目錄
1. 產品概覽
16-213/T3D-AP1Q2QY/3T 係一款緊湊型表面貼裝器件 (SMD) LED，專為需要微型化同高可靠性嘅現代電子應用而設計。呢款單色純白光 LED 採用 InGaN 晶片技術，封裝喺黃色擴散樹脂入面。佢嘅主要優勢在於，相比傳統引線框架 LED，佢嘅佔用面積大幅減少，令印刷電路板 (PCB) 上嘅元件密度更高、儲存要求更低，最終有助於開發更細更輕嘅終端用戶設備。輕量化結構令佢特別適合空間有限同便攜式設備。
2. 主要特點同合規性
呢款 LED 以 8mm 載帶供應，捲喺直徑 7 吋嘅捲盤上，完全兼容標準自動化貼片組裝設備，簡化大批量生產。佢設計用於紅外線 (IR) 同氣相回流焊接工藝，確保生產線靈活性。器件採用環保材料製造：無鉛 (Pb-free)，符合歐盟 RoHS（有害物質限制）指令，並滿足 REACH（化學品註冊、評估、授權同限制）要求。此外，佢被歸類為無鹵素，溴 (Br) 同氯 (Cl) 含量各自低於 900 ppm，總和低於 1500 ppm。
3. 絕對最大額定值
器件嘅操作限制喺環境溫度 (Ta) 為 25°C 嘅條件下定義。超出呢啲額定值可能會造成永久損壞。
- 反向電壓 (VR):5 V
- 連續正向電流 (IF):25 mA
- 峰值正向電流 (IFP):100 mA (喺 1/10 佔空比，1 kHz 下)
- 功耗 (Pd):110 mW
- 靜電放電 (ESD) 人體模型：150 V
- 操作溫度範圍 (Topr):-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍 (Tstg):-40°C 至 +90°C
- 焊接溫度 (Tsol):回流焊：最高 260°C 持續 10 秒；手動焊接：最高 350°C 持續 3 秒。
4. 電光特性
所有特性均喺環境溫度 25°C 同標準測試電流 (IF) 5 mA 下測量，除非另有說明。
- 光強度 (Iv):最小 45 mcd，典型值未指定，最大 112 mcd。光強度容差為 ±11%。
- 視角 (2θ1/2):120 度（典型）。呢個寬視角確保從唔同角度都有良好可見度，非常適合指示燈同背光應用。
- 正向電壓 (VF):最小 2.7 V，典型值未指定，最大 3.2 V。正向電壓容差為 ±0.05V。
- 反向電流 (IR):當施加 5V 反向電壓 (VR) 時，最大 50 μA。
關於容差嘅註釋：主波長嘅容差為 ±1 nm。
5. 分級範圍同分級系統
LED 會根據性能分級，以確保批次一致性。咁樣設計師就可以揀選符合特定亮度同電氣要求嘅零件。
5.1 光強度分級範圍
喺 IF= 5mA 下分級。容差：±11%。
- P1：45 mcd (最小) 至 57 mcd (最大)
- P2：57 mcd 至 72 mcd
- Q1：72 mcd 至 90 mcd
- Q2：90 mcd 至 112 mcd
5.2 正向電壓分級範圍
喺 IF= 5mA 下分級。容差：±0.1V。
- 29：2.7 V 至 2.8 V
- 30：2.8 V 至 2.9 V
- 31：2.9 V 至 3.0 V
- 32：3.0 V 至 3.1 V
- 33：3.1 V 至 3.2 V
5.3 色度座標分級
白光色點由 CIE 1931 圖上嘅色度座標 (CIE_x, CIE_y) 定義，容差為 ±0.01。產品分為組別 (A) 同分級 (1-6)，每個都定義咗色度圖上嘅一個四邊形區域，以確保顏色一致性。規格書提供咗分級 1 至 6 嘅具體座標範圍，定義咗白點嘅允許變化。
6. 性能曲線分析
規格書包含幾條對電路設計同熱管理至關重要嘅特性曲線。
- 正向電流降額曲線：顯示最大允許連續正向電流隨環境溫度變化嘅關係。為防止過熱，必須隨溫度升高而降低電流。
- 相對光強度 vs. 環境溫度：說明光輸出如何隨結溫升高而下降。對於喺寬溫度範圍內運行嘅應用至關重要。
- 光強度 vs. 正向電流：展示驅動電流同光輸出之間嘅非線性關係。
- 正向電壓 vs. 正向電流 (I-V 曲線)：設計限流電路必不可少。曲線顯示 LED 喺唔同電流下嘅典型壓降。
- 光譜分佈：描繪發射白光嘅光譜功率分佈，顯示各波長嘅相對強度。
- 輻射圖：一個極座標圖，直觀表示 120 度視角同光強度嘅空間分佈。
7. 機械同封裝資料
LED 採用標準 SMD 封裝。封裝圖顯示關鍵尺寸，包括長度、寬度、高度同焊盤間距。除非另有說明，所有容差均為 ±0.1mm。提供咗建議嘅 PCB 設計焊盤佈局供參考，但建議設計師根據其特定製造工藝同熱要求進行修改。圖紙亦清楚標示陰極（負極）同陽極（正極）端子，以便組裝時正確定位。
8. 焊接同組裝指引
8.1 焊接過程
器件兼容無鉛回流焊接。提供建議溫度曲線：預熱 150-200°C 持續 60-120 秒，液相線以上時間 (217°C) 60-150 秒，峰值溫度唔超過 260°C 最多 10 秒。最大加熱速率應為 6°C/秒，冷卻速率為 3°C/秒。回流焊接唔應該進行超過兩次。加熱期間唔應該對 LED 本體施加壓力，焊接後 PCB 唔應該翹曲。
8.2 儲存同濕度敏感性
LED 包裝喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中。打開前，應儲存喺 ≤30°C 同 ≤90% RH 環境下。打開後，車間壽命（元件可暴露於工廠環境條件下嘅時間）喺 ≤30°C 同 ≤60% RH 下為 1 年。未使用嘅零件應重新密封。如果乾燥劑指示劑變色或超過儲存時間，使用前需要喺 60±5°C 下烘烤 24 小時，以去除吸收嘅水分，防止回流焊期間出現爆米花現象。
8.3 電路保護
關鍵：必須始終使用外部限流電阻與 LED 串聯。正向電壓有一個範圍 (2.7-3.2V)，如果冇適當限制，電源電壓嘅微小變化會導致正向電流發生巨大且可能具有破壞性嘅變化。
9. 包裝同訂購資料
LED 以壓紋載帶供應，尺寸喺規格書中指定。每捲包含 3000 件。亦提供捲盤尺寸供自動化處理設備使用。捲盤標籤包括關鍵資訊：客戶零件編號 (CPN)、產品編號 (P/N)、包裝數量 (QTY)、光強度等級 (CAT)、色度同波長等級 (HUE)、正向電壓等級 (REF) 同批號 (LOT No)。
10. 應用建議
10.1 典型應用
- 背光照明：非常適合儀表板指示燈、開關背光，以及為 LCD 面板同符號提供平面背光。
- 通訊設備：電話同傳真機中嘅狀態指示燈同鍵盤背光。
- 一般指示燈用途：任何需要細小、明亮、寬角度白光指示燈嘅應用。
10.2 設計考慮因素
- 電流驅動：始終使用恆流源或帶串聯電阻嘅電壓源。根據電源電壓 (Vsupply)、LED 嘅最大正向電壓 (VFmax) 同所需正向電流 (IF) 計算電阻值：R = (Vsupply- VFmax) / IF。使用最壞情況 VF 以確保電流永遠唔超過最大額定值。
- 熱管理：雖然功耗低，但如果喺高環境溫度或接近最大電流下運行，請確保 LED 焊盤下有足夠嘅 PCB 銅面積或散熱過孔，因為熱量會降低光輸出同壽命。
- ESD 保護：器件對靜電放電敏感 (150V HBM)。組裝期間實施標準 ESD 處理預防措施。
11. 技術比較同優勢
與舊式通孔 LED 相比，16-213 SMD LED 提供顯著優勢：佔用面積小得多，實現微型化；適合自動化組裝，降低勞動力成本；視角更寬 (120°)，可見度更好。其無鹵素同 RoHS 合規性使其適合具有嚴格環保法規嘅全球市場。詳細嘅分級系統為設計師提供可預測嘅性能，確保批量生產產品中亮度同顏色嘅一致性。
12. 常見問題 (FAQ)
問：分級代碼 (P1, Q2, 29, 31 等) 嘅用途係咩？
答：分級代碼確保電氣同光學一致性。光強度分級 (P1, Q1 等) 保證最低亮度。正向電壓分級 (29, 31 等) 確保可預測嘅功耗。色度分級確保一致嘅白色。設計師可以指定分級以匹配其應用需求。
問：點解限流電阻絕對必要？
答：LED 係電流驅動器件。佢哋嘅 V-I 特性係指數性嘅。電壓稍微超過標稱 VF 會導致電流急劇增加，可能即刻損壞 LED。電阻（或恆流驅動器）提供穩定、安全嘅工作電流。
問：我可唔可以喺戶外使用呢款 LED？
答：操作溫度範圍係 -40°C 至 +85°C，涵蓋大多數戶外條件。然而，封裝並無專門評級防水或抗紫外線。對於直接戶外暴露，需要額外嘅環境保護（塗層、透鏡）。
問：無鉛同無鹵素對我嘅設計意味住咩？
答：無鉛指焊接同電鍍中唔含鉛，符合環保法規。無鹵素意味住溴同氯含量降低，如果器件暴露於極端高溫或火災中，可以最大限度地減少有毒煙霧嘅排放，提高安全性同環保性。
13. 工作原理
呢款 LED 基於氮化銦鎵 (InGaN) 製成嘅半導體晶片。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時，電子同空穴喺半導體嘅有源區內復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。InGaN 層嘅特定成分決定咗發射光嘅主波長。為咗產生白光，晶片通常發射藍光，然後激發黃色熒光粉層（包含喺黃色擴散樹脂封裝內）。來自晶片嘅藍光同來自熒光粉嘅黃光結合，被人眼感知為白光。擴散樹脂有助於散射光線，促成寬 120 度視角。
14. 行業趨勢同背景
16-213 LED 代表咗電子微型化同效率大趨勢中一個成熟嘅產品類別。幾十年來，從通孔到 SMD 封裝嘅轉變一直係主導趨勢，由對更細、更輕、更易自動化嘅元件需求所驅動。目前嘅行業發展集中於更高效率（每瓦更多流明）、改善白光 LED 嘅顯色指數 (CRI) 同更嚴格嘅顏色一致性。亦大力推動更高可靠性同更長操作壽命，特別係對於汽車同工業應用。此外，對無鹵素同低釋氣材料嘅強調，符合全球對消費同專業電子產品更嚴格嘅環保同安全標準。
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 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，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，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
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點亮所需嘅最小電壓，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正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，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） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，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），例如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芯片內部嘅實際工作溫度。 | 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嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 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 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
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 | 代碼例如 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 | 代碼例如 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，確保顏色落喺極細範圍內。 | 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，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
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 | 喺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嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |