SMD LED 19-219 亮黄色规格书 - 尺寸1.6x0.8x0.65mm - 正向电压1.7-2.2V - 发光强度18-45mcd - 中文技术文档

1. 产品概述

19-219是一款表面贴装器件（SMD）LED，可发出亮黄色光。它采用AlGaInP芯片技术设计，并封装在无色透明树脂中。其主要优势包括紧凑的外形尺寸、与自动化组装工艺的兼容性，以及符合RoHS、REACH和无卤素要求等现代环保与安全标准。

1.1 核心优势与目标市场

与引线框架型LED相比，其尺寸显著缩小，从而在印刷电路板（PCB）上实现更高的封装密度，有助于减小设备整体尺寸和重量。这使其特别适用于微型化和空间受限的应用场景。该器件以8mm载带包装，卷绕在7英寸直径的卷盘上，便于高速自动化贴片组装。其主要目标市场包括消费电子、汽车内饰、通信设备以及需要可靠、紧凑照明的通用指示灯应用。

2. 技术参数深度解析

本节对19-219 LED的关键电气、光学和热学参数进行详细、客观的分析。

2.1 绝对最大额定值

绝对最大额定值定义了可能导致器件永久性损坏的极限值。这些并非工作条件。

• 反向电压（V_R）：5V。在反向偏压下超过此电压可能导致结击穿。
• 连续正向电流（I_F）：25 mA。可连续施加的最大直流电流。
• 峰值正向电流（I_FP）：60 mA。此电流仅在脉冲条件下允许（占空比1/10，频率1 kHz），以应对瞬态浪涌。
• 功耗（P_d）：60 mW。封装可耗散的最大功率，计算公式为 V_F* I_F.
• 。静电放电（ESD）人体模型（HBM）：
• 2000V。表明具有中等水平的ESD鲁棒性；仍需采取标准ESD防护措施。_{工作温度（T}opr）：
• -40°C 至 +85°C。器件被指定可在此环境温度范围内工作。_{储存温度（T}stg）：
• -40°C 至 +90°C。焊接温度：

该器件可承受峰值温度为260°C、最长10秒的回流焊接，或每个引脚在350°C下最长3秒的手工焊接。

2.2 光电特性_F这些参数在标准测试条件 I_a= 5 mA 和 T

• = 25°C 下测量（除非另有说明）。它们代表典型性能。_v发光强度（I）：
• 18 至 45 毫坎德拉（mcd）。此宽范围通过分档系统管理（见第3节）。容差为±11%。_视角（2θ1/2）：
• 130 度（典型值）。这是发光强度降至其峰值一半时的全角，表明具有宽广的视角模式。_p峰值波长（λ）：
• 591 nm（典型值）。光谱功率分布达到最大值时的波长。_d主波长（λ）：
• 585.5 至 594.5 nm。这定义了感知颜色（黄色），同样受分档影响。容差为±1 nm。光谱带宽（Δλ）：
• 15 nm（典型值）。发射光谱在最大强度一半处的宽度。_F正向电压（V）：
• 在 5 mA 下为 1.7 至 2.2 V。此范围通过电压分档管理。容差为±0.05V。_R反向电流（I）：_R在 V

= 5V 时，最大为 10 μA。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED根据关键参数被分类到不同的档位中。

3.1 发光强度分档_F档位根据 I

• =5mA 时的最小和最大发光强度值定义。档位 M1：
• 18.0 - 22.5 mcd档位 M2：
• 22.5 - 28.5 mcd档位 N1：
• 28.2 - 36.0 mcd档位 N2：

36.0 - 45.0 mcd

3.2 主波长分档

• LED根据其精确的主波长进行分组，以保持颜色均匀性。组 A，档位 D3：
• 585.5 nm组 A，档位 D4：
• 588.5 nm组 A，档位 D5：

591.5 nm

3.3 正向电压分档

• 按 0.1V 步进分类，以辅助电路设计，特别是限流电阻计算和电源管理。档位 19：
• 1.7 - 1.8 V档位 20：
• 1.8 - 1.9 V档位 21：
• 1.9 - 2.0 V档位 22：
• 2.0 - 2.1 V档位 23：

2.1 - 2.2 V

4. 性能曲线分析

规格书提供了几条特性曲线，对于理解器件在不同工作条件下的行为至关重要。

4.1 相对发光强度 vs. 正向电流

该曲线显示光输出随电流增加而增加，但并非线性关系。在极低电流下，增加非常陡峭，但在较高电流下，由于效率下降和热效应，趋于饱和。这突显了在指定电流下驱动LED以获得最佳亮度和寿命的重要性。

4.2 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

I-V曲线呈指数关系，这是二极管的典型特征。正向电压的微小变化会导致正向电流的巨大变化。这强调了使用恒流驱动器或精确计算的串联电阻以防止热失控和器件故障的极端重要性。

4.3 相对发光强度 vs. 环境温度

LED的光输出随着结温升高而降低。该曲线量化了降额情况，表明当环境温度接近最大工作限值时，发光强度会显著下降。PCB上有效的热管理对于保持亮度一致性至关重要。

4.4 正向电流降额曲线

此图定义了最大允许连续正向电流与环境温度的函数关系。为确保可靠性，在高环境温度下工作时，必须降低正向电流，以使结温保持在安全限值内。

4.5 光谱分布与辐射模式

光谱图确认了以约591 nm为中心的单色黄光发射。辐射图说明了类似朗伯体的发射模式，具有130度的宽视角，适用于需要大面积照明的应用。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该器件具有紧凑的占位面积。关键尺寸（单位：mm）包括：长度：1.6 ±0.1，宽度：0.8 ±0.1，高度：0.65 ±0.1。阴极通过封装底部的特定焊盘形状或标记来识别。

5.2 推荐焊接焊盘布局

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接温度曲线

指定了无铅回流温度曲线：预热：150-200°C，持续60-120秒；液相线以上时间（217°C）：60-150秒；峰值温度：最高260°C，最长10秒。还定义了最大加热和冷却速率，以最小化元件上的热应力。

6.2 关键注意事项

• 限流：必须使用外部限流电阻。LED的指数型I-V特性意味着即使电源电压的轻微变化也可能导致破坏性的电流尖峰。
• 回流次数：LED承受的回流焊接次数不得超过两次。
• 机械应力：焊接或电路板处理过程中避免对LED本体施加应力。组装后请勿扭曲PCB。
• 手工焊接：如有必要，请使用温控烙铁（<≤350°C），烙铁头功率小于25W。每个引脚接触时间限制在3秒以内，引脚间应有足够的冷却间隔。

7. 储存与操作

该器件对湿气敏感（MSL）。

• 开封前：储存在≤30°C和≤90% RH条件下。
• 开封后：在≤30°C/≤60% RH条件下的"车间寿命"为1年。未使用的器件必须重新密封在带有干燥剂的防潮袋中。
• 烘烤：如果超过储存时间或干燥剂指示剂显示湿气侵入，使用前需在60 ±5°C下烘烤24小时，以去除吸收的湿气，防止回流过程中发生"爆米花"现象。

8. 包装与订购信息

标准包装为每卷3000片，采用8mm载带。提供了卷盘尺寸以供自动送料器设置。卷盘标签包含信息如：料号、数量、发光强度档位（CAT）、主波长档位（HUE）、正向电压档位（REF）和批号。

9. 应用建议

9.1 典型应用场景

• 汽车内饰：仪表盘仪器、开关和控制面板的背光。
• 通信设备：电话和传真机中的状态指示灯和键盘背光。
• 消费电子：小型LCD的平面背光、开关照明和符号指示灯。
• 通用指示：各种电子设备中的电源状态、模式选择和警报指示灯。

9.2 设计考量

• 驱动电路：务必使用串联电阻或恒流驱动器。使用公式 R = (V_电源- V_F) / I_F 计算电阻值，并考虑分档范围内的最坏情况 V_F。
• 热管理：尽管功耗低，但如果工作在高环境温度或接近最大电流时，为确保光输出和寿命，仍需保证足够的PCB铜箔面积或散热过孔。
• 光学设计：宽视角适合直接观看。如需聚焦光线，可能需要外部透镜。

10. 技术对比与差异化

19-219 LED的主要差异化在于其结合了极小的1608封装尺寸（1.6x0.8mm）和同类产品中相对较高的发光强度（高达45 mcd）。采用AlGaInP技术提供了高效的黄光发射。其符合无卤素和严格的RoHS/REACH标准，使其适用于具有严格环保法规的全球市场。与较大的通孔LED相比，它实现了显著的微型化并节省了自动化组装成本。

11. 常见问题解答（基于技术参数）

问：为什么限流电阻是绝对必需的？

答：LED的正向电压具有负温度系数和严格的制造公差。如果没有电阻，电源电压的微小增加或V_F因发热而下降都可能导致电流不受控制地增加，从而导致立即失效。

问：我可以连续以20mA驱动这个LED吗？

答：可以，最大连续正向电流额定值为25 mA。在20mA下工作符合规格，但必须使用降额曲线考虑环境温度。在高环境温度下，最大允许电流会降低。

问：分档代码（M1, D4, 21）对我的设计意味着什么？

答：它们确保同一生产批次内的一致性。例如，使用来自同一发光强度档位（如N2）的LED可确保阵列中亮度均匀。使用相同的电压档位简化了限流电阻的计算。对于关键的颜色应用，指定主波长档位（如D4）至关重要。

问：如何理解1年的车间寿命？

答：一旦防潮袋被打开，元件会吸收空气中的湿气。如果在受控条件（30°C/60% RH）下一年内未使用，则必须在回流焊接前重新烘烤，以防止因湿气快速膨胀导致内部封装损坏。

12. 实际设计与使用案例

案例：设计一个包含10个均匀亮黄色LED的状态指示灯面板。

1. 规格：目标正向电流 I_F= 10 mA，以平衡亮度和寿命。电源电压 V_电源= 5V。
2. 分档选择：为确保视觉均匀性，指定来自单一发光强度档位（如N1：28.2-36.0 mcd）和单一主波长档位（如D4：588.5 nm）的LED。
3. 电阻计算：为保守设计，使用所选电压档位的最大正向电压。如果使用档位22（V_{F_max}= 2.1V），则 R = (5V - 2.1V) / 0.01A = 290 Ω。最接近的标准值（300 Ω）将导致 I_F≈ 9.7 mA，这是安全的且在目标范围内。
4. PCB布局：使用推荐的焊盘布局放置LED。在阴极焊盘周围添加一小块铜箔以略微改善散热。确保限流电阻靠近LED阳极放置。
5. 组装：遵循指定的回流温度曲线。组装后，在低倍放大镜下检查焊点是否良好及元件是否对齐。

13. 工作原理简介

该LED的发光基于半导体p-n结的电致发光原理。芯片材料为铝镓铟磷（AlGaInP）。当施加正向电压时，来自n型区的电子和来自p型区的空穴被注入到有源区，并在那里复合。复合过程中释放的能量以光子（光）的形式发射出来。AlGaInP合金的具体成分决定了带隙能量，从而直接定义了发射光的波长（颜色）——在本例中为亮黄色（~591 nm）。无色透明环氧树脂封装料保护芯片并充当透镜，塑造辐射模式。

14. 技术趋势与背景

19-219 LED代表了成熟的SMD LED技术。当前指示灯LED的行业趋势继续集中在几个与该产品相关的领域：进一步微型化（例如1005、0402封装）、提高发光效率（每单位电输入产生更多光输出）以及在恶劣条件（更高温度、湿度）下增强可靠性。同时，业界也在大力推动在单一封装尺寸内提供更广泛的光谱选择，并通过更严格的分档提高颜色一致性。本规格书中强调的环保合规性（无卤素、REACH）现已成为全球市场销售元件的标准期望，反映了行业对法规和可持续发展需求的响应。