SMD LED 19-213/GHC-XS1T1N/3T 規格書 - 亮綠色 - 120° 視角 - 水清樹脂 - 2.7-3.7V - 25mA - 粵語技術文件

1. 產品概覽

19-213/GHC-XS1T1N/3T 係一款為現代、緊湊電子應用而設計嘅表面貼裝器件 (SMD) LED。相比傳統引線框架LED，佢喺電路板空間利用、組裝效率同最終產品微型化方面帶來顯著優勢。

1.1 核心優勢同產品定位

呢款LED嘅主要優勢在於其微型尺寸，直接令到印刷電路板 (PCB) 設計可以更細、元件密度更高，同埋減少儲存空間需求。輕量化結構令佢成為重量係關鍵因素嘅應用嘅理想選擇。佢定位為一款可靠、通用嘅指示燈同背光解決方案，適合自動化大批量生產。

1.2 目標市場同應用

呢款器件針對需要緊湊、高效照明嘅廣泛行業。主要應用領域包括：

• 汽車內飾：儀錶板儀器、開關同控制面板嘅背光。
• 電訊設備：電話、傳真機同其他通訊設備嘅狀態指示燈同鍵盤背光。
• 消費電子：液晶顯示器 (LCD) 嘅平面背光、開關照明同符號指示燈。
• 通用用途：任何需要細小、明亮嘅綠色指示燈嘅應用。

2. 技術規格同客觀解讀

呢部分會根據規格書，對LED嘅電氣、光學同熱特性進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出極限操作並唔保證。

• 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。
• 峰值正向電流 (I_FP)：100mA (喺 1/10 佔空比，1kHz 下)。適合脈衝操作，但唔適合直流。
• 功耗 (P_d)：95mW。封裝喺唔超過其熱極限情況下可以散發嘅最大功率。
• 靜電放電 (ESD)：150V (人體模型)。表示中等敏感度；需要標準ESD處理預防措施。
• 操作同儲存溫度：-40°C 至 +85°C (操作)，-40°C 至 +90°C (儲存)。適合工業同擴展溫度範圍應用。
• 焊接溫度：回流焊：最高260°C，最多10秒。手焊：每個端子最高350°C，最多3秒。

2.2 電光特性 (T_a=25°C)

呢啲係標準測試條件下嘅典型性能參數。

• 發光強度 (I_v)：180-360 mcd (喺 I_F=20mA)。呢個定義咗感知亮度。寬範圍表示使用咗分級系統 (見第3節)。
• 視角 (2θ_1/2)：120 度 (典型)。呢個寬視角提供廣闊、均勻嘅照明模式，適合從唔同角度觀看嘅背光同指示燈。
• 峰值波長 (λ_p)：518 nm (典型)。發射光嘅光譜峰值，位於亮綠色區域。
• 主波長 (λ_d)：515-530 nm。定義咗感知色調。呢個範圍亦受分級影響。
• 光譜帶寬 (Δλ)：35 nm (典型)。發射光譜喺峰值強度一半處嘅寬度。
• 正向電壓 (V_F)：2.70-3.70 V (喺 I_F=20mA)。對於驅動電路設計同功耗計算好重要。呢個參數係分級嘅。
• 反向電流 (I_R)：< 50 µA (喺 V_R=5V)。一個低漏電流規格。

關鍵注意：規格書明確指出呢款器件唔係為反向操作而設計。反向電壓額定值僅用於漏電流測試。

3. 分級系統說明

為確保批量生產嘅一致性，LED會根據關鍵參數進行分類 (分級)。19-213 使用三維分級系統。

3.1 發光強度分級

分級：S1 (180-225 mcd)、S2 (225-285 mcd)、T1 (285-360 mcd)。設計師必須選擇合適嘅分級，以滿足應用中所需嘅亮度，並考慮每個分級內 ±11% 嘅公差。

3.2 主波長分級

分級：W (515-520 nm)、X (520-525 nm)、Y (525-530 nm)。呢個確保咗陣列中多個LED嘅顏色一致性。分級內公差為 ±1 nm。

3.3 正向電壓分級

分級：10 (2.70-2.90V)、11 (2.90-3.10V)、12 (3.10-3.30V)、13 (3.30-3.50V)、14 (3.50-3.70V)。從相同 V_F分級中選擇LED，有助於喺並聯時實現均勻嘅電流分配同可預測嘅電源要求。分級內公差為 ±0.1V。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條對於理解器件喺唔同條件下行為至關重要嘅特性曲線。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)

呢條曲線顯示電流同電壓之間嘅指數關係。對於典型LED，電壓喺超過開啟點後嘅微小增加會導致電流大幅增加。呢點強調咗使用限流電阻或恆流驅動器以防止熱失控嘅必要性。

4.2 相對發光強度 vs. 環境溫度

光輸出會隨環境溫度升高而降低。呢條曲線對於喺高溫環境 (例如汽車儀錶板內部) 操作嘅應用至關重要。設計師必須根據操作溫度對預期亮度進行降額。

4.3 相對發光強度 vs. 正向電流

光輸出通常與正向電流成正比，但關係並非完全線性，特別係喺較高電流時。由於熱效應增加，效率可能會喺極高電流下下降。

4.4 正向電流降額曲線

呢個圖表定義咗最大允許連續正向電流作為環境溫度嘅函數。隨著溫度升高，最大安全電流會降低，以防止超過結溫極限並確保長期可靠性。

4.5 光譜分佈

曲線顯示一個以 518 nm 為中心嘅單一峰值，確認咗單色綠光輸出。35 nm 帶寬表示相對純淨嘅綠色。

4.6 輻射圖

說明光強度嘅空間分佈，確認咗 120 度視角同典型嘅朗伯或近朗伯發射模式。

5. 機械同包裝資料

5.1 封裝尺寸

規格書包含詳細尺寸圖。關鍵特徵包括總長度、寬度同高度、焊盤佈局同極性指示器 (通常係一個凹口或標記嘅陰極)。除非另有說明，所有尺寸嘅標準公差為 ±0.1mm。嚴格遵守推薦嘅焊盤佈局對於回流焊期間可靠焊接同正確對齊至關重要。

5.2 極性識別

必須正確連接極性。封裝包含一個視覺標記 (例如綠點、切角或陰極標記) 來識別陰極端子。將LED反向偏壓連接可能會損壞佢。

6. 焊接同組裝指引

正確處理同焊接對於良率同可靠性至關重要。

6.1 回流焊溫度曲線

指定咗無鉛 (Pb-free) 回流焊曲線：

• 預熱：150-200°C，持續 60-120 秒。
• 液相線以上時間 (TAL)：>217°C，持續 60-150 秒。
• 峰值溫度：最高 260°C，最多保持 10 秒。
• 升溫/降溫速率：升溫：最高 3°C/秒。降溫：最高 6°C/秒。

重要：回流焊唔應該進行超過兩次。

6.2 手焊指引

如果手焊無可避免：

• 使用烙鐵頭溫度 < 350°C 嘅烙鐵。
• 每個端子焊接時間限制喺 3 秒內。使用額定功率 < 25W 嘅烙鐵。每個端子焊接之間至少間隔 2 秒。規格書提醒，損壞通常喺手焊期間發生。

6.3 儲存同濕度敏感度

呢個元件對濕度敏感。

• 使用前：喺準備使用之前，唔好打開防潮屏障袋。
• 打開後：喺 168 小時 (7 日) 內使用。將未使用嘅部件儲存喺 ≤30°C 同 ≤60% RH 嘅環境中。
• 重新烘烤：如果暴露時間超過或乾燥劑顯示受潮，請喺 60±5°C 下烘烤 24 小時。

6.4 關鍵注意事項

• 過流保護：外部限流電阻係必須嘅。電壓嘅微小變化會導致電流大幅變化，從而導致即時故障。
• 機械應力：避免喺焊接期間或最終應用中對LED本體施加應力。組裝後唔好扭曲PCB。
• 維修：唔建議。如果絕對必要，請使用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，以避免熱應力。維修後驗證器件功能。

7. 包裝同訂購資料

7.1 標準包裝

器件以 8mm 載帶供應，繞喺 7 英寸直徑嘅捲盤上，兼容標準自動貼片設備。每個捲盤包含 3000 件。

7.2 防潮包裝

為延長儲存壽命，捲盤包裝喺帶有乾燥劑同濕度指示卡嘅鋁製防潮袋中。

7.3 標籤說明

捲盤標籤包含關鍵資訊：

• CPN：客戶部件編號。
• P/N：製造商部件編號 (例如 19-213/GHC-XS1T1N/3T)。
• QTY：捲盤上嘅數量。
• CAT：發光強度分級代碼 (例如 S1, T1)。
• HUE：色度/主波長分級代碼 (例如 W, X, Y)。
• REF：正向電壓分級代碼 (例如 10, 11, 12)。
• LOT No.：可追溯批次號。

8. 應用建議同設計考慮

8.1 驅動電路設計

始終使用恆流驅動呢款LED，或者使用基於最壞情況正向電壓 (最大 V_F分級) 同電源電壓計算出嘅串聯電阻，以確保電流永遠唔超過 25mA DC。例如，使用 5V 電源同 V_F為 3.7V，需要至少 (5V - 3.7V) / 0.025A = 52 歐姆嘅串聯電阻。為安全起見，使用更高數值。

8.2 熱管理

雖然封裝細小，但PCB上有效嘅熱管理對於壽命同保持亮度好重要。使用足夠嘅銅面積連接至散熱焊盤 (如有) 或陽極/陰極走線來散熱，特別係喺接近最大電流或高環境溫度下操作時。

8.3 光學設計

120度視角同水清樹脂令呢款LED適合廣角指示燈。對於聚焦光線或特定光束模式，將需要二次光學器件 (透鏡、導光板)。水清樹脂提供最高光輸出，但可能導致可見嘅"光斑"；擴散樹脂替代品 (唔係呢款) 更適合均勻照明。

9. 合規同環保規格

呢款產品符合多項關鍵國際標準，簡化咗佢喺全球市場嘅使用：

• 符合RoHS：不含鉛、汞、鎘等受限有害物質。
• 符合歐盟REACH：符合化學品註冊、評估、授權同限制法規。
• 無鹵素：符合嚴格限制：溴 (Br) < 900 ppm、氯 (Cl) < 900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm。呢點對於減少火災時有毒排放物好重要。
• 無鉛：焊接塗層同材料均無鉛。

10. 技術比較同差異化

與舊式通孔LED技術相比，呢款SMD LED提供：

• 尺寸縮小：大幅縮小，實現微型化。
• 製造效率：兼容全自動SMT組裝線，降低勞動成本，提高貼裝速度同精度。
• 性能：通常比許多通孔設計提供更好嘅PCB熱路徑，可能提高高電流下嘅壽命。

與其他SMD綠色LED相比，其120°視角、水清透鏡以及針對強度、波長同電壓嘅定義分級結構嘅特定組合，係佢對於需要可預測性能嘅設計師嘅關鍵差異化因素。

11. 常見問題 (FAQ)

問：我可以直接用 3.3V 或 5V 微控制器引腳驅動呢款LED嗎？答：唔可以。你必須使用串聯限流電阻。正向電壓約為 3V，而GPIO引腳無法安全地提供/吸收 20mA 電流同時控制電壓降。請使用晶體管或專用LED驅動器。

問：點解發光強度範圍咁寬 (180-360 mcd)？答：呢個係總生產範圍。器件會分類到特定分級 (S1, S2, T1)。你訂購時必須指定所需分級，以確保亮度一致性。

問：規格書話"使用前唔好打開袋"。如果我打開咗會點？答：濕氣可能會被吸收到塑料封裝中。喺回流焊期間，呢啲被困住嘅濕氣會迅速膨脹 ("爆米花效應")，導致內部分層同破裂，從而引致即時或潛在故障。

問：我可以將佢用於戶外應用嗎？答：操作溫度範圍 (-40°C 至 +85°C) 支持許多戶外環境。然而，長期暴露喺紫外線同天氣下可能會使樹脂降解。對於惡劣嘅戶外使用，建議使用具有專門配方、抗紫外線封裝材料嘅LED。

12. 設計同使用案例研究

場景：為工業控制器設計狀態指示燈面板。 要求：多個綠色LED用於指示"系統就緒"、"通訊活動"等。均勻嘅亮度同顏色對於用戶感知至關重要。

設計步驟：

1. 分級選擇：為確保一致性，為所有LED指定單一、緊密嘅分級：例如，發光強度分級 T1 (285-360 mcd)、主波長分級 X (520-525 nm)、正向電壓分級 12 (3.10-3.30V)。呢個保證所有LED行為非常相似。
2. 電路設計：使用能夠驅動多個通道嘅恆流LED驅動器IC。呢個為每個LED提供相同電流，唔理會 V_F嘅微小變化，確保完美亮度匹配。或者，如果每個LED使用一個電阻，請根據分級中最高 V_F(3.30V) 計算電阻值，以確保冇LED被過度驅動。
3. PCB佈局：以一致方向放置LED。包含連接至陰極焊盤嘅充足銅澆注以幫助散熱，因為面板可能持續開啟。
4. 組裝：嚴格遵循指定嘅回流焊曲線。保持捲盤密封，直到佢哋被裝入貼片機送料器嗰一刻，以符合濕度敏感等級 (MSL) 要求。

呢種方法會產生一個外觀專業、指示燈一致可靠嘅面板。

13. 工作原理簡介

呢款LED基於氮化銦鎵 (InGaN) 半導體芯片。當施加超過二極管開啟閾值 (V_F) 嘅正向電壓時，電子同電洞會被注入半導體結嘅有源區。當呢啲電荷載流子復合時，佢哋會以光子 (光) 嘅形式釋放能量。InGaN材料嘅特定成分決定咗發射光嘅波長 (顏色)；喺呢個情況下，調諧為產生峰值喺 518 nm 嘅亮綠光。水清環氧樹脂封裝保護精細嘅半導體芯片，提供機械穩定性，並作為主透鏡，塑造初始光輸出模式。

14. 技術趨勢同背景

19-213 LED 代表咗一種成熟且廣泛採用嘅SMD LED技術。與呢類元件相關嘅LED發展當前趨勢包括：

• 效率提升：外延生長同芯片設計嘅持續改進帶來更高嘅發光效率 (每瓦電輸入產生更多光輸出)，允許更亮嘅指示燈或更低嘅功耗。
• 微型化：對更細小器件嘅推動持續進行，甚至更細嘅封裝尺寸 (例如 0402、0201 公制) 對於空間受限嘅應用變得普遍，儘管通常以光輸出同熱性能作為權衡。
• 可靠性增強：封裝材料同芯片貼裝技術嘅改進持續延長操作壽命同對熱循環同濕度嘅抵抗力。
• 集成解決方案：一個更廣泛嘅趨勢係將控制電子 (電流驅動器、PWM控制器) 直接與LED芯片集成到更複雜嘅模塊中，簡化最終用戶電路設計。

雖然呢款特定部件可能未包含最新嘅超微型或智能LED功能，但其良好嘅性能特性、穩健嘅封裝同全面嘅分級，使其成為海量標準指示燈同背光應用嘅可靠且具成本效益嘅選擇。