SMD LED 19-21 深紅光規格書 - 尺寸 2.0x1.25x0.8mm - 電壓 1.7-2.3V - 功率 60mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款採用19-21封裝格式、體積細小嘅表面貼裝深紅光LED嘅規格。呢款元件專為現代自動化組裝流程而設計，喺電路板空間利用同設計微型化方面提供顯著優勢。佢主要係用作各種電子設備嘅指示燈或者背光光源，憑藉其細小體積下嘅高亮度同可靠性能。

1.1 核心特點同優勢

呢款LED嘅主要優勢嚟自佢嘅SMD（表面貼裝器件）結構。同傳統有引腳元件相比，佢能夠實現：

• 縮細電路板尺寸同提高密度：細小嘅19-21封裝允許更緊密嘅元件擺放，從而實現更緊湊嘅PCB設計。
• 兼容自動化生產：以8mm載帶包裝喺7英寸捲盤上供應，完全兼容高速貼片機，簡化製造流程。
• 峰值正向電流 (I產品無鉛，符合RoHS同歐盟REACH法規，並達到無鹵素標準（Br <900ppm，Cl <900ppm，Br+Cl <1500ppm）。
• 穩固焊接：適用於紅外線同氣相回流焊接工藝。

1.2 目標應用

呢款LED適合多種需要可靠紅色指示燈或背光嘅應用，包括：

• 儀錶板、開關同符號嘅背光。
• 通訊設備（例如電話、傳真機）嘅狀態指示燈同背光。
• LCD面板嘅通用背光。
• 消費同工業電子產品中嘅通用指示燈用途。

2. 技術參數分析

呢部分對定義LED性能範圍嘅關鍵電氣、光學同熱參數提供詳細、客觀嘅解讀。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。

• 反向電壓 (V_R)：5V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致即時結擊穿。
• 連續正向電流 (I_F)：25mA。可靠長期操作嘅最大直流電流。
• Peak Forward Current (I_FP)：60mA（喺1/10佔空比，1kHz下）。適合脈衝操作，但唔適合直流。
• 功耗 (P_d)：60mW。喺Ta=25°C時，封裝可以散發嘅最大功率，限制咗正向電壓同電流嘅組合。
• ESD敏感度 (HBM)：2000V。將器件分類為對靜電放電具有中等強度，但仍需要標準嘅ESD處理預防措施。
• 溫度範圍：操作溫度：-40°C 至 +85°C；儲存溫度：-40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度：可承受峰值為260°C持續10秒嘅回流焊接曲線，或者每個端子喺350°C下手動焊接3秒。

2.2 電光特性

喺Ta=25°C同I_F=20mA下測量，呢啲係典型性能參數。

• 發光強度 (I_v)：範圍由36.0 mcd（最小）到90.0 mcd（最大），典型公差為±11%。呢個定義咗感知亮度。
• 視角 (2θ_1/2)：大約100度（典型）。呢個寬角度提供良好嘅離軸可見度。
• 峰值波長 (λ_p)：650 nm（典型）。光譜輸出最強嘅波長。
• 主波長 (λ_d)：介乎636.0 nm同646.0 nm之間。呢個定義咗感知顏色（深紅）。
• 光譜帶寬 (Δλ)：大約20 nm（典型）。表示發射光嘅光譜純度。
• 正向電壓 (V_F)：喺20mA時介乎1.70 V同2.30 V之間，典型公差為±0.05V。呢個對於限流電阻計算至關重要。
• 反向電流 (I_R)：喺V_R=5V時最大10 μA。器件唔預期喺反向偏壓下操作。

3. 分級系統說明

產品會根據性能分級，以確保同一生產批次內嘅一致性。零件編號19-21/R8C-FN2Q1/3T包含咗呢啲分級代碼。

3.1 發光強度分級

喺I_F=20mA下分級。零件編號中嘅代碼"Q1"對應最高亮度等級。

• N2：36.0 – 45.0 mcd
• P1：45.0 – 57.0 mcd
• P2：57.0 – 72.0 mcd
• Q1：72.0 – 90.0 mcd

3.2 主波長分級

喺I_F=20mA下分級。代碼"FN2"可能同呢個色度分類有關。

• FF4：636.0 – 641.0 nm
• FF5：641.0 – 646.0 nm

3.3 正向電壓分級

喺I_F=20mA下分級。零件編號中嘅代碼"19-21"表示電壓分級範圍。

• 19：1.70 – 1.80 V
• 20：1.80 – 1.90 V
• 21：1.90 – 2.00 V
• 22：2.00 – 2.10 V
• 23：2.10 – 2.20 V
• 24：2.20 – 2.30 V

4. 性能曲線分析

雖然提供嘅文本冇詳細說明具體圖表，但呢類器件嘅典型曲線會包括：

• 相對發光強度 vs. 正向電流：顯示亮度點樣隨電流增加，通常喺較高電流時由於發熱而以次線性方式增加。
• 正向電壓 vs. 正向電流：展示二極管嘅指數型I-V特性。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：顯示光輸出隨結溫上升而減少，係散熱管理嘅關鍵考慮因素。
• 光譜分佈：相對強度 vs. 波長嘅圖表，以650nm為中心，帶寬約20nm。

設計師應該參考呢啲曲線，以了解喺非標準條件（唔同電流、溫度）下嘅性能。

5. 機械同封裝資料

5.1 封裝尺寸

19-21 SMD封裝嘅標稱尺寸為2.0mm（長）x 1.25mm（闊）x 0.8mm（高）。封裝上清晰標示咗陰極標記以供正確方向安裝。所有未指定公差為±0.1mm。準確嘅尺寸圖對於PCB焊盤佈局設計至關重要。

5.2 極性識別

正確極性至關重要。封裝有一個明顯嘅陰極標記。錯誤插入會令LED處於反向偏壓狀態而唔會發光。

6. 焊接同組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

呢款LED適用於無鉛回流焊接。推薦嘅溫度曲線包括：

• 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，保持唔超過10秒。
• 加熱/冷卻速率：喺255°C以上，最大加熱速率6°C/秒，最大冷卻速率3°C/秒。

關鍵：為避免熱應力損壞，回流焊接唔應該進行超過兩次。

6.2 手動焊接

如果需要手動焊接：

• 使用烙鐵頭溫度<350°C嘅烙鐵。
• 每個端子嘅接觸時間限制喺3秒內。使用功率≤25W嘅烙鐵。
• 每個端子焊接之間至少間隔2秒。
• 焊接期間避免對元件施加機械應力。

6.3 儲存同濕度敏感度

元件包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮阻隔袋中。

• 使用前：喺準備好組裝之前唔好打開個袋。
• 打開後：如果儲存喺≤30°C同≤60% RH環境下，請喺168小時（7日）內使用。
• 暴露限制：如果超過暴露時間或者乾燥劑顯示飽和，喺進行回流焊接前需要喺60±5°C下烘烤24小時。

7. 包裝同訂購資料

7.1 包裝規格

LED以適合自動化組裝嘅載帶捲盤格式供應。

• 載帶寬度： 8mm.
• 捲盤直徑：7英寸。
• 每捲數量：3000件。
• 防潮袋：包含乾燥劑同濕度指示標籤。

7.2 標籤說明

捲盤標籤包含用於追溯同驗證嘅關鍵資訊：

• 客戶零件編號 (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)
• 批次編號 (LOT No.)

8. 應用設計考慮事項

8.1 必須使用限流電阻

LED係電流驅動器件。必須始終串聯使用一個外部限流電阻。正向電壓具有負溫度係數；如果冇適當限制，電壓嘅輕微增加會導致電流大幅、可能具破壞性嘅增加。使用公式 R = (V_電源- V_F) / I_F.

計算電阻值。

8.2 散熱管理

雖然封裝細小，但功耗（高達60mW）會產生熱量。對於高電流或高環境溫度下嘅連續操作，請確保使用足夠嘅PCB銅面積或散熱過孔，將熱量從LED嘅焊盤導走，保持較低嘅結溫以獲得最佳壽命同光輸出穩定性。

8.3 應用限制

呢款產品專為一般商業同工業應用而設計。未經事先認證，佢可能唔適合高可靠性應用。呢類應用包括但不限於汽車安全/保安系統、軍事/航空航天同生命攸關嘅醫療設備。器件唔可以喺呢份規格書概述嘅規格之外操作。

9. 技術比較同差異

• 呢款19-21深紅光LED嘅主要差異在於其特定嘅屬性組合：對比更大嘅SMD LED（例如3528）：
• 為空間受限嘅設計提供顯著更細小嘅佔位面積，儘管總光輸出通常較低。對比標準紅光LED（例如630nm）：
• 650nm深紅光發射提供獨特色點，可能因特定美學或功能原因（例如某些傳感器應用、特定背光顏色要求）而需要。對比非分級LED：

全面嘅分級系統（強度、波長、電壓）確保同一生產批次內顏色同亮度嘅一致性更緊密，對於使用多個LED且均勻性重要嘅應用至關重要。

10. 常見問題 (FAQs)

10.1 點解我嘅LED需要串聯一個電阻？

LED嘅I-V特性非常陡峭。冇電阻限制電流，電源電壓或正向壓降（隨溫度變化）嘅任何微小變化都會導致電流大幅變化，很可能超過絕對最大額定值並損壞LED。電阻提供穩定、可預測嘅電流。_F?

10.2 我可唔可以用高過佢VF嘅電壓嚟驅動呢個LED？可以，但前提係你使用一個串聯電阻_F（或者一個恆流驅動器）嚟降低多餘電壓並設定正確電流。直接施加等於VF嘅電壓源係唔實際嘅，因為器件之間同溫度變化會導致差異。

10.3 如果我焊反咗會點？

LED唔會發光，因為佢會處於反向偏壓狀態。只要反向電壓唔超過5V最大額定值，短暫錯誤插入唔應該導致即時損壞。然而，佢唔會運作。

10.4 點解打開防潮袋之後有7日嘅使用期限？

SMD元件嘅塑料封裝會吸收空氣中嘅濕氣。喺高溫回流焊接過程中，呢啲困住嘅濕氣會迅速膨脹，導致內部分層或"爆米花"效應，從而令LED晶片或封裝破裂。7日嘅車間壽命假設儲存條件適當；超過呢個期限需要烘烤以去除濕氣。

11. 實用設計同使用例子

場景：設計一個狀態指示燈面板，使用10個均勻嘅深紅光LED，由5V數字邏輯電源軌供電。

1. 電流選擇：選擇驅動電流。為咗良好亮度同壽命，指定20mA。使用15mA會增加壽命並減少熱量。
2. 電阻計算：假設最壞情況V_F= 2.3V（規格書中嘅最大值）。對於I_F=20mA，電源5V：R = (5V - 2.3V) / 0.02A = 135 Ω。最接近嘅標準值係130 Ω或150 Ω。使用150 Ω得出I_F≈ (5-2.3)/150 = 18mA，呢個係安全且符合規格嘅。
3. 電阻功耗：P = I²R = (0.018)²* 150 = 0.0486W。一個標準1/8W (0.125W) 電阻就足夠。
4. PCB佈局：將150Ω電阻同每個LED嘅陽極串聯。根據封裝尺寸進行焊盤佈局。確保PCB絲印上嘅陰極標記同LED嘅標記匹配。為咗散熱性能，將LED焊盤連接到一小塊銅泊。
5. 組裝：生產線準備好之前保持捲盤密封。嚴格遵循回流焊接溫度曲線。組裝後，避免喺LED附近彎曲PCB。

12. 工作原理

呢款LED基於AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體晶片。當施加超過二極管結電勢（V_F）嘅正向電壓時，電子同電洞被注入到有源區，喺度佢哋復合。喺呢個特定材料系統中，復合期間釋放嘅能量對應於可見光譜深紅部分（約650nm）嘅光子。環氧樹脂封裝係水清嘅，以最大化光提取，同時保護半導體晶片免受環境影響。

13. 技術趨勢

19-21封裝代表咗光電子學向微型化同集成化發展嘅持續趨勢。雖然唔係現今最小嘅封裝，但佢喺尺寸、可製造性同性能之間取得平衡。指示燈類型LED嘅行業趨勢繼續專注於：

• 提高效率：喺更低驅動電流下實現更高發光強度（mcd），以降低系統功耗。
• 增強可靠性：改進材料同封裝，以承受更高回流溫度同更惡劣環境條件。
• 更緊密分級：提供更精確嘅顏色同強度分類，以滿足需要高均勻性嘅應用需求，例如全彩顯示屏或背光陣列。
• 擴大合規性：遵守不斷發展嘅全球環境同安全法規（RoHS、REACH、無鹵素）現已成為標準要求。