目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心特性與合規性
- 2. 技術參數詳解
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明為確保顏色與亮度的一致性，LED會根據發光強度進行分級。發光強度的容差為±11%。對於G6(黃色)LED，分級範圍從M2 (22.5-28.5 mcd)到P1 (45.0-57.0 mcd)。對於R6(紅色)LED，分級範圍從P1 (45.0-57.0 mcd)到Q2 (90.0-112.0 mcd)。此分級制度讓設計師能選擇符合其應用特定亮度需求的元件，確保在多LED陣列或指示燈中達到視覺上的一致性。4. 性能曲線分析本規格書包含G6與R6兩種變體的典型電光特性曲線。這些圖表以視覺化方式呈現關鍵參數之間的關係，例如順向電流與順向電壓、順向電流與發光強度，以及環境溫度對發光強度的影響。分析這些曲線對於理解元件在非標準操作條件下的行為至關重要，有助於實現更穩健的電路設計，特別是在限流與熱管理方面。5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝外型尺寸
- 5.2 極性識別與安裝
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 迴焊溫度曲線
- 6.2 手工焊接與儲存
- 7. 包裝與訂購資訊
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 關鍵設計考量
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題解答（基於技術參數）
- 11. 實務設計與使用案例
- 12. 工作原理簡介
- 13. 技術趨勢與發展
1. 產品概述
19-22 SMD LED 是一款專為高密度PCB應用設計的緊湊型表面黏著元件。它採用AlGaInP晶片技術，可提供明亮的黃色(G6)與紅色(R6)光色。此元件的核心優勢在於其佔位面積相較於傳統引線框架LED大幅縮小，有助於終端設備微型化、提高電路板上的元件密度，並減少庫存空間需求。其輕量化結構使其特別適合用於可攜式與微型電子裝置。
1.1 核心特性與合規性
本元件以8mm載帶包裝，並捲繞於7英吋直徑的捲盤上，確保與標準自動化貼片設備相容。其設計適用於紅外線與氣相迴焊製程。產品符合關鍵的環境與安全法規：無鉛(Pb-free)、符合歐盟RoHS指令、遵守歐盟REACH法規，並達到無鹵素標準（溴<900 ppm，氯<900 ppm，溴+氯<1500 ppm）。多色變體類型在單一封裝尺寸內提供了設計靈活性。
2. 技術參數詳解
2.1 絕對最大額定值
超出這些限制操作可能導致永久性損壞。兩種光色的最大反向電壓(VR)均為5V。連續順向電流(IF)額定值為25 mA。對於脈衝操作，在佔空比1/10、頻率1 kHz條件下，峰值順向電流(IFP)為60 mA。最大功耗(Pd)為60 mW。元件額定工作溫度範圍(Topr)為-40°C至+85°C，儲存溫度範圍(Tstg)為-40°C至+90°C。根據人體放電模型(HBM)，其靜電放電(ESD)耐受電壓為2000V。
2.2 電光特性
所有參數均在環境溫度(Ta)25°C、標準測試電流(IF)20 mA條件下指定。發光強度(Iv)的典型值：G6(黃色)為22.5 mcd，R6(紅色)為45.0 mcd，並提供具體的分級範圍。視角(2θ1/2)為130度，提供寬廣的發光模式。G6晶片的典型峰值波長(λp)為575 nm，主波長(λd)為573 nm。R6晶片的典型峰值波長為632 nm，主波長為624 nm。兩者的頻譜頻寬(Δλ)約為20 nm。順向電壓(VF)典型值為2.0V，範圍從1.7V至2.4V。在VR=5V時的最大反向電流(IR)為10 µA。
3. 分級系統說明
為確保顏色與亮度的一致性，LED會根據發光強度進行分級。發光強度的容差為±11%。對於G6(黃色)LED，分級範圍從M2 (22.5-28.5 mcd)到P1 (45.0-57.0 mcd)。對於R6(紅色)LED，分級範圍從P1 (45.0-57.0 mcd)到Q2 (90.0-112.0 mcd)。此分級制度讓設計師能選擇符合其應用特定亮度需求的元件，確保在多LED陣列或指示燈中達到視覺上的一致性。
4. 性能曲線分析
本規格書包含G6與R6兩種變體的典型電光特性曲線。這些圖表以視覺化方式呈現關鍵參數之間的關係，例如順向電流與順向電壓、順向電流與發光強度，以及環境溫度對發光強度的影響。分析這些曲線對於理解元件在非標準操作條件下的行為至關重要，有助於實現更穩健的電路設計，特別是在限流與熱管理方面。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝外型尺寸
19-22 SMD LED採用緊湊型封裝，尺寸為長2.0mm、寬1.25mm、高0.8mm（除非另有說明，公差為±0.1mm）。詳細的機械圖標示了引腳間距、晶片位置與透鏡幾何形狀。正確解讀此圖對於PCB焊墊圖案設計至關重要，能確保形成正確的焊點與機械穩定性。
5.2 極性識別與安裝
封裝上標有陰極（通常以載帶上的綠點或凹口表示）。規格書提供了清晰的圖示，標明陽極與陰極焊墊的位置。遵循建議的PCB焊墊圖案對於防止焊接問題並確保正確的電氣方向至關重要。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴焊溫度曲線
進行無鉛焊接時，必須遵循特定的溫度曲線：在150-200°C之間預熱60-120秒；液相線以上（217°C）時間為60-150秒；峰值溫度不超過260°C，最長持續10秒；加熱至255°C的最大升溫速率為6°C/秒，並最多保持30秒；最大冷卻速率為3°C/秒。迴焊次數不應超過兩次。加熱過程中不應對LED本體施加應力，且焊接後PCB不應變形。
6.2 手工焊接與儲存
若需進行手工焊接，烙鐵頭溫度必須低於350°C，每個端子焊接時間不超過3秒。烙鐵功率應為25W或更低，且焊接每個端子之間至少間隔2秒。儲存方面，未開封的防潮袋可直接使用。一旦開封，若保持在30°C/60%RH或更低的環境中，LED必須在168小時（7天）內使用。未使用的LED應重新密封並放入乾燥劑。若超過儲存時間或乾燥劑指示劑已變色，使用前需進行烘烤處理，條件為60±5°C烘烤24小時。
7. 包裝與訂購資訊
LED採用防潮材料包裝。它們以載帶供應，每捲包含2000顆。捲盤具有標準尺寸，以確保與自動送料器相容。包裝標籤包含關鍵資訊：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)、色度座標與主波長等級(HUE)、順向電壓等級(REF)以及批號(LOT No)。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
此LED非常適合用於汽車儀表板與開關面板的背光應用。在通訊領域，它可用作電話與傳真機的狀態指示燈與鍵盤背光。它亦可用於LCD、開關與符號的平面背光，以及任何以小型化與可靠性為關鍵考量的通用指示燈應用。
8.2 關鍵設計考量
限流電阻絕對是必要的。LED的指數型I-V特性意味著順向電壓的微小變化會導致電流大幅改變，這可能導致立即燒毀。電阻值必須根據電源電壓、LED的典型順向電壓(Vf)與所需工作電流（例如20mA）來計算。設計師還必須考慮LED本身的功耗，若在接近最大額定值下工作，需確保PCB佈局提供足夠的散熱措施。
9. 技術比較與差異化
相較於舊式的3mm與5mm穿孔式LED，19-22封裝尺寸顯著縮小，實現了現代化的纖薄產品設計。與其他SMD LED相比，其採用的AlGaInP技術為黃色與紅色光提供了高發光效率。130度的寬視角是要求廣泛可見性應用的關鍵差異點。其符合無鹵素及其他環保標準的特性，使其適合用於有嚴格法規要求的產品。
10. 常見問題解答（基於技術參數）
問：為何需要串聯電阻？
答：LED是具有非線性I-V曲線的二極體。若無限流電阻，電流僅受電源內阻與二極體動態電阻的限制，而動態電阻非常低。這幾乎總是導致電流超過絕對最大額定值，造成立即失效。
問：我可以用3.3V或5V邏輯電源驅動此LED嗎？
答：可以，但需要串聯電阻。例如，使用5V電源，在20mA下典型Vf為2.0V，則電阻值為 R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 歐姆。電阻的功率額定值至少應為 P = I^2 * R = (0.02^2)*150 = 0.06W，因此標準的1/8W (0.125W)電阻即足夠。
問：分級代碼（例如P1, Q2）對我的設計有何意義？
答：分級代碼規定了保證的最小與最大發光強度。若您的設計要求多個LED的亮度均勻，您應指定來自相同分級代碼或窄範圍分級的LED。使用分級差異過大的LED（例如同時使用P1和Q2）將導致明顯不同的亮度等級。
11. 實務設計與使用案例
考慮為消費性電子設備設計一個多狀態指示燈面板。使用19-22 LED，設計師可以在極小的區域內建立密集的紅色與黃色指示燈陣列。透過選擇來自相同強度分級（例如，所有R6均來自Q1分級）的LED，可實現視覺一致性。寬視角確保指示燈能從各種角度可見。SMD封裝允許自動化組裝，相較於手工焊接的穿孔元件，降低了製造成本並提高了可靠性。設計中必須包含驅動電路，為每個LED或每組LED配置適當的限流電阻。
12. 工作原理簡介
發光二極體(LED)是一種透過電致發光原理發光的半導體元件。當順向電壓施加於p-n接面時，來自n型材料的電子與來自p型材料的電洞在主動區（此處為AlGaInP層）復合。此復合過程以光子（光）的形式釋放能量。發射光的特定波長（顏色）由半導體材料的能隙能量決定。圍繞晶片的環氧樹脂透鏡用於保護半導體晶粒、塑造光輸出光束（實現130度視角）並提高光提取效率。
13. 技術趨勢與發展
指示燈與背光LED的趨勢持續朝向更高效率（每單位電功率輸出更多光）、更小封裝尺寸以及更高的可靠性發展。同時，環保材料與製程的廣泛採用也是一大驅動力，正如本產品的無鹵素與無鉛合規性所示。整合是另一趨勢，多晶片封裝（RGB、多色）以及內建控制IC的LED在複雜照明應用中變得越來越普遍。然而，像19-22這樣的離散單色LED，由於其簡單性、可靠性以及對於基本指示功能的成本效益，仍然是基礎元件。
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。 |