目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場與應用
- 2. 技術規格深入解析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 2.3 公差與注意事項
- 3. 分級系統說明
- 3.1 Y2（亮黃色）分級
- 3.2 G6（黃綠色）分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 相對發光強度 vs. 順向電流
- 4.2 順向電流降額曲線
- 3. 順向電壓 vs. 順向電流
- 4.4 發光強度 vs. 環境溫度
- 4.5 光譜分佈
- 4.6 輻射圖
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 迴焊製程參數
- 6.2 手工焊接
- 6.3 儲存與濕度敏感性
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 捲帶與載帶規格
- 7.2 標籤說明
- 8. 應用建議與設計考量
- 8.1 限流
- 8.2 熱管理
- 8.3 光學設計
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題（基於技術參數）
- 11. 實務設計與使用案例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 產業趨勢
1. 產品概述
19-223 是一款專為高密度PCB應用設計的緊湊型表面黏著LED。它提供兩種鮮明色彩：亮黃色（Y2）與黃綠色（G6），兩者均採用AlGaInP晶片技術。此元件特點在於其微小的佔位面積、輕量化結構以及與自動化組裝製程的相容性，使其成為空間受限與微型電子設備的理想選擇。
1.1 核心優勢
19-223 LED的主要優勢在於其相較於傳統引線框架LED，尺寸顯著縮小。這使得印刷電路板設計可以更小、元件封裝密度更高、儲存需求降低，最終有助於終端設備的微型化。其輕量化特性進一步增強了其在可攜式與緊湊型應用中的適用性。
1.2 目標市場與應用
此LED針對需要可靠、低功耗指示或背光功能的應用。典型的應用領域包括：汽車內裝的儀表板與開關背光、電話與傳真機等通訊設備的狀態指示燈與鍵盤背光、LCD面板與符號的平面背光，以及各種消費性與工業電子產品中的通用指示用途。
2. 技術規格深入解析
本節針對規格書中指定的關鍵技術參數，提供詳細且客觀的分析。
2.1 絕對最大額定值
此元件額定最大反向電壓（V_R）為5V。兩種色碼的連續順向電流（I_F）均為25 mA。在脈衝條件下（工作週期1/10，頻率1 kHz），允許的峰值順向電流（I_FP）為60 mA。最大功率消耗（P_d）為60 mW。元件可承受2000V（人體放電模型）的靜電放電（ESD）。工作溫度範圍為-40°C至+85°C，儲存溫度範圍為-40°C至+90°C。
2.2 電光特性
所有量測均在環境溫度（T_a）25°C、順向電流（I_F）20 mA的條件下指定。
- 發光強度（I_v）：對於Y2（亮黃色），典型發光強度範圍為36.0 mcd至72.0 mcd。對於G6（黃綠色），範圍為28.5 mcd至57.0 mcd。
- 視角（2θ1/2）：兩種類型的典型視角均為130度。
- 波長：Y2的典型峰值波長（λ_p）為591 nm，主波長（λ_d）範圍為585.5 nm至594.5 nm。G6的典型峰值波長為575 nm，主波長範圍為567.5 nm至575.5 nm。
- 順向電壓（V_F）：Y2與G6的順向電壓典型值均為2.0V，範圍從1.7V至2.4V。
- 反向電流（I_R）：在V_R=5V時，兩種色碼的最大反向電流均為10 µA。
2.3 公差與注意事項
規格書指定了關鍵公差：發光強度公差為±11%，主波長公差為±1 nm，順向電壓公差為±0.10V。這些公差對於設計一致性至關重要，必須在電路設計與光學系統規劃中考慮進去。
3. 分級系統說明
LED根據發光強度與主波長進行分級，以確保生產批次內的顏色與亮度一致性。
3.1 Y2（亮黃色）分級
發光強度分級：N2（36.0-45.0 mcd）、P1（45.0-57.0 mcd）、P2（57.0-72.0 mcd）。
主波長分級：D3（585.5-588.5 nm）、D4（588.5-591.5 nm）、D5（591.5-594.5 nm）。
3.2 G6（黃綠色）分級
發光強度分級：N1（28.5-36.0 mcd）、N2（36.0-45.0 mcd）、P1（45.0-57.0 mcd）。
主波長分級：C15（567.5-569.5 nm）、C16（569.5-571.5 nm）、C17（571.5-573.5 nm）、C18（573.5-575.5 nm）。
此分級系統讓設計師能夠為需要顏色匹配或精確亮度等級的應用，選擇具有特定性能特性的LED。
4. 性能曲線分析
規格書包含典型特性曲線，有助於了解元件在不同條件下的行為。
4.1 相對發光強度 vs. 順向電流
此曲線顯示光輸出如何隨順向電流增加而增加。通常是非線性的，若工作電流顯著高於建議的20mA，可能導致效率降低與加速老化。
4.2 順向電流降額曲線
此圖表說明了最大允許順向電流隨環境溫度變化的關係。隨著溫度升高，最大允許電流會降低以防止熱損壞。這是在高溫環境下運作的設計中，一個關鍵的考量因素。
3. 順向電壓 vs. 順向電流
此IV曲線顯示了電壓與電流之間的關係。順向電壓具有正溫度係數，意味著它會隨著溫度升高而略微下降。
4.4 發光強度 vs. 環境溫度
此曲線展示了光輸出的溫度依賴性。發光強度通常會隨著環境溫度升高而降低，這在需要於寬廣溫度範圍內保持亮度一致的設計中，必須納入考量。
4.5 光譜分佈
Y2與G6的光譜分佈圖顯示了各波長的相對強度。Y2光譜中心約在591 nm（黃色），而G6則約在575 nm（黃綠色）。Y2的光譜頻寬（Δλ）約為15 nm，G6約為20 nm。
4.6 輻射圖
輻射圖顯示了光強度的角度分佈，確認了130度的視角。此類LED的輻射圖型通常是朗伯型或接近朗伯型。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
19-223 LED採用緊湊的SMD封裝。關鍵尺寸（單位：mm）包括本體長度2.0、寬度1.25、高度0.8。端子間距為1.6 mm。除非另有說明，所有公差均為±0.1 mm。規格書提供了建議的焊墊佈局供PCB設計參考，但建議設計師根據其特定的組裝製程與散熱需求進行修改。
5.2 極性識別
陰極通常由封裝上的標記或切角來指示。請參閱封裝尺寸圖以獲取確切的極性識別特徵。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴焊製程參數
此元件相容於紅外線與氣相迴焊製程。對於無鉛焊接，建議的溫度曲線包括：150°C至200°C的預熱階段，持續60-120秒；液相線以上（217°C）時間為60-150秒；峰值溫度260°C，最長不超過10秒。最大加熱速率應為3°C/秒，最大冷卻速率為6°C/秒。迴焊次數不應超過兩次。
6.2 手工焊接
若需手工焊接，烙鐵頭溫度必須低於350°C，每個端子的接觸時間不應超過3秒。建議使用低功率烙鐵（≤25W）。焊接每個端子之間應至少間隔2秒，以防止熱應力。
6.3 儲存與濕度敏感性
LED以含有乾燥劑的防潮袋包裝。開封前應儲存在≤30°C且≤90% RH的環境中。開封後，在≤30°C且≤60% RH的條件下，其車間壽命為1年。未使用的元件應重新密封在防潮包裝中。若乾燥劑指示劑變色或超過儲存時間，使用前需進行烘烤處理（60±5°C，24小時），以防止迴焊過程中發生爆米花效應。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 捲帶與載帶規格
元件以8mm寬的載帶供應，捲繞在直徑7英吋的捲盤上。每捲包含2000顆。規格書中提供了載帶凹槽與捲盤的詳細尺寸。
7.2 標籤說明
捲盤標籤包含多個代碼：CPN（客戶料號）、P/N（產品料號）、QTY（包裝數量）、CAT（發光強度等級/分級）、HUE（色度座標與主波長等級/分級）、REF（順向電壓等級）以及LOT No（批次號碼，用於追溯）。
8. 應用建議與設計考量
8.1 限流
關鍵：必須始終使用一個外部限流電阻與LED串聯。由於二極體的指數型I-V特性，順向電壓範圍較窄，供應電壓的輕微增加可能導致順向電流大幅、甚至可能造成破壞性的增加。
8.2 熱管理
儘管功率低，但適當的PCB佈局有助於散熱。確保連接到LED焊墊的銅箔面積足夠，特別是在高環境溫度或連續運作的應用中。請遵守順向電流降額曲線。
8.3 光學設計
寬廣的130度視角使其適合需要廣泛照明的應用。若需要更集中的光線，則可能需要二次光學元件（透鏡）。若多個LED之間需要顏色或強度匹配，請考慮分級代碼。
9. 技術比較與差異化
19-223的差異化在於其結合了AlGaInP技術（在黃色光譜提供高亮度與飽和色彩）、極緊湊的2.0x1.25mm佔位面積，以及符合現代環保標準（RoHS、REACH、無鹵素）。相較於較大的穿孔式LED，它能顯著節省空間並具備自動化相容性。其針對黃色與黃綠色的特定波長分級，提供了比寬分級LED更精確的顏色選擇。
10. 常見問題（基於技術參數）
問：對於5V電源，我應該使用多大的電阻值？
答：使用歐姆定律（R = (V_電源 - V_F) / I_F）與典型值（V_F=2.0V，I_F=20mA），R = (5 - 2) / 0.02 = 150 Ω。使用標準150 Ω電阻。務必以最小V_F值計算，以確保電流不超過最大額定值。
問：我可以用PWM信號驅動此LED進行調光嗎？
答：可以，PWM是一種有效的調光方法。確保脈衝中的峰值電流不超過絕對最大額定值60 mA（適用於符合工作週期規格的脈衝）。頻率應足夠高以避免可見閃爍（通常>100 Hz）。
問：溫度如何影響亮度？
答：發光強度會隨著接面溫度升高而降低。請參閱發光強度 vs. 環境溫度曲線。為了保持亮度一致，請管理熱條件，並考慮使用恆流驅動器，而非搭配電阻的恆壓源。
11. 實務設計與使用案例
案例：儀表板開關背光。一位設計師正在設計一個帶有多個發光開關的儀表板控制面板。他們選擇19-223/Y2，因為其亮黃色與小尺寸，可以安裝在每個開關帽後方。他們設計了一個具有共用12V電源的PCB。對於每個LED，他們計算串聯電阻：R = (12V - 2.0V) / 0.02A = 500 Ω。他們選擇了標準的510 Ω電阻。他們向供應商指定了CAT（亮度）與HUE（波長）分級，以確保面板上所有開關的顏色與亮度均勻。在組裝過程中，他們遵循建議的迴焊曲線，以確保焊點可靠且不損壞LED。
12. 技術原理介紹
19-223 LED基於AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料。此材料系統在產生可見光譜中紅、橙、黃與黃綠色區域的光線方面特別高效。當順向電壓施加於p-n接面時，電子與電洞復合，以光子的形式釋放能量。AlGaInP層的特定成分決定了能隙能量，從而決定了發射光的波長（顏色）。水清樹脂透鏡能最大限度地減少光吸收，並實現高光提取效率。
13. 產業趨勢
指示燈與小面積背光LED的趨勢持續朝向進一步微型化、提高效率（每瓦流明數）以及更高的可靠性發展。同時，業界也強力推動更廣泛採用環保材料，包括無鹵素化合物與增強的可回收性。將驅動電路或保護功能整合到LED封裝內部是另一個發展領域，儘管對於像19-223這樣的簡單指示燈，分立元件方法仍然具有成本效益且靈活。在品牌識別或用戶體驗依賴均勻照明的應用中，對精確顏色一致性（嚴格分級）的需求正在增加。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需的最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED晶片內部的實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落在極小範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 在恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |