目錄
1. 產品概述
16-916/T1D-AP1Q2QY/3T 是一款緊湊型表面黏著 LED，專為需要微型化與高可靠性的現代電子應用而設計。此單色純白光 LED 採用 InGaN 晶片技術，並以黃色擴散樹脂封裝。其主要優勢在於相較於傳統引線框架元件，其佔板面積顯著縮小，從而實現更高的 PCB 元件密度、降低儲存需求，並最終有助於實現更小的終端產品設計。其輕量化結構更使其成為可攜式與微型應用的理想選擇。
2. 技術參數詳解
2.1 絕對最大額定值
本元件在以下絕對最大條件下工作，超出此範圍可能導致永久性損壞。反向電壓 (VR) 額定值為 5V。連續順向電流 (IF) 不應超過 25 mA。對於脈衝操作，在 1 kHz、佔空比 1/10 的條件下，允許的峰值順向電流 (IFP) 為 100 mA。最大功耗 (Pd) 為 95 mW。工作溫度範圍 (Topr) 為 -40°C 至 +85°C，而儲存溫度 (Tstg) 範圍稍寬，為 -40°C 至 +90°C。本元件可承受人體放電模型 (HBM) 下 150V 的靜電放電 (ESD)。焊接溫度限制針對迴流焊（260°C，10 秒）和手工焊接（350°C，3 秒）製程均有定義。
2.2 光電特性
關鍵性能參數在環境溫度 (Ta) 25°C 下量測。發光強度 (Iv) 具有典型範圍，在順向電流 (IF) 5 mA 下，最小值為 45 mcd，最大值為 112 mcd。視角 (2θ1/2) 通常為 130 度，提供寬廣的照明範圍。在相同的 5mA 條件下，順向電壓 (VF) 範圍為 2.7V 至 3.2V。當施加 5V 反向電壓 (VR) 時，反向電流 (IR) 的最大值為 50 μA。發光強度與順向電壓的公差分別為 ±11% 與 ±0.05V。
3. 分級系統說明
3.1 發光強度分級
LED 根據其在 IF=5mA 下量測到的發光強度進行分級。這確保了生產批次在亮度上的一致性。分級代碼及其對應的最小與最大強度範圍為：P1 (45.0-57.0 mcd)、P2 (57.0-72.0 mcd)、Q1 (72.0-90.0 mcd) 以及 Q2 (90.0-112.0 mcd)。
3.2 順向電壓分級
同樣地，元件會根據順向電壓進行分級，以協助電路設計，特別是限流電阻的計算。電壓在代碼 'Q' 下分組，並有子級別：29 (2.7-2.8V)、30 (2.8-2.9V)、31 (2.9-3.0V)、32 (2.9-3.0V) 以及 33 (3.1-3.2V)，所有量測均在 IF=5mA 下進行。
3.3 色度座標分級
為了確保顏色一致性，白光 LED 會根據色度座標分級（A 組，代碼 1-6），這些分級由色度圖上特定的 CIE 1931 (x, y) 座標四邊形定義。此分級的公差為 ±0.01，確保發出的白光落在受控的色域內，這對於要求外觀均勻的應用至關重要。
4. 性能曲線分析
規格書包含數條特性曲線，可更深入了解 LED 在不同條件下的行為。順向電流降額曲線顯示最大允許順向電流如何隨著環境溫度升高而降低，這對於熱管理至關重要。相對發光強度與環境溫度關係曲線說明了光輸出隨溫度上升而降低的典型情況。發光強度與順向電流關係圖展示了驅動電流與亮度之間的非線性關係。光譜分佈圖描述了所發出白光的光譜功率分佈。典型的輻射圖描繪了空間強度分佈模式。順向電壓與順向電流關係曲線則顯示了二極體的 IV 特性。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
此 LED 採用緊湊的 SMD 封裝。最大總高度為 0.35 mm。提供了詳細的尺寸圖，包括本體長寬、電極焊墊尺寸以及建議的 PCB 焊墊圖案尺寸。除非另有說明，公差通常為 ±0.1mm。建議的焊墊佈局僅供參考，應根據特定的組裝製程要求進行修改。
5.2 極性識別
元件具有標記或結構上的不對稱性，用以指示陰極和陽極端子，這對於組裝時的正確方向至關重要，以確保電路功能正常。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴流焊溫度曲線
規定了詳細的無鉛迴流焊溫度曲線。關鍵參數包括：150-200°C 之間的預熱階段，持續 60-120 秒；液相線以上（217°C）時間為 60-150 秒；峰值溫度不超過 260°C，最長 10 秒；以及受控的升溫與降溫速率（例如，最大降溫速率 3°C/秒）。迴流焊不應執行超過兩次。
6.2 手工焊接
對於手動維修或原型製作，允許進行手工焊接，但需採取特定預防措施。烙鐵頭溫度應低於 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。焊接每個端子之間應至少間隔 2 秒，以防止熱損壞。
6.3 儲存與操作
LED 對濕氣和靜電放電 (ESD) 敏感。在開封前，防潮袋應儲存在 ≤30°C 且 ≤90% RH 的環境中。開封後，在 ≤30°C 且 ≤60% RH 的條件下，元件的車間壽命為 1 年。未使用的零件應重新密封在含有乾燥劑的防潮包裝中。如果超過指定的儲存條件或乾燥劑指示劑變色，則在使用前需要進行 60±5°C、24 小時的烘烤處理。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 載帶與捲盤規格
元件以 8mm 寬的壓紋載帶供應，捲繞在直徑 7 英吋的捲盤上。每捲包含 3000 個元件。提供了載帶凹槽、蓋帶以及捲盤本身的詳細尺寸。此包裝設計與標準自動化貼片設備相容。
7.2 防潮包裝
捲盤進一步包裝在鋁箔防潮袋內，並附有乾燥劑包和濕度指示卡，以在運輸和儲存期間維持指定的乾燥儲存條件。
7.3 標籤說明
捲盤標籤包含用於追溯性和正確應用的關鍵資訊：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 (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 非常適合各種應用，包括：通訊設備（作為電話和傳真機中的狀態指示燈和鍵盤背光）、小型 LCD 面板的平面背光、控制面板上開關和符號的背光，以及需要小型、明亮白光光源的通用指示燈應用。
8.2 設計考量
電流限制：必須使用外部限流電阻。順向電壓有一個範圍（2.7-3.2V），且 IV 特性是指數性的，這意味著電壓的微小增加可能導致電流大幅且可能具破壞性的增加。電阻值必須根據電源電壓和最大順向電流額定值（25mA 連續）計算，並考慮分級資訊中的最壞情況順向電壓。
熱管理：雖然封裝很小，但在 PCB 佈局中必須考慮功耗（最大 95mW）以及順向電流隨溫度的降額。焊墊周圍足夠的銅箔面積有助於散熱。
ESD 防護：作為 ESD 等級為 150V (HBM) 的敏感半導體元件，在組裝和操作過程中應遵守標準的 ESD 處理預防措施。
9. 技術比較與差異化
此元件的主要差異化在於其超緊湊的外形尺寸（最大高度 0.35mm）和表面黏著設計，相較於穿孔式 LED，在自動化組裝、節省電路板空間以及適用於薄型裝置方面具有顯著優勢。提供詳細的強度、電壓和色度分級資訊，相較於未分級或規格寬鬆的元件，能夠實現更嚴格的設計控制和量產一致性。由 InGaN 晶片與黃色螢光粉產生的純白光，相較於舊式的藍光晶片加黃色螢光粉解決方案或其他白光 LED 技術，提供了不同的色度。
10. 常見問題（基於技術參數）
問：為什麼限流電阻絕對必要？
答：LED 是具有非線性 IV 曲線的二極體。若直接將其連接到電壓源而無串聯電阻，將試圖迫使電流僅受電源容量和二極體內部電阻的限制，而一旦超過順向電壓，內部電阻非常低。這幾乎肯定會超過 25mA 的絕對最大順向電流，導致立即過熱和故障。
問：如何解讀發光強度分級代碼（P1、Q2 等）？
答：這些代碼代表根據量測到的光輸出所分組的群組。例如，在訂單中指定 "Q2" 可確保您收到的 LED 在 5mA 下的強度介於 90.0 至 112.0 mcd 之間。這對於需要多個指示燈亮度均勻的應用至關重要。
問：我可以將此 LED 用於連續照明，而不僅僅是指示燈嗎？
答：雖然可能，但其主要設計是用於指示燈。對於連續照明，由於持續的功耗，謹慎的熱設計更為關鍵。如性能曲線所示，光輸出也會隨著接面溫度升高而降低。
問："無鉛" 標示對於焊接意味著什麼？
答：這意味著元件的端子鍍層與無鉛焊料合金相容，無鉛焊料的熔點通常高於傳統的錫鉛焊料。因此，規定的峰值溫度為 260°C 的迴流焊曲線是為這些更高溫度的製程而設計的。
11. 實務設計與使用案例
案例：為可攜式裝置設計狀態指示燈
一位設計師正在設計一款緊湊型藍牙模組，需要一個小型、明亮的白光電源/連線狀態 LED。選擇 16-916 LED 是因為其最小高度（0.35mm）適合裝置的薄型外殼。設計使用 3.3V 電源軌。使用最壞情況順向電壓（來自 Q33 分級的 Vf_max = 3.2V）並設定順向電流為 15mA（遠低於 25mA 最大值以確保可靠性和電池壽命），計算限流電阻：R = (V_電源 - Vf) / If = (3.3V - 3.2V) / 0.015A ≈ 6.67Ω。選擇標準的 6.8Ω 電阻。PCB 焊墊圖案根據設計師特定的 DFM 規則，從建議佈局稍作調整。物料清單 (BOM) 中指定了 CAT（發光強度）和 HUE（色度）分級代碼，以確保生產單位的視覺一致性。
12. 工作原理介紹
此 LED 基於半導體二極體中的電致發光原理運作。核心是一個 InGaN（氮化銦鎵）晶片。當施加超過二極體接面電位（約 2.7-3.2V）的順向電壓時，電子和電洞被注入活性區域並重新結合。在白光 LED 中，InGaN 層中的這種重新結合主要產生藍光。此藍光隨後激發黃色螢光粉塗層（包含在黃色擴散樹脂封裝內）。未轉換的藍光與螢光粉下轉換產生的黃光相結合，使人眼感知為白光。擴散樹脂有助於散射光線，從而實現 130 度的寬廣視角。
13. 技術趨勢
像 16-916 LED 這類元件的發展反映了電子領域更廣泛的趨勢：持續微型化、效率提升以及在更小封裝中增強功能性。使用 InGaN 技術製造白光 LED 代表了固態照明的進步，提供了良好的顯色性和效率。詳細的分級和自動化組裝規格突顯了產業朝向更高精度和一致性以進行大規模製造的趨勢。對無鉛和 RoHS 合規性的強調是由全球環保法規所驅動。未來的趨勢可能包括更小的封裝尺寸、更高的發光效率（每單位電功率產生更多光輸出）、更嚴格的顏色和強度公差，以及可能將驅動電子元件或多個晶片整合在單一封裝內，以用於智慧照明應用。操作與儲存預防措施凸顯了在日益微小的塑膠封裝微電子裝置中管理濕氣敏感性的持續挑戰。
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。 |