SMD LED 16-213/R6C-AQ2R2B/3T 規格書 - 亮紅色 - 20mA - 1.75-2.35V - 簡體中文技術文檔

1. 產品概述

16-213 是一款專為高密度、微型化應用設計的表面貼裝器件 (SMD) LED。它採用 AlGaInP 半導體技術，可產生亮紅色光輸出。其緊湊的外形尺寸相比傳統的引線框架元件，可在印刷電路板 (PCB) 上顯著節省空間，有助於實現更小的終端產品設計並降低儲存要求。

1.1 核心優勢

• 微型化：小巧的封裝尺寸允許更高的封裝密度，並使得設計更緊湊的電子設備成為可能。
• 輕量化：適用於重量係關鍵因素嘅應用場景。
• 兼容性：採用 8mm 編帶包裝於 7 吋捲盤上，使其完全兼容標準的自動貼片組裝設備。
• 環保合規：产品为无铅设计，符合 RoHS、欧盟 REACH 及无卤素标准 (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm)。
• 工藝兼容性：適用於紅外線 (IR) 及氣相回流焊接工藝。

1.2 目標應用

此 LED 非常適合各種指示燈及背光功能，包括：

• 汽車同工業控制設備中嘅儀錶板同開關背光。
• 電話、傳真機等通訊設備中嘅狀態指示燈同鍵盤背光。
• LCD 面板、開關同符號嘅平面背光。
• 通用指示燈應用。

2. 絕對最大額定值

以下額定值定義了超出此範圍可能導致器件永久損壞的極限。不保證在此條件下或低於此條件運行。

參數	符號	額定值	單位
反向電壓	VR	5	V
連續正向電流	IF	25	mA
峰值正向電流 (佔空比 1/10 @1kHz)	IFP	60	mA
功耗	Pd	60	mW
靜電放電 (人體模型)	ESD (HBM)	2000	V
工作溫度	TT_opr	-40 至 +85	°C
儲存溫度	TT_stg	-40 至 +90	°C
焊接温度 (回流焊)	TT_sol	最高 260°C，持續時間不超過 10 秒。	-
焊接温度 (手工焊)	TT_sol	最高 350°C，持续时间不超过 3 秒。	-

3. 光電特性

這些參數在環境溫度 (T_a) 為 25°C、正向電流 (I_F) 為 20mA 的條件下量度（除非另有說明）。它們代表了器件的典型性能。_aT_a_FI_F

參數	符號	Min.	典型	最大	單位	條件
發光強度	Iv	90.0	-	180	I_V	IFmcd
I_F=20mA視角 (2θ_1/2))	2θ_1/2度	-	120	-	峰值波長	-
λ_p	λp	-	632	-	nm	-
主波長	λd	617.5	-	633.5	λ_d	-
nm	光譜帶寬 (半高寬)	-	20	-	Δλ	-
nm	VF	1.75	-	2.35	V	IF正向電壓
V_F	IR	-	-	10	I_F=20mA	VR反向電流

I_R

1. μA
2. V_R=5V
3. 備註：

發光強度容差：±11%

主波長容差：±1nm

正向電壓容差：±0.05V

4. 分級系統說明_F為確保應用性能的一致性，LED 根據關鍵參數進行分類（分檔）。16-213 採用三碼分檔系統。

4.1 發光強度分級 (CAT)	此代碼表示在 I_F=20mA 時的最小和最大發光強度。	分檔代碼
最小值 (mcd)	90.0	112
最大值 (mcd)	112	140
Q2	140	180

R1

R2

4.2 主波長分級 (HUE)	此代碼定義了所發射紅光的色純度範圍。	分檔代碼
最小值 (nm)	617.5	621.5
最大值 (nm)	621.5	625.5
E4	625.5	629.5
E5	629.5	633.5

E6

E7_F4.3 正向電壓分級 (REF)

此代碼根據 LED 在 I_F=20mA 時的正向壓降進行分組，這對於限流電阻計算和電源設計至關重要。	組別	分檔代碼	最小值 (V)
B	0	1.75	1.95
B	1	1.95	2.15
B	2	2.15	2.35

最大值 (V)

5. 性能曲線分析_a以下典型曲線揭示了器件在不同條件下的行為。除非註明，所有曲線均在 T_a=25°C 下測量。

5.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)

此曲線顯示了施加電壓與產生電流之間的指數關係。在 20mA 的標準工作電流下，正向電壓 (V_F) 通常在 1.75V 至 2.35V 之間。設計者必須使用串聯限流電阻以防止熱失控，因為電壓超過拐點後微小的增加會導致電流大幅且可能具有破壞性的增加。_FV_F

5.2 發光強度 vs. 正向電流

發光強度會隨正向電流近似線性增加，直至達到最大額定電流。在絕對最大額定值（25mA 連續電流）以上工作會縮短壽命並降低可靠性。

5.3 發光強度 vs. 環境溫度

LED嘅光輸出會隨住結溫升高而降低。呢條曲線顯示相對發光強度隨住環境溫度由-40°C升至+85°C而下降。喺LED工作於高溫環境或高驅動電流嘅設計中，必須考慮此降額。

5.4 正向電流降額曲線

呢條關鍵曲線定義咗作為環境溫度函數嘅允許最大連續正向電流。為確保可靠運行並防止過熱，喺高環境溫度下工作時必須降低正向電流。

5.5 光譜分佈

光譜以典型峰值波長 (λ_p) 632nm 為中心，半高寬 (FWHM) 約為 20nm，呢個係基於 AlGaInP 嘅紅光 LED 嘅特徵。主波長 (λ_d) 定義咗感知嘅顏色。_pλ_d_d5.6 輻射模式

該 LED 具有 120 度 (2θ_1/2) 的寬視角，提供寬廣、均勻的發射模式，適用於需要寬視角的區域照明和指示燈應用。

6. 機械與封裝信息_{6.1 封裝尺寸}規格書中提供了 LED 封裝的物理外形和關鍵尺寸。除非另有說明，公差通常為 ±0.1mm。設計者應參考精確圖紙創建封裝。

6.2 建議焊盤佈局

包含用於 PCB 設計的推薦焊盤圖形（封裝）。此圖形僅供參考，應根據具體的製造工藝、焊膏量和熱管理要求進行優化。

6.3 極性標識

陰極通常喺器件上標有標記。組裝過程中正確嘅極性方向至關重要，以防止反向偏壓損壞。

7. 焊接與組裝指南

7.1 回流焊溫度曲線 (無鉛)

該 LED 兼容使用無鉛焊料的標準紅外或氣相回流工藝。推薦溫度曲線包括：

預熱：

150-200°C，持續 60-120 秒。

液相線以上時間 (TAL)：

• 217°C 以上 60-150 秒。峰值溫度：
• 最高 260°C，保持時間唔超過 10 秒。升溫速率：
• 至 255°C 最高 3°C/秒，然後至峰值最高 6°C/秒。降溫速率：
• 最高 6°C/秒。關鍵點：
• 同一器件上不應進行超過兩次的迴流焊接。7.2 手工焊接

如果必須進行手工焊接，必須格外小心：使用烙鐵頭溫度不超過 350°C 嘅烙鐵。

每個焊端接觸時間限制喺最多 3 秒。

使用額定功率為25W或更低嘅辣雞。

• 焊接每個焊端之間至少間隔2秒冷卻時間。
• 加熱期間避免對 LED 本體施加機械應力。
• 7.3 返修与修复
• 強烈不建議在 LED 焊接後進行修復。如不可避免，必須使用專用的雙頭烙鐵同時加熱兩個焊端，以最小化熱應力。返修後必須驗證對 LED 特性的影響。
• 8. 儲存與濕度敏感性

LED 包裝在帶有乾燥劑的防潮袋中。

開封前：

儲存在 ≤30°C 和 ≤90% 相對濕度 (RH) 條件下。

開封後 (車間壽命)：

• 未使用的器件在 ≤30°C 及 ≤60% RH 條件下儲存時，必須在 1 年內完成焊接。若在此期間未使用，必須重新烘烤並重新裝袋。烘烤程序：
• 如果乾燥劑指示劑變色或超過車間壽命，使用前需在 60 ±5°C 下烘烤 24 小時。9. 包裝與訂購資訊
• 9.1 編帶與捲盤規格器件以 8mm 寬壓紋載帶形式供應，捲繞在直徑 7 英寸的捲盤上。每卷包含 3000 片。

9.2 標籤說明

卷盤標籤包含幾個關鍵代碼：

CPN：

客戶部件編號。

P/N：

• 製造商部件編號 (例如，16-213/R6C-AQ2R2B/3T)。數量：
• 每卷包裝數量。CAT：
• 發光強度等級 (例如，Q2, R1, R2)。HUE：
• 主波長等級 (例如，E4, E5, E6, E7)。REF：
• 正向電壓等級 (例如，0, 1, 2)。LOT No：
• 可追溯的生產批號。10. 應用設計考量
• 10.1 限流電阻計算必須使用串聯電阻來設定正向電流。電阻值 (R_S) 可使用歐姆定律計算：R_S = (V_Supply - V_F) / I_F。為保守設計，使用分檔表中嘅最大 V_F 值，以確保 I_F 不超過期望值。還必須計算電阻嘅額定功率：P_R = (I_F)² * R_S。

V_Supply

V_F

I_FV_FI_F_SI_F_SR_S_{10.2 熱管理}儘管封裝小巧，但功耗（高達 60mW）可能導致顯著的結溫升高，特別是在高環境溫度或密閉空間中。這會降低光輸出和壽命。如果在接近最大額定值條件下工作，應確保使用足夠的 PCB 銅箔面積或散熱過孔進行散熱。_F10.3 ESD 防護_F儘管額定值為 2000V HBM，但在組裝和處理過程中應始終遵循標準的 ESD 防護措施，以防止潛在損傷。_F11. 技術對比與差異化_F基於 AlGaInP 技術嘅 16-213 LED 喺紅色指示燈應用中具有明顯優勢：_R同舊技術對比（例如，GaAsP）：_FAlGaInP 提供更高嘅發光效率，喺相同電流下產生更光嘅輸出，同埋更好嘅色純度（更飽和嘅紅色）。_S.

同帶濾光片嘅廣譜白光 LED 對比：

對於產生純紅光，單色紅光 LED 遠比過濾白光更高效，從而功耗更低。

與更大的引線式 LED 對比：

SMD 形式支援自動化組裝，節省電路板空間，並通過消除易彎曲和斷裂的引線提高了機械可靠性。

12. 常見問題解答 (FAQ)

Q1: 峰值波長 (λp) 和主波長 (λd) 有甚麼區別？

• A1: 峰值波長係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。主波長係同 LED 感知顏色相匹配嘅單色光波長。喺指示燈應用中，λd 對於顏色規格更為相關。Q2: 如果我嘅電源精確為 2.0V，我可以唔使用限流電阻驅動呢個 LED 嗎？
• A2: 正向電壓存在容差且隨溫度變化。電源電壓等於標稱 V_F 可能由於器件間嘅差異或溫度下降而導致電流過大。為確保可靠運行，始終需要串聯電阻。V_F
• Q3: 點解儲存溫度範圍比工作溫度範圍更闊？A3: 儲存額定值適用於器件處於非工作、未通電狀態。工作範圍較窄係因為工作狀態會喺半導體結處產生熱量，必須限制環境溫度和自發熱嘅綜合影響，以確保性能同壽命。

Q4: 點樣解讀部件號 16-213/R6C-AQ2R2B/3T？

A4: 雖然確切的解碼規則可能是專有的，但它通常包含基礎產品代碼 (16-213)，後跟指定性能分檔的代碼（例如，發光強度 'R2'，主波長可能在 'E6/E7' 範圍內，正向電壓 'B2'），以及可能的包裝類型（'3T' 可能指編帶捲盤）。
13. 設計案例研究：儀表盤開關背光

場景：
為汽車儀錶盤開關設計背光，要求在環境溫度高達 70°C 的環境中提供均勻、可靠的紅色照明。No.設計步驟：_F電流選擇：

為確保高溫下的長壽命，需對電流進行降額。根據降額曲線，在 70°C 環境溫度下，最大允許 I_F 顯著低於 25mA。選擇 I_F = 15mA 可提供良好的安全裕度。
I_F

I_F
電阻計算：

使用 12V 汽車電源同 B2 分檔嘅最大 V_F (2.35V)。R_S = (12V - 2.35V) / 0.015A ≈ 643Ω。使用標準 620Ω 或 680Ω 電阻。功率：P = (0.015)² * 643 ≈ 0.145W。1/4W 電阻足夠。

V_FR_S

分檔選擇：

1. 為確保多個開關之間外觀一致，應指定嚴格的 HUE（主波長，例如僅限 E6）和 CAT（發光強度，例如僅限 R1）分檔。這確保了顏色和亮度的一致性。佈局：_F將 LED 及其限流電阻靠近放置。使用規格書中的推薦焊盤佈局，可添加小的散熱連接以輔助焊接。_F14. 技術原理
2. 該 LED 基於鋁鎵銦磷 (AlGaInP) 半導體異質結構。當在 p-n 結上施加正向電壓時，電子和電洞被注入到有源區，並在那裡複合。複合過程中釋放的能量以光子（光）的形式發射出來。AlGaInP 合金的特定帶隙能量決定了發射光的波長，在本例中為紅色光譜（約 632nm）。水清樹脂透鏡使光能以最小的吸收逸出，其形狀決定了 120 度的寬視角。15. 行業趨勢_F好似 16-213 呢類 SMD 指示燈 LED 嘅市場持續發展。主要趨勢包括：_S效率提升：
3. 持續嘅材料科學改進旨在提供更高嘅發光效率（每單位電輸入產生更多光輸出），從而實現更低嘅功耗或更光嘅指示燈。微型化：
4. 對更細小終端產品嘅需求，推動LED封裝尺寸不斷縮細（例如0402、0201公制尺寸），同時保持或提升光學性能。可靠性增強：

封裝材料同芯片貼裝技術嘅改進，重點在於延長工作壽命，並增強對熱循環同濕度嘅穩健性。

集成化：

將多個 LED（例如，RGB 集群）集成或將 LED 與控制 IC（如驅動芯片）組合到單個封裝中的趨勢，以簡化電路設計並節省電路板空間。

The market for SMD indicator LEDs like the 16-213 continues to evolve. Key trends include:

• 效率提升：持續嘅材料科學改進旨在提供更高嘅發光效率（每單位電能輸入產生更多光輸出），從而實現更低功耗或更光亮嘅指示燈。
• 微型化：對更細小終端產品嘅追求，推動LED封裝尺寸不斷縮小（例如0402、0201公制尺寸），同時保持或提升光學性能。
• 增強可靠性：封裝材料同晶片貼裝技術嘅改進，旨在延長使用壽命，並提升抵受熱循環同濕度影響嘅穩健性。
• 整合：一種將多個LED（例如RGB燈組）或將LED與控制IC（如驅動晶片）結合到單一封裝內的趨勢，旨在簡化電路設計並節省電路板空間。