SMD LED 19-219/T7D-AV1W1E/3T 數據手冊 - 尺寸 1.6x0.8x0.77mm - 電壓 2.75-3.65V - 功率 110mW - 純白色 - 英文技術文件

1. 產品概覽

19-219/T7D-AV1W1E/3T 是一款緊湊型表面貼裝LED，專為現代電子應用而設計，能在極小的佔位空間內提供可靠的指示燈照明或背光。

1.1 核心優勢與產品定位

相比傳統引線框架型LED，此LED元件具有顯著優勢。其主要優點在於體積極小，這使得設計更小的印刷電路板（PCB）、更高的元件封裝密度、減少儲存空間需求，並最終製造出更緊湊的終端用戶設備成為可能。SMD封裝的輕量化特性，使其特別適合對重量和空間有嚴格限制的微型及便攜式應用。

1.2 目標市場與應用領域

19-219 SMD LED 用途廣泛，適用於多個關鍵應用領域：

• Telecommunications Equipment： 用作電話及傳真機的狀態指示器，以及按鍵或顯示屏的背光。
• 顯示技術： 非常適合液晶顯示器（LCD）的平面背光照明，以及控制面板上開關和符號的照明。
• 通用指示： 適用於需要細小、明亮且可靠指示燈嘅廣泛消費及工業電子產品。

2. 技術規格深入探討

本節提供LED關鍵技術參數嘅詳細客觀分析，對正確電路設計同可靠性保證至關重要。

2.1 Absolute Maximum Ratings

此等額定值定義了可能導致器件永久損壞的極限。在此等條件下或超出此等條件運作並無保證，為確保可靠性能應予以避免。

• Reverse Voltage (V_R): 5 V。反向偏壓超過此電壓可能導致接面崩潰。
• 連續順向電流 (I_F): 25 mA。可持續施加的最大直流電流。
• 峰值順向電流 (I_FP): 100 mA。此條件僅允許在脈衝操作下，於1 kHz頻率時佔空比為1/10。
• 功耗 (P_d): 110 mW。封裝在環境溫度 (T_a) 為25°C。
• 靜電放電 (ESD) 人體模型 (HBM)： 1000 V。表示具有中等程度的ESD敏感度；需要採取適當的處理程序。
• 工作溫度 (T_opr): -40 至 +85 \u00b0C。此為器件規定可運作的環境溫度範圍。
• Storage Temperature (T_stg): -40 至 +90 °C。
• 焊接温度： 本器件可承受峰值温度为 260°C 的回流焊接长达 10 秒，或每个端子以 350°C 进行手工焊接长达 3 秒。

2.2 電光特性

此為在標準環境溫度25°C下量測的典型性能參數，對於預測LED在應用中的表現至關重要。

• Luminous Intensity (I_v): 當以標準測試電流20 mA驅動時，亮度範圍由最低715 mcd至最高1420 mcd。具體數值由分檔代碼（V1, V2, W1）決定。
• 視角 (2θ_1/2): 典型寬視角達130度，提供廣闊的發光模式，適用於區域照明及指示燈。
• 正向電壓 (V_F): 在20 mA電流下，範圍為2.75 V至3.65 V。具體範圍由正向電壓分檔代碼 (5, 6, 7) 指定。此參數對設計限流電路至關重要。
• 反向電流 (I_R): 施加5 V反向偏壓時，最大值為50 µA。

重要注意事項： 數據表規定，經分選數值嘅發光強度公差為±11%，正向電壓公差為±0.05V。

3. Binning System 解說

為確保生產一致性，LED會根據關鍵性能參數分入唔同「分選等級」。咁樣設計師就可以揀選符合特定亮度同電氣特性要求嘅元件。

3.1 光強度分級

LED根據其在20 mA電流下測得的光強度分為三個級別：

• Bin V1: 715 mcd (最小值) 至 900 mcd (最大值)
• Bin V2: 900 mcd（最小值）至 1120 mcd（最大值）
• Bin W1： 1120 mcd（最小值）至 1420 mcd（最大值）

3.2 正向電壓分級

LED亦會根據其在20 mA電流下的正向壓降進行分級：

• 第5級： 2.75 V (Min) 至 3.05 V (Max)
• Bin 6: 3.05 V (Min) 至 3.35 V (Max)
• Bin 7: 3.35 V (最低) 至 3.65 V (最高)

3.3 色度座標分檔

為確保顏色一致性，白光輸出以 CIE 1931 圖上的色度座標定義。數據手冊定義了六個分檔 (1 至 6)，每個分檔在色度圖上指定一個由四組 (x, y) 座標對定義的四邊形區域。這確保了發出的白光處於受控的色域範圍內。這些座標的容差為 \u00b10.01。

4. 性能曲線分析

數據手冊包含多條典型特性曲線，用以說明LED性能如何隨操作條件而變化。

4.1 頻譜分佈

一幅圖表顯示相對發光強度隨波長 (\u03bb) 嘅變化。對於採用黃色螢光粉嘅 InGaN 白光 LED（如器件選擇指南所示），呢條曲線通常會顯示 LED 晶片嘅藍色峰值同螢光粉更寬嘅黃色峰值，兩者結合產生白光。

4.2 正向電流與正向電壓關係 (I-V曲線)

這條基礎曲線顯示了流經LED的電流與其兩端電壓之間的指數關係。它突顯了為何必須使用限流裝置（如電阻或恆流驅動器），因為電壓只要稍微超過膝點，就會導致電流大幅且可能具破壞性的增加。

4.3 發光強度與正向電流關係

呢條曲線顯示，光輸出通常同正向電流成正比，但喺極高電流下，由於效率下降同熱效應，關係可能會變成次線性。

4.4 發光強度與環境溫度關係

呢幅圖對於理解熱性能至關重要。佢顯示咗發光強度點樣隨住環境溫度（T_a) 會增加。設計師必須在環境溫度較高的應用中考慮這種降額。

4.5 正向電流降額曲線

此曲線定義了最大允許連續正向電流與環境溫度的函數關係。隨著溫度上升，必須降低最大安全電流，以防止超出器件的功耗限制，並確保長期可靠性。

4.6 輻射圖

一幅極座標圖，展示光強度的空間分佈，確認了130度的典型視角。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸

19-219 LED 採用緊湊的 SMD 封裝。主要尺寸（單位：mm）包括：

• 長度：1.6 \u00b1 0.1
• 闊度：0.8 \u00b1 0.1
• 高度：0.77 \u00b1 0.1

圖紙提供咗透鏡、引腳同內部結構嘅頂視圖、側視圖同底視圖，並附有詳細尺寸。

5.2 焊盤設計與極性識別

建議嘅焊盤佈局係為咗確保焊接可靠同埋散熱管理得宜。陰極焊盤喺圖中清晰標示（通常以凹口、膠帶上嘅綠色三角形或者唔同形狀嘅焊盤作標記）。建議嘅焊盤尺寸係0.8mm x 0.55mm，但僅供參考，可以根據具體PCB設計要求進行修改。

6. 焊接與組裝指引

正確嘅處理同焊接對於SMD元件嘅可靠性至關重要。

6.1 回流焊接溫度曲線

已詳細規定無鉛回流焊接溫度曲線：

• 預熱： 150–200°C 持續 60–120 秒。
• 高於液相線時間（217°C）： 60至150秒。
• 峰值溫度： 最高260°C，維持最多10秒。
• 加熱速率： 最高6°C/秒。
• 冷卻速率： 最高3°C/秒。

重要提示： 同一器件不應進行超過兩次回流焊接。

6.2 手工焊接

若需進行人手焊接，烙鐵頭溫度必須低於350°C，每個端子的接觸時間不得超過3秒。建議使用額定功率25W或以下的烙鐵。焊接每個端子之間應至少間隔2秒，以防止熱衝擊。

6.3 儲存與濕度敏感度

LED以防潮屏障袋包裝，內附乾燥劑。

• 開啟前： 儲存於 ≤ 30°C 及 ≤ 90% 相對濕度 (RH) 環境中。
• 開啟後（使用期限）： 在溫度 ≤ 30°C 及相對濕度 ≤ 60% 條件下可保存1年。未使用部分應重新密封於防潮包裝內。
• 烘烤： 如防潮指示劑顯示已吸濕或儲存時間已過，使用前請以 60 ± 5°C 烘烤 24 小時。

6.4 關鍵注意事項

• 過流保護： 外部限流電阻或電路是 絕對必須LED的指數型I-V特性意味著微小的電壓變化會導致電流大幅變化，若無保護措施會立即燒毀。
• 機械應力： 焊接或最終組裝期間，應避免對LED本體施加壓力。焊接後切勿彎曲PCB。
• 維修： 強烈不建議在焊接後進行維修。如無法避免，必須使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩端端子，以防止焊點承受機械應力。
• ESD注意事項： 本產品對靜電放電敏感。在整個製造過程中，請使用適當的防靜電安全處理程序。

7. 包裝及訂購資料

7.1 捲帶及捲盤規格

LED以行業標準8毫米寬壓紋載帶供應，捲繞於直徑7英吋的捲盤上。每捲盤包含3000件。載帶凹槽及捲盤的詳細尺寸已提供。

7.2 標籤說明

卷盤標籤包含多個對追溯同驗證至關重要嘅代碼：

• CPN: Customer's Product Number
• 零件編號： Manufacturer's Product Number (例如：19-219/T7D-AV1W1E/3T)
• 數量： 包裝數量
• CAT: Luminous Intensity Rank (e.g., V1, W1)
• HUE: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank (e.g., Bin 1-6)
• 參考： 正向電壓等級（例如：Bin 5-7）
• 批號： 用於追溯的生產批號。

8. 應用設計注意事項

8.1 電路設計

整合此LED時，最關鍵嘅步驟係計算串聯限流電阻。電阻值（R_s）可以根據歐姆定律近似計算：R_s = (V_供應 - V_F) / I_F. 使用最大V_F 根據所選嘅電壓檔位（或者保守設計採用絕對最大值3.65V）同所需驅動電流（連續電流唔超過25 mA）來計算。同時務必計算電阻嘅額定功率：P_R = (I_F)² * R_s.

8.2 熱管理

雖然LED體積細小，但都會產生熱力。為達致最佳使用壽命同穩定嘅光輸出：

• 喺高環境溫度下，請遵循正向電流降額曲線。
• 確保PCB有足夠嘅銅箔面積連接至散熱焊盤（如有）或陰極/陽極走線，以充當散熱器。
• 避免將LED放置於其他發熱元件附近。

8.3 光學集成

130度嘅廣闊視角令佢適合需要寬闊、均勻照明嘅應用。如需更聚焦嘅光線，可能需要外加透鏡或導光管。黃色擴散樹脂有助於實現更均勻嘅外觀。

9. 技術比較與區分

19-219 LED嘅主要區別在於佢結合咗極細小嘅外形尺寸（1.6x0.8mm 佔位面積）同相對較高嘅發光強度（最高可達1420 mcd）。同較大嘅SMD LED（例如3528、5050）相比，佢提供更優越嘅節省空間優勢。同更細小嘅晶片LED相比，由於佢有明確嘅封裝，可能提供更容易處理同焊接嘅優點。佢符合RoHS、REACH同無鹵素標準，令佢適合環境法規嚴格嘅全球市場。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 為何限流電阻絕對必要？

正向電壓（V_FLED的Vf值並非如電池般固定；它具有一定容差及負溫度係數（會隨晶片溫度上升而下降）。即使電壓僅略高於Vf值，將LED直接連接至電壓源_F 會導致電流不受控制地上升（熱失控），瞬間摧毀裝置。該電阻器在供電電壓與電流之間提供了線性且可預測的關係。

10.2 我可以用3.3V電源驅動這隻LED嗎？

有可能，但需要謹慎設計。由於V_F 範圍為2.75V至3.65V，來自Bin 7（V_F 3.35-3.65V）的LED在3.3V下可能完全無法亮起，或會非常暗淡。來自Bin 5（V_F 2.75-3.05V）的LED可以工作，但電壓餘量（3.3V - V_F）非常小，使得電流對V的變化高度敏感。_F 同電源電壓。當電源電壓接近V時，強烈建議使用恆流驅動器以確保性能穩定。_F.

10.3 分檔代碼（例如W1, 6）對我的應用有甚麼意義？

分檔代碼確保同一生產批次內的一致性。若你的設計要求多個LED亮度均勻，你應指定選用同一光強分檔的LED（例如全部W1）。若你的電路設計對電壓容限要求嚴格，指定正向電壓分檔（例如全部Bin 6）可確保相似的電氣特性。對於色彩要求嚴格的應用，指定色度分檔至關重要。

11. 設計與使用案例研究

場景：為一款緊湊型 IoT 感測器模組設計狀態指示燈面板。

該模組PCB空間有限，採用5V USB供電。需配置三個狀態指示燈：電源（常亮）、數據傳輸（閃爍）及錯誤（閃爍）。

1. 元件選型： 選用19-219 LED因其體積微小，可讓三顆指示燈並排安裝於小型PCB邊緣。
2. 電路設計： 供電為5V。以標準20mA驅動電流為目標，並採用最大V_F 3.65V進行保守設計：R_s = (5V - 3.65V) / 0.020A = 67.5\u03a9。最接近的標準1%電阻值為68\u03a9。功耗：P = (0.020^2)*68 = 0.0272W，因此標準1/10W (0.1W)電阻已綽綽有餘。
3. PCB佈局： 採用建議嘅焊盤佈局。每個LED周圍保留少量禁區，以防止漏光。陰極焊盤連接至接地層，以輕微改善散熱。
4. 軟件控制： LED由微控制器嘅GPIO腳驅動。閃爍功能係喺韌體中透過適當延遲實現。
5. 結果： 實現咗一個可靠、明亮且節省空間嘅指示燈系統。透過選用同一光學級別（例如V2）嘅所有LED，確保視覺一致性。

12. 技術原理介紹

19-219 LED 採用一種 SMD LED 常用且高效嘅方法產生白光。器件嘅核心係一個由氮化銦鎵（InGaN）製成嘅半導體芯片，當電流通過時（電致發光），會發出光譜中嘅藍色光。呢個藍色 LED 芯片被封裝喺一個填充咗透明環氧樹脂嘅外殼內，樹脂中摻雜咗一種發黃光嘅熒光粉材料。芯片發出嘅部分藍光會被熒光粉吸收，然後重新發射為黃光。剩餘未被吸收嘅藍光與發出嘅黃光混合，人眼就會將呢種組合感知為白光。熒光粉嘅具體比例同藍色芯片嘅特性，決定咗發出光線嘅精確色溫（冷白、純白、暖白）同色度座標。

13. 行業趨勢與發展

類似19-219嘅SMD LED市場持續演變。主要趨勢包括：

• 效率提升（每瓦流明）： InGaN芯片技術同熒光粉配方持續改進，帶嚟更高嘅發光效率，意味住相同電輸入功率下可產生更光嘅輸出。
• 微型化： 對更細小終端產品的追求，推動了LED朝更細小佔位面積及更低剖面高度發展，同時保持或提升光學性能。
• 改善顯色性與一致性： 螢光粉技術嘅進步同更嚴格嘅分選流程，令LED能夠達到更高嘅演色性指數（CRI）數值，而且批次之間嘅顏色更加一致，呢點對於顯示器背光同建築照明嚟講至關重要。
• 整合與智能功能： 雖然呢個係分立元件，但更廣泛嘅行業趨勢係朝向整合式LED模組發展，呢類模組可能會將驅動器、控制器同通訊介面（例如I2C）整合喺單一封裝內。
• 可持續發展重點： 符合環保法規（RoHS、REACH、無鹵素）現已成為標準要求，並且越來越關注材料的可回收性，以及減少螢光粉中稀土元素的使用。