SMD LED 19-22/R6 BHC-B01/2T 數據表 - 封裝尺寸 2.0x1.25x0.8mm - 電壓 1.7-3.25V - 功率 40-60mW - 紅/藍色 - 英文技術文件

1. 產品概述

19-22系列代表一款專為高密度PCB應用而設計的緊湊型表面貼裝LED解決方案。此多色型器件提供兩種主要芯片材料變體：採用AlGaInP以實現鮮豔紅光發射的R6代碼，以及採用InGaN以實現藍光發射的BH代碼。兩種類型的樹脂封裝均為透明。與引線框架元件相比，其佔位面積顯著減小，從而實現更小的電路板設計、更高的封裝密度，並最終有助於終端設備的小型化。其輕量化結構進一步使其成為便攜式和微型應用的理想選擇。

Key advantages highlighted include compatibility with automatic placement equipment and standard infrared or vapor phase reflow soldering processes. The product is compliant with major industry standards, being Pb-free, RoHS compliant, EU REACH compliant, and halogen-free (with Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

2. Technical Parameter Deep-Dive

2.1 絕對最大額定值

所有額定值均在環境溫度 (Ta) 為 25°C 下指定。超出這些限制可能會導致永久性損壞。

• 反向電壓 (VR): 5 V (適用於所有型號).
• 正向電流 (IF): R6: 25 mA; BH: 10 mA.
• 峰值正向電流 (IFP): 工作週期 1/10 @ 1kHz. R6: 50 mA; BH: 40 mA.
• 功率損耗 (Pd): R6: 60 mW; BH: 40 mW。此參數對熱管理至關重要。
• 靜電放電 (ESD) 人體模型 (HBM): R6: 2000 V; BH: 150 V。BH (InGaN) 型號對靜電放電明顯更為敏感，需要嚴格嘅處理防護措施。
• 操作溫度 (Topr): -40°C 至 +85°C。
• 儲存溫度 (Tstg): -40°C 至 +90°C。
• 焊接温度 (Tsol)： 回流焊：最高260°C，持续10秒。手工焊接：每端最高350°C，持续3秒。

2.2 光电特性

除非另有註明，典型值係喺Ta=25°C同IF=5mA下量度。公差適用：發光強度±11%，主波長±1nm，正向電壓±0.1V。

• 發光強度 (Iv)： 最低14.5 mcd，R6同BH代碼嘅典型值都係20.0 mcd。
• 視角 (2θ1/2)： 典型值130度，表示視角模式寬闊。
• 峰值波長 (λp)： R6: 632 nm (典型值); BH: 468 nm (典型值).
• 主波長 (λd): R6: 617.5 至 629.5 nm; BH: 467.5 至 472.5 nm。此為用於顏色分檔的參數。
• 光譜帶寬 (Δλ): R6: 20 nm (典型值); BH: 25 nm (典型值).
• 正向電壓 (VF): R6：1.70 至 2.25 V；BH：2.65 至 3.25 V。藍色 LED 的較高電壓是 InGaN 技術的特性。
• 反向電流 (IR)： 測量條件為 VR=5V。R6：最大 10 µA；BH：最大 50 µA。

3. 分級系統說明

LED會根據主波長進行分Bin，以確保同一生產批次內的顏色一致性。

3.1 R6 (Red) 分Bin

• Bin E4: 617.5 nm ≤ λd < 621.5 nm
• Bin E5: 621.5 nm ≤ λd < 625.5 nm
• Bin E6: 625.5 nm ≤ λd < 629.5 nm

3.2 BH (Blue) Binning

• A10檔: 467.5 nm ≤ λd < 470.0 nm
• A11檔: 470.0 nm ≤ λd < 472.5 nm

發光強度亦設有分級（CAT代碼），正向電壓亦設有分級（REF代碼），提供多參數選擇系統，以便進行精確的設計匹配。

4. Performance Curve Analysis

該數據表提供了R6型號的典型特性曲線，有助於了解其在不同條件下的性能表現。

4.1 相對發光強度與正向電流關係

曲線顯示出次線性關係。強度隨電流增加而上升，但在較高電流時開始飽和，強調了在指定IF範圍內操作以維持效率和壽命的重要性。

4.2 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

環境溫度上升，光輸出便會下降。這種熱降額是設計在高温環境或散熱有限的情況下運作時的一個關鍵因素。

4.3 正向電壓與正向電流

此 IV 曲線展示了二極管典型的指數關係。正向電壓具有負溫度係數。

4.4 光譜分佈

R6 LED嘅光譜圖顯示出一個主峰喺632 nm附近（典型值），具有明確嘅帶寬，證實咗其單色紅光嘅純度。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸

19-22 SMD 封裝嘅標稱尺寸為 2.0mm（長）x 1.25mm（闊）x 0.8mm（高）。除非另有註明，圖紙規定公差為 ±0.1mm。當中包括鏡頭、陰極指示標記以及焊盤佈局建議等細節，以確保正確焊接及對位。

5.2 極性識別

封裝於陰極側設有視覺標記（通常為凹口或綠色標記）。安裝時必須注意正確極性，以確保電路正常運作。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

指定使用無鉛回流焊接溫度曲線：

• 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，最多維持10秒。
• 加熱速率：最高6°C/秒，直至255°C；255°C以上最高3°C/秒。

回流焊接不應進行超過兩次。

6.2 Hand Soldering

若需進行手工焊接，烙鐵頭溫度必須低於350°C，每個端子焊接時間不得超過3秒。請使用容量為25W或更低的電烙鐵。每個端子焊接之間需至少間隔2秒，以防止熱衝擊。

6.3 儲存與濕度敏感度

元件以防潮屏障袋包裝，內附乾燥劑。

• 請勿在準備使用前打開包裝袋。
• 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）。
• 若超過車間壽命或乾燥劑顯示受潮，需於60±5°C烘烤24小時後方可進行回流焊。

6.4 Critical Precautions

• 限流： 必須使用外部串聯電阻。LED是電流驅動器件；微小的電壓變化可能導致電流急劇增加，從而立即損壞。
• 應力避免： 加熱（焊接）期間避免對封裝施加機械應力，組裝後切勿彎曲PCB。
• 維修： 不建議在焊接後進行維修。如無法避免，必須使用專用雙頭焊鐵同時加熱兩端接腳，且須事先驗證對LED特性的影響。

7. 封裝與訂購資料

7.1 卷帶及捲盤規格

LED以8毫米寬載帶包裝，捲盤直徑為7吋。每捲盤裝有2000件。提供載帶凹槽及捲盤的詳細尺寸，以確保與自動貼片機兼容。

7.2 標籤說明

捲盤標籤包含幾個關鍵代碼：

• CPN: Customer's Part Number.
• P/N: 製造商零件編號（例如：19-22/R6 BHC-B01/2T）。
• QTY: 包裝數量。
• CAT: 發光強度等級。
• HUE: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank (Bin Code).
• REF: 順向電壓等級。
• LOT No: Traceable Lot Number.

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。
• Telecommunication Equipment： 電話、傳真機中的狀態指示燈及背光。
• LCD顯示屏： 適用於小型單色或彩色LCD的側光式或直下式背光。
• 一般適應症： 緊湊型消費電子產品中的電源狀態、模式指示器、裝飾照明。

8.2 Design Considerations

• 電路設計： 必須在LED上串聯一個限流電阻。根據電源電壓（Vs）、LED在所需電流（IF）下的正向電壓（VF）以及所需電流來計算電阻值：R = (Vs - VF) / IF。為穩妥起見，請使用數據手冊中的最大VF值進行設計。
• 熱管理： 確保PCB佈局容許散熱，特別係喺接近最大電流或高環境溫度下操作時。避免將LED放置喺其他發熱元件附近。
• ESD Protection: 喺裝配線上實施ESD防護措施，尤其係對於敏感嘅BH（藍色）型號。使用接地工作站同防靜電手帶。
• Optical Design: 130度廣闊視角提供良好離軸可視度。如需聚焦光線，則可能需要外加透鏡或導光管。

9. 技術比較與差異分析

19-22系列在特定應用場景中具備明顯優勢。相比較大的通孔LED，其主要優點在於節省空間及適合自動化組裝。在SMD LED領域中，其2.0x1.25mm封裝尺寸屬常見規格，在光輸出與微型化之間取得平衡。此特定型號的關鍵區別在於，同一機械封裝內提供兩種不同半導體技術（紅光採用AlGaInP、藍光採用InGaN），簡化了多色應用的採購與設計流程。其波長與光強度的詳細分檔系統，可確保批量生產時色彩高度一致，這對於多段顯示器或背光陣列等色彩匹配要求嚴格的應用至關重要。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 點解紅色（R6）同藍色（BH）LED嘅最大正向電流唔同？

差異源於基礎半導體材料（AlGaInP 與 InGaN）及其各自的內部量子效率和熱特性。R6 LED 中的 AlGaInP 芯片通常能在相同的封裝熱限制下承受更高的電流密度，因此額定電流較高（25mA 對比 10mA）。

10.2 為何藍色 (BH) LED 的 ESD 評級遠低於紅色 (R6)？

基於 InGaN 的藍色 LED 由於材料特性及芯片結構中較薄的有源層，天生更容易受靜電放電損壞。其 150V HBM 評級將其歸類為非常敏感，需要採用 Class 0 ESD 處理程序。

10.3 如果我嘅電源供應器精確調節喺LED嘅正向電壓，我可以唔使用限流電阻嚟驅動呢個LED嗎？

唔可以，強烈不建議咁做，好可能會導致故障。 正向電壓（VF）具有容差（±0.1V）及負溫度係數（即隨接面溫度升高而下降）。即使電壓輕微過高，或因發熱導致VF下降，都可能引起電流失控性增加，超出絕對最大額定值並損壞LED。串聯電阻對於穩定運作是必不可少的。

10.4 峰值波長與主波長有何分別？

Peak Wavelength (λp) 係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。 主波長 (λd) 係指與LED視覺顏色相匹配嘅單色光波長。對於光譜對稱嘅LED，兩者通常接近。喺顏色規格同分選方面，主波長係標準使用嘅度量指標。

11. 實用設計與使用案例

場景：設計一個配備紅色和藍色LED的緊湊狀態指示面板。

1. 選擇： 選用19-22/R6代表紅色，19-22/BH代表藍色，以保持相同的封裝尺寸和焊接參數。
2. 電路計算： 對於5V電源（Vs）。
   • 紅色 (R6，使用最大VF=2.25V，目標IF=15mA)：R = (5 - 2.25) / 0.015 ≈ 183 Ω。選用標準180 Ω或200 Ω電阻。
   • 藍色 (BH，使用最大VF=3.25V，目標IF=8mA)：R = (5 - 3.25) / 0.008 ≈ 219 Ω。選用標準220 Ω電阻。
   驗證電阻的功耗在其額定值範圍內。
3. PCB Layout: 以正確極性擺放LED。若多個LED聚集擺放，須確保足夠間距以散熱。請依照封裝圖中建議的焊盤圖形進行佈局。
4. Assembly: 將組件存放於密封袋中，直至生產線準備就緒。嚴格按照指定的回流焊溫度曲線操作。組裝完成後，避免在LED附近彎曲PCB。
5. Binning: 為確保外觀一致，訂購時請指定嚴格的bin代碼（例如紅色用E5，藍色用A10），尤其當多個單元會並排觀看時。

12. Technology Principle Introduction

發光二極管（LED）係一種透過電致發光原理發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同電洞會喺發光區複合，並以光子形式釋放能量。發出嘅光嘅顏色（波長）取決於所用半導體材料嘅帶隙能量。

• R6 (AlGaInP): 鋁鎵銦磷化物係一種具有直接能隙嘅材料系統，適合用於產生紅、橙、黃光譜範圍內嘅高效能光源，以高亮度同穩定性見稱。
• BH (InGaN): 氮化銦鎵係實現高亮度藍色、綠色同白色LED嘅材料系統。透過調整銦含量，可以調節能隙。藍色LED係透過螢光粉轉換產生白光嘅基礎元件。

SMD封裝將微型半導體晶片密封，透過金屬引腳提供電氣連接，並使用透明環氧樹脂透鏡保護晶片同塑造光線輸出。

13. 技術發展趨勢

例如19-22系列嘅SMD LED，其整體發展軌跡集中喺以下幾個關鍵領域：

• 提升效率（每瓦流明）： 內部量子效率同埋光提取技術持續改進，令到相同或更細嘅芯片尺寸都可以發出更高嘅光強，喺指定光輸出下減少功耗。
• 改善色彩一致性同顯色性： 外延生長同埋分選製程嘅進步，令主波長同光強嘅公差可以控制得更緊，對於需要精確配色嘅應用嚟講至關重要。
• 提升可靠性及使用壽命： 即使於嚴苛的操作條件下，針對更堅固的封裝材料、更佳的熱介面及更穩定的半導體結構之研究，持續將平均故障間隔時間（MTBF）推至更高水平。
• 微型化： 對更細小終端產品嘅追求，推動LED封裝嘅佔位面積不斷縮小，同時保持甚至提升光學性能。
• 集成化： 趨勢包括將多個LED晶片（RGB）集成到單一封裝內，或將LED與控制IC（如恆流驅動器）結合，形成更智能、更易用嘅元件。

呢啲趨勢確保咗如19-22 SMD LED呢類基礎元件會持續演進，為設計師提供更佳性能、可靠性同靈活性。