，但兩者並非線性關係。無論是R6還是BH晶片，其強度在較低電流時急劇上升，而在較高電流時則趨向飽和。若工作電流大幅高於典型的20mA點，光輸出增益會遞減，同時增加熱量產生，並可能加速流明衰減。

3.2 相對發光強度與環境溫度關係

此為可靠性之關鍵關係。發光強度隨環境溫度上升而下降。降額曲線顯示，在最高工作溫度+85°C時，其輸出相比25°C額定值顯著降低。設計師在預期會有高環境溫度的應用中，必須考慮此熱降額因素，以確保在所有條件下均有足夠亮度。

3.3 順向電流降額曲線

此曲線顯示最大允許連續正向電流隨環境溫度變化嘅關係。為免超出最高接面溫度同功率損耗限制，喺高溫環境下操作時必須降低正向電流。例如，當環境溫度為85°C時，允許嘅連續電流會明顯低於25°C下嘅最大額定值。

3.4 Forward Voltage vs. Forward Current

V-I曲線展示咗二極管特性。正向電壓會隨電流以對數形式增加。表格中提供嘅典型數值（R6為2.0V，BH喺20mA下為3.3V）對電路設計計算最為重要。

3.5 頻譜分佈

頻譜圖顯示咗發射分佈。R6紅色LED喺632 nm附近有一個較窄、清晰嘅峰值。BH藍色LED喺468-470 nm中心有一個較寬嘅峰值。呢啲頻譜對顏色敏感嘅應用好重要。

3.6 輻射圖

極座標圖確認了其近朗伯（餘弦）發射模式，視角達120度，顯示出均勻、廣角的光線分佈。

4. 機械與封裝資料

4.1 封裝尺寸

SMD封裝嘅標稱尺寸為2.0毫米（長）x 1.25毫米（闊）x 0.8毫米（高）。未註明尺寸嘅公差為±0.1毫米。圖紙詳細標示咗陰極識別標記、建議嘅焊盤佈局（1.4毫米 x 1.15毫米，間距0.7毫米）以及元件嘅外形。遵循建議嘅焊盤圖案對於確保可靠焊接同機械穩定性至關重要。

4.2 極性識別

封裝上設有視覺指示標記（通常是凹口或膠帶上的綠色標記）以識別陰極。組裝時必須確保極性方向正確，設備方能正常運作。

5. 焊接與組裝指引

5.1 回流焊接溫度曲線

數據手冊指定採用無鉛回流焊接溫度曲線，峰值溫度為260°C並持續10秒。該曲線應包含預熱、保溫、回流及冷卻區域，以盡量減少熱衝擊。回流焊接不應進行超過兩次，以免對LED封裝及焊線造成過度熱應力。

5.2 手工焊接

If hand soldering is unavoidable, extreme care must be taken. The soldering iron tip temperature must be below 350°C, and contact time with each terminal must not exceed 3 seconds. A low-power iron (<25W) is recommended. A two-second interval should be left between soldering each terminal. The datasheet warns that damage often occurs during hand soldering.

5.3 儲存與濕度敏感度

LED以防潮屏障袋連同乾燥劑包裝。在準備使用元件前，切勿打開包裝袋。開封後，未使用的LED應儲存於≤30°C及≤60%相對濕度的環境中。開袋後的「車間壽命」為168小時（7天）。若超過此時間或乾燥劑指示劑已變色，則需在回流焊前進行60°C ±5°C、24小時的烘烤處理，以防止「爆米花」現象（因蒸氣壓力導致的封裝破裂）。

5.4 使用注意事項

• 過流保護： 必須使用外部限流電阻。LED是電流驅動器件；正向電壓的微小變化可能導致電流大幅改變，從而引致即時故障。
• 應力避免： 加熱（焊接）期間或組裝後彎曲PCB時，切勿對LED本體施加機械應力。
• 維修： 極不建議在焊接後進行維修。如絕對必要，必須使用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子並提起元件，過程中不可扭動。必須事先評估對LED特性的影響。

6. 包裝及訂購資料

6.1 帶裝及捲盤規格

元件以壓紋載帶供應，尺寸為：袋距8毫米、帶寬12毫米。每捲盤裝有2000件。捲盤尺寸為：直徑7吋、軸心直徑13毫米、捲盤寬度50毫米。

6.2 標籤說明

包裝標籤包含多個代碼：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/主波長等級 (HUE)、正向電壓等級 (REF) 以及批號 (LOT No)。此分檔資訊讓您能根據應用需要，選用性能參數更精確的LED。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

• Backlighting: 因其廣闊視角及小巧尺寸，非常適合用於儀表板、開關、鍵盤及符號嘅背光照明。
• Telecommunication Equipment: 適用於電話、傳真機及網絡硬件嘅狀態指示燈同背光照明。
• LCD Flat Backlighting: 可用於陣列，為小型LCD面板提供側光式照明。
• 一般指示燈用途： 消費電子產品、電器及工業控制裝置中的狀態燈、電源指示燈和裝飾照明。

7.2 設計考量

• 驅動電路： 務必使用串聯電阻。使用 R = (V 計算電阻值_供應 - V_F) / I_F. 由於紅光和藍光LED的V不同，請分開計算。_F.
• 熱管理： 確保PCB有足夠的散熱設計，尤其是在以接近LED最大額定電流驅動或處於高環境溫度時。避免在附近放置會產生熱量的元件。
• ESD防護： 喺輸入線路實施靜電放電保護，並確保處理期間工作環境接地，尤其係對於敏感嘅藍色（BH）晶片。
• 光學設計： 水清透鏡提供廣闊視角。如需更定向嘅光線，可能需要外加透鏡或導光件。

8. Technical Comparison and Differentiation

19-226型號在其同類產品中的主要區別在於其 單一封裝內的多色能力 以及其 全面環境合規 (Pb-free, Halogen-Free, RoHS, REACH). 將高效能AlGaInP紅光晶片與標準InGaN藍光晶片結合於微型SMD封裝內，為雙色指示燈提供設計靈活性，且無需增加電路板佔用面積。其與自動貼裝及標準回流焊接製程的兼容性，符合現代化大規模生產要求，為量產電子產品提供具成本效益的解決方案。

9. 常見問題（基於技術參數）

Q1: 我可以用同一個電源同一個電阻去驅動紅色同藍色LED嗎？
A: 並非最佳做法。由於典型正向電壓差異顯著（2.0V 對 3.3V），使用共用電阻會導致流經每粒LED嘅電流相差極大，令一粒好暗，另一粒就可能會過載。建議使用獨立嘅限流電路。

Q2: 點解藍色LED嘅ESD rating會比紅色低咁多？
A: BH藍色LED採用InGaN半導體材料，相比R6紅色LED嘅AlGaInP材料，通常具有更敏感嘅結同更薄嘅有源層，因此更容易受靜電放電損壞。

Q3: 如果我喺打開防潮袋後，超過7日嘅「車間壽命」會點樣？
A: LED封裝會吸收空氣中嘅濕氣。喺隨後嘅回流焊接過程中，呢啲濕氣會迅速變成蒸汽，導致內部分層或開裂（「爆米花效應」）。為防止呢種情況，需要喺焊接前進行60°C、24小時嘅烘烤以驅除濕氣。

Q4: 我應該點樣解讀標籤上嘅發光強度「等級」（CAT）？
A: 等級表示LED屬於哪個預先定義嘅亮度分檔。咁樣可以讓製造商選用保證有最低亮度嘅LED，以確保產品嘅一致性，不過呢份公開數據表並無提供具體嘅分檔界線。

10. Practical Use Case Example

Scenario: 為家用路由器設計一個雙色狀態指示燈。
該設備需要一個單一LED來顯示電源狀態（恆亮藍燈）和網絡活動（閃爍紅燈）。19-226型號是一個理想選擇。設計將涉及兩個獨立的驅動電路（例如微控制器GPIO引腳），每個電路都配有為20mA驅動電流計算的串聯電阻。對於5V電源：R_blue = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 歐姆（使用82Ω或100Ω標準值）。R_紅色 = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohms (使用150Ω)。其緊湊尺寸使其能安裝在RJ45端口旁邊。120度廣視角確保從不同角度都能看到狀態指示。由於敏感的藍色晶片，組裝時需執行嚴格的ESD處理程序。

11. Operating Principle Introduction

發光二極管（LED）係一種透過電致發光嚟發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，來自n型區域嘅電子會同p型區域嘅空穴喺有源層度復合。呢個復合過程會以光子（光）嘅形式釋放能量。發出光嘅特定波長（顏色）取決於所用半導體材料嘅帶隙能量。R6芯片採用磷化鋁鎵銦（AlGaInP）結構，能夠高效產生紅光同琥珀色光。BH芯片則採用氮化銦鎵（InGaN），常用於藍色、綠色同白色LED。透明環氧樹脂封裝嘅作用係保護半導體芯片，為焊線提供機械支撐，並作為主透鏡嚟塑造光輸出。

12. 技術趨勢與背景

19-226型號代表咗SMD LED市場上一款成熟產品。目前行業趨勢集中喗幾個關鍵領域，而呢啲領域都超越咗呢款器件嘅規格： 提升效率（流明/瓦）： 新嘅晶片設計同材料持續將發光效能推至更高水平。 更高嘅顯色指數（CRI）： 尤其適用於白光LED及照明應用。 微型化： 更細小的封裝尺寸（例如01005、micro-LEDs），適用於超高密度顯示器。 集成驅動器： 內置恆流驅動器或控制電路（智能LED）的發光二極管。 提升散熱效能： 設計更佳散熱的封裝，可支援更高驅動電流及延長使用壽命。 擴展波長： 為感測及殺菌應用開發更高效的深紫外線及紅外線LED。雖然19-226型號未必包含峰值效率方面的最新技術，但其結合了可靠性能、雙色輸出、堅固封裝以及完全符合全球環保標準的特點，確保了它在眾多成本敏感、大批量的電子指示器及背光應用中持續保持其應用價值。