SMD LED 19-213 橙紅色規格書 - 封裝尺寸 - 正向電壓 2.0V - 功耗 60mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

19-213 係一款專為高密度、微型應用而設計嘅表面貼裝器件 (SMD) LED。佢採用 AlGaInP 半導體材料，發出橙紅色光。其緊湊尺寸同輕巧結構，令佢非常適合空間有限嘅現代電子設計。

1.1 核心優勢

呢個元件嘅主要優勢包括：相比引線框架型LED，佔用面積顯著縮細，可以減細電路板尺寸同提高組裝密度。佢以8mm寬載帶包裝，捲喺7吋直徑嘅捲盤上，兼容自動貼片設備。器件符合無鉛、RoHS、歐盟REACH法規，並達到無鹵素標準（Br <900 ppm，Cl <900 ppm，Br+Cl < 1500 ppm）。

1.2 目標應用

典型應用包括：儀錶板同開關背光、電話同傳真機等通訊設備嘅指示燈同背光、LCD、開關同符號嘅平面背光，以及通用指示燈用途。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。佢哋係喺環境溫度 (Ta) 25°C下指定嘅。

• 反向電壓 (VR)：5 V。反向偏壓超過此電壓可能導致結擊穿。
• 正向電流 (IF)：25 mA。允許流經LED嘅最大連續直流電流。
• 峰值正向電流 (IFP)：60 mA。呢個係最大脈衝電流，指定工作週期為1/10，頻率為1 kHz。唔應該用於連續操作。
• 功耗 (Pd)：60 mW。封裝喺唔超過其熱極限嘅情況下可以散發嘅最大功率。
• 靜電放電 (ESD) 人體模型 (HBM)：2000 V。呢個表示器件對靜電嘅敏感度；需要遵循正確嘅ESD處理程序。
• 工作溫度 (Topr)：-40°C 至 +85°C。保證器件能夠正常運作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度 (Tstg)：-40°C 至 +90°C。
• 焊接溫度 (Tsol)：回流焊：峰值260°C，最多10秒。手動焊接：每端350°C，最多3秒。

2.2 電光特性

呢啲參數定義咗典型工作條件下（Ta=25°C，IF=20mA）嘅光輸出同電氣性能。

• 發光強度 (Iv)：36.0 mcd（最小），72.0 mcd（最大）。典型值喺呢個範圍內。實際輸出會分級（見第3節）。
• 視角 (2θ1/2)：120度（典型）。呢個寬視角令佢適合需要廣泛照明嘅應用。
• 峰值波長 (λp)：621 nm（典型）。光譜發射最強嘅波長。
• 主波長 (λd)：605.5 nm（最小），625.5 nm（最大）。呢個係光嘅感知顏色，亦會分級。
• 光譜帶寬 (Δλ)：18 nm（典型）。峰值強度一半處嘅發射光譜寬度。
• 正向電壓 (VF)：IF=20mA時，1.75 V（最小），2.00 V（典型），2.35 V（最大）。呢個參數會分級，對電源設計有直接影響。
• 反向電流 (IR)：VR=5V時，10 μA（最大）。請注意，器件並非設計用於反向偏壓操作；此參數僅用於漏電流測試。

3. 分級系統解說

為確保生產一致性，LED會根據關鍵參數分級。咁樣設計師就可以為其應用選擇符合特定性能標準嘅部件。

3.1 發光強度分級

分級係根據IF=20mA時嘅最小同最大發光強度值定義。

• Bin N2：36.0 mcd 至 45.0 mcd
• Bin P1：45.0 mcd 至 57.0 mcd
• Bin P2：57.0 mcd 至 72.0 mcd

3.2 主波長分級

分級係根據IF=20mA時嘅最小同最大主波長值定義。

• Bin E1：605.5 nm 至 609.5 nm
• Bin E2：609.5 nm 至 613.5 nm
• Bin E3：613.5 nm 至 617.5 nm
• Bin E4：617.5 nm 至 621.5 nm
• Bin E5：621.5 nm 至 625.5 nm

3.3 正向電壓分級

分級係根據IF=20mA時嘅最小同最大正向電壓值定義。

• Bin 0：1.75 V 至 1.95 V
• Bin 1：1.95 V 至 2.15 V
• Bin 2：2.15 V 至 2.35 V

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條特性曲線，對於理解器件喺唔同條件下嘅行為至關重要。

4.1 光譜分佈

曲線顯示典型嘅光譜輸出，中心約為621 nm（峰值波長），帶寬約為18 nm。呢個證實咗AlGaInP材料嘅單色、橙紅色發射特性。

4.2 輻射圖案

極座標圖說明咗光強度嘅空間分佈。120度視角得到確認，顯示出接近朗伯體嘅發射圖案，即0°（垂直於晶片）強度最高，並向邊緣逐漸減弱。

4.3 正向電流 vs. 正向電壓

呢條IV曲線顯示二極管典型嘅指數關係。正向電壓隨電流對數增加。呢條曲線對於確定工作點同設計限流電路至關重要。

4.4 相對發光強度 vs. 正向電流

呢條曲線表明，喺指定工作範圍內，光輸出大致同正向電流成正比。然而，喺極高電流下，由於熱量增加，效率可能會下降。

4.5 相對發光強度 vs. 環境溫度

呢條係熱管理嘅關鍵曲線。發光強度隨環境溫度升高而降低。曲線顯示，當溫度接近最大工作極限時，輸出會顯著下降，突顯咗喺高溫環境中需要足夠散熱嘅重要性。

4.6 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。為防止過熱並確保可靠性，喺高環境溫度下工作時，必須降低正向電流。呢條曲線係可靠電源設計嘅基礎。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸

器件採用標準SMD封裝。尺寸圖提供關鍵測量值，包括本體長度、寬度、高度同焊盤間距。所有未指定公差為±0.1mm。精確尺寸對於PCB焊盤設計同確保正確貼裝同焊接至關重要。

5.2 極性識別

陰極通常喺器件上標記，通常係通過封裝上嘅凹口、圓點或綠色標記。組裝期間正確嘅極性方向對於正常功能至關重要。

6. 焊接同組裝指引

6.1 回流焊溫度曲線

建議使用無鉛回流焊溫度曲線：預熱150-200°C，60-120秒；液相線以上（217°C）時間60-150秒；峰值溫度唔超過260°C，最多10秒。最大升溫速率為6°C/秒，最大降溫速率為3°C/秒。回流焊唔應該進行超過兩次。

6.2 手動焊接

如果需要手動焊接，烙鐵頭溫度應低於350°C，每端接觸時間唔應超過3秒。使用容量為25W或以下嘅烙鐵。焊接每端之間應間隔超過2秒，以防止熱衝擊。

6.3 儲存同濕度敏感度

LED包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。喺準備使用元件之前唔好打開包裝袋。打開後，未使用嘅LED應儲存喺30°C或以下，相對濕度60%或以下嘅環境中。打開後嘅"車間壽命"為168小時（7日）。如果超過此時間或乾燥劑指示劑已變色，使用前需要喺60 ±5°C下烘烤24小時，以去除吸收嘅水分，防止回流焊期間出現"爆米花"現象。

7. 包裝同訂購資訊

7.1 捲帶規格

元件以8mm寬載帶供應，捲喺7吋直徑嘅捲盤上。提供捲盤尺寸同載帶凹穴尺寸，以確保同自動貼片機兼容。每捲包含3000件。

7.2 標籤資訊

捲盤標籤包含用於追溯同識別嘅關鍵資訊：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/主波長等級 (HUE)、正向電壓等級 (REF) 同批號 (LOT No)。

8. 應用設計考慮

8.1 限流

關鍵：必須始終使用外部限流電阻同LED串聯。正向電壓具有負溫度係數同嚴格公差，意味住電源電壓嘅微小增加可能導致電流大幅增加，可能造成破壞性後果。電阻值應根據電源電壓 (Vs)、最大正向電壓（來自分級嘅VF_max）同所需正向電流 (IF) 計算，使用公式：R = (Vs - VF_max) / IF。

8.2 熱管理

雖然封裝細，但必須考慮功耗（高達60 mW），特別係喺高環境溫度或高電流驅動時。使用降額曲線選擇合適嘅工作電流。確保PCB有足夠嘅銅面積或散熱孔，將熱量從LED焊盤導走，特別係喺密閉空間或高密度佈局中。

8.3 光學設計

120度視角提供寬廣、漫射嘅照明。對於需要聚焦或定向光嘅應用，需要二次光學元件（透鏡、導光板）。透明樹脂顏色確保對發射光嘅吸收最小。

9. 技術比較同差異

同舊式通孔LED相比，呢種SMD類型提供咗大幅減小嘅佔用面積同高度，令終端產品更薄更緊湊。其同自動組裝嘅兼容性降低咗製造成本並提高咗貼裝精度。AlGaInP技術喺橙紅色光譜中提供高效率同良好色純度。全面嘅分級系統令設計師能夠選擇具有嚴格控制光學同電氣特性嘅元件，呢點對於需要均勻外觀或陣列中精確電流匹配嘅應用至關重要。

10. 常見問題 (FAQ)

10.1 唔同分級代碼有咩用？

分級確保生產批次內顏色同亮度嘅一致性。例如，喺LED陣列中，指定相同嘅發光強度 (CAT) 同主波長 (HUE) 分級將產生均勻嘅視覺外觀。指定正向電壓 (REF) 分級有助於設計更簡單、更均勻嘅驅動電路。

10.2 可唔可以唔用限流電阻驅動呢粒LED？

No.強烈唔建議咁做，好可能會導致即時故障。LED嘅V-I特性係指數性嘅，即使係帶有輕微噪音或公差嘅穩壓電源，都可能導致電流超過絕對最大額定值。

10.3 點解打開包裝袋之後有儲存時間限制？

SMD封裝會從大氣中吸收水分。喺高溫回流焊過程中，呢啲被困住嘅水分會迅速蒸發，產生內部壓力，可能導致封裝破裂（"爆米花"現象）。168小時嘅車間壽命同烘烤指引對於防止呢種故障模式至關重要。

10.4 點樣理解峰值正向電流額定值？

60 mA峰值正向電流 (IFP) 僅適用於脈衝操作，工作週期為10% (1/10)，頻率為1 kHz。唔應該用嚟確定直流工作電流。最大連續直流電流為25 mA (IF)。脈衝可用於多路復用或實現更高嘅瞬時亮度，但平均電流同功耗必須保持喺限額內。

11. 設計同使用案例分析

場景：為工業控制單元設計狀態指示燈面板。面板需要多個均勻嘅橙紅色指示燈。設計師會首先選擇合適嘅發光強度分級（例如，中等亮度嘅P1）同主波長分級（例如，特定橙紅色調嘅E3），以確保所有指示燈嘅視覺一致性。會設計一個設定為20 mA嘅恆流驅動電路，限流電阻值使用選定電壓分級（例如，Bin 1：最大2.15V）中嘅最大VF計算。PCB佈局會為LED焊盤提供足夠嘅散熱設計，因為外殼可能會經歷較高嘅環境溫度。生產團隊會遵循濕度處理程序，喺打開捲盤後嘅車間壽命內安排電路板組裝，或執行必要嘅烘烤週期。

12. 工作原理

呢款LED基於磷化鋁鎵銦 (AlGaInP) 製成嘅半導體晶片。當施加超過二極管導通電壓（約1.8-2.2V）嘅正向電壓時，電子同電洞被注入半導體嘅有源區。呢啲電荷載流子復合，以光子形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接對應於發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係橙紅色（~621 nm）。晶片封裝喺透明環氧樹脂中，保護半導體，塑造光輸出光束，並為表面貼裝提供機械結構。

13. 技術趨勢

SMD LED嘅總體趨勢係朝向更高效率（每瓦更多流明）、更細封裝尺寸以提高密度，以及喺惡劣條件（更高溫度、濕度）下嘅更高可靠性。同時亦專注於更嚴格嘅分級公差，以滿足全彩顯示屏同汽車照明等應用嘅需求，呢啲應用中顏色同亮度均勻性至關重要。此外，封裝材料嘅進步旨在提高抗熱應力同抗藍光/紫外線降解能力，以延長使用壽命。正如呢個元件所見，轉向無鉛同無鹵素材料，反映咗電子行業更廣泛嘅環境同監管趨勢。