目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心特色與合規性
- 1.2 目標應用
- 2. 技術參數：深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 光電特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 順向電壓分級
- 3.3 色度座標分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別與焊墊設計
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 迴流焊參數
- 6.2 儲存與濕度敏感性
- 6.3 手工焊接與維修注意事項
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 捲帶與載帶規格
- 7.2 標籤說明
- 8. 應用建議與設計考量
- 8.1 限流與保護
- 8.2 熱管理
- 8.3 靜電放電保護
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 基於技術參數的常見問題
- 10.1 使用5V電源時，應選用多大的電阻值？
- 10.2 如果使用等於Vf的恆定電壓源，是否可以不加限流電阻驅動此LED？
- 10.3 為何開封後的儲存時間限制為7天？
- 11. 實務設計與使用案例
- 12. 工作原理簡介
- 13. 技術趨勢
1. 產品概述
19-217/T7D-CT2V1N/3T是一款緊湊型表面黏著LED，專為需要可靠指示或背光功能的現代電子應用而設計。此單色純白光LED採用封裝於黃色擴散樹脂中的InGaN晶片。其主要優勢在於相較於傳統引線框架元件，其佔用面積顯著縮小，從而提高PCB上的元件密度、減少儲存需求，並最終有助於終端設備的小型化。其輕量化結構更使其成為便攜式和空間受限應用的理想選擇。
1.1 核心特色與合規性
本元件以8mm載帶包裝於7英吋直徑捲盤上供應，確保與標準自動化取放組裝設備相容。其設計適用於紅外線和氣相迴流焊接製程。本產品符合多項關鍵環境與安全標準：無鉛、符合歐盟RoHS指令、滿足歐盟REACH要求，並歸類為無鹵素，溴(Br)和氯(Cl)含量均低於900 ppm，且其總和低於1500 ppm。這使其適用於具有嚴格環境法規的市場。
1.2 目標應用
此LED用途廣泛，適用於多個領域。常見應用包括汽車儀表板和開關的背光、電話和傳真機等通訊設備中的指示燈與背光功能、LCD、開關和符號的平面背光，以及需要小型、明亮白光光源的通用指示燈用途。
2. 技術參數：深入客觀解讀
本節詳細解析LED的電氣、光學和熱限值與特性，這些是實現可靠電路設計與系統整合的基礎。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義了可能導致元件永久損壞的應力極限。這些數值並非用於連續操作。關鍵額定值包括：最大反向電壓(VR)為5V、連續順向電流(IF)為30mA，以及僅在脈衝條件下（佔空比1/10，頻率1kHz）允許的峰值順向電流(IFP)為40mA。最大功耗(Pd)為110mW。元件可承受人體放電模式(HBM)下150V的靜電放電(ESD)。操作溫度範圍(Topr)為-40°C至+85°C，儲存溫度(Tstg)範圍為-40°C至+90°C。焊接溫度限制針對兩種製程指定：迴流焊為260°C持續10秒，手工焊接為350°C最多3秒。
2.2 光電特性
光電特性是在Ta=25°C、IF=20mA的標準測試條件下量測。發光強度(Iv)的典型範圍為360.0 mcd至900.0 mcd，容差為±11%。視角(2θ1/2)為130度，提供寬廣的光束。順向電壓(VF)範圍為2.70V至3.70V。當施加5V反向電壓(VR)時，反向電流(IR)最大為50 μA。必須注意，本元件並非設計用於反向偏壓操作；VR額定值僅用於IR測試目的。
3. 分級系統說明
為確保生產一致性，LED會根據性能進行分級。此系統讓設計師能為其應用選擇符合特定最低性能標準的元件。
3.1 發光強度分級
發光輸出根據在IF=20mA下量測的最小和最大強度值，分為四個分級代碼(T2, U1, U2, V1)。例如，分級代碼T2涵蓋的強度範圍為360.0 mcd至450.0 mcd，而分級代碼V1則涵蓋最高的範圍，從715.0 mcd至900.0 mcd。設計師必須考慮每個分級內±11%的容差。
3.2 順向電壓分級
順向電壓分為五個代碼(10, 11, 12, 13, 14)，每個代表0.2V的範圍。代碼10涵蓋2.70V至2.90V，代碼14涵蓋3.50V至3.70V。適用±0.1V的容差。從特定電壓分級中選擇LED有助於設計更一致的限流電路，特別是在並聯LED陣列中。
3.3 色度座標分級
純白光的色彩一致性是透過在CIE 1931圖上的色度座標分級來控制。規格書定義了四個分級代碼(1, 2, 3, 4)，每個代碼在(x, y)座標平面上為一個四邊形區域。例如，分級1的邊界點為(0.274, 0.226)、(0.274, 0.258)、(0.294, 0.286)和(0.294, 0.254)。這些座標的容差為±0.01。這確保了發出的白光落在可預測且狹窄的色彩範圍內。
4. 性能曲線分析
雖然PDF在特定頁面引用了典型的光電特性曲線和CIE色度圖，但確切的圖形數據（例如IV曲線、相對強度與電流關係、強度與溫度關係）並未在文字內容中提供。在完整的規格書中，這些曲線對於理解元件在非標準條件下的行為至關重要。設計師通常使用此類曲線來推斷不同驅動電流或環境溫度下的性能、了解光譜功率分佈，並在色度圖上可視化相對於定義分級和普朗克軌跡的色點位置。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
此LED採用緊湊的SMD（表面黏著元件）封裝。尺寸圖標示了關鍵測量值，包括長度、寬度和高度，除非另有說明，標準容差為±0.1mm。具體尺寸定義了PCB上所需的佔位面積以及電路板上方所需的間隙。
5.2 極性識別與焊墊設計
封裝包含標記或結構特徵（例如切角或圓點）以指示陰極（負極）端子，這對於組裝時的正確方向至關重要。通常會提供PCB上建議的焊墊圖案（焊墊佈局），以確保正確的焊接和機械穩定性。
6. 焊接與組裝指南
正確的處理和焊接對於維持LED性能和可靠性至關重要。
6.1 迴流焊參數
本元件適用於無鉛迴流焊，峰值溫度為260°C持續10秒。應遵循建議的溫度曲線，使元件逐漸加熱和冷卻，以最小化熱衝擊。同一元件不應進行超過兩次的迴流焊接。
6.2 儲存與濕度敏感性
LED包裝在帶有乾燥劑的防潮袋中。在準備使用元件前不得打開袋子。開封後，未使用的LED應儲存在≤30°C且相對濕度(RH)≤60%的環境中，並在168小時（7天）內使用。若超過此時間窗口，或乾燥劑指示劑顯示飽和，則在使用前需進行烘烤處理，條件為60 ±5°C持續24小時，以去除吸收的水分並防止迴流焊過程中發生"爆米花效應"。
6.3 手工焊接與維修注意事項
若必須進行手工焊接，烙鐵頭溫度必須低於350°C，且每個端子的接觸時間不得超過3秒。建議使用低功率烙鐵（≤25W）。焊接每個端子之間應至少觀察2秒的冷卻間隔。強烈不建議在初次焊接後進行維修。若不可避免，應使用專用的雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，以防止對LED晶粒造成機械應力。必須事先評估因維修而導致特性劣化的可能性。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 捲帶與載帶規格
元件以8mm寬載帶包裝於7英吋直徑捲盤上供應。每捲包含3000個元件。提供詳細的捲盤尺寸和載帶凹穴尺寸，以確保與自動化組裝設備送料器的相容性。
7.2 標籤說明
包裝標籤包含數個代碼：CPN（客戶產品編號）、P/N（產品編號）、QTY（包裝數量）、CAT（發光強度等級/分級）、HUE（色度座標與主波長等級）、REF（順向電壓等級/分級）以及LOT No（批次編號，用於追溯）。
8. 應用建議與設計考量
8.1 限流與保護
LED是電流驅動元件。必須在LED串聯一個外部限流電阻，以防止熱失控和燒毀。即使順向電壓的微小增加，也可能導致電流大幅且可能具破壞性的增加。電阻值應根據電源電壓、LED的順向電壓（為安全起見，使用分級或規格書中的最大值）以及所需的順向電流（不超過30mA連續電流）來計算。
8.2 熱管理
儘管功耗很低（最大110mW），但PCB上的有效熱管理對於維持長期可靠性和穩定的光輸出非常重要，特別是在高環境溫度或高驅動電流下操作時。確保LED焊墊周圍有足夠的銅箔面積有助於散熱。
8.3 靜電放電保護
\p本元件的ESD額定值為150V (HBM)，具有中等敏感度。在處理、組裝和測試過程中應遵守標準的ESD預防措施。這包括使用接地工作站、手腕帶和導電容器。
9. 技術比較與差異化
19-217 LED的關鍵差異化優勢在於其結合了極小的外形尺寸、寬廣的130度視角以及符合現代環境標準（RoHS、REACH、無鹵素）。與較大的穿孔式LED相比，它能顯著節省空間。針對強度、電壓和色彩定義的分級結構為設計師提供了可預測的性能，這在需要視覺一致性的應用中（例如背光陣列或狀態指示燈）是一個關鍵優勢。
10. 基於技術參數的常見問題
10.1 使用5V電源時，應選用多大的電阻值？
使用歐姆定律（R = (Vsupply - Vf) / If），並假設最壞情況的Vf為3.7V（來自分級14）且目標If為20mA，計算為 R = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 歐姆。應選擇最接近的標準值（例如68歐姆），並檢查電阻的額定功率（P = I^2 * R）。
10.2 如果使用等於Vf的恆定電壓源，是否可以不加限流電阻驅動此LED？
不可以。強烈不建議這樣做。順向電壓有一個範圍且會隨溫度變化。設定為標稱Vf值的恆定電壓源無法調節電流。微小的變化可能導致過量電流，超過絕對最大額定值並造成立即或漸進的故障。
10.3 為何開封後的儲存時間限制為7天？
SMD元件的塑膠封裝會從空氣中吸收水分。在高溫迴流焊接過程中，這些被截留的水分會迅速汽化，產生內部壓力，可能導致封裝破裂或內部層分離——這種現象稱為"爆米花效應"。7天的限制是針對此等級濕度敏感性計算出的安全暴露時間。
11. 實務設計與使用案例
考慮設計一個帶有多個白色指示燈LED的控制面板。為確保亮度均勻，請指定來自相同發光強度分級的LED（例如，全部來自U1：450-565 mcd）。為簡化共用電源電壓的限流電路設計，請指定來自相同或相近順向電壓分級的LED。寬廣的130度視角確保指示燈可從各個角度看到，無需二次光學元件。小巧的封裝尺寸使其能夠靠近開關或標籤放置。無鹵素和RoHS合規性對於在全球市場銷售最終產品至關重要。
12. 工作原理簡介
此LED是一種半導體光子元件。其核心是由氮化銦鎵(InGaN)材料製成的晶片。當施加超過二極體閾值的順向電壓時，電子和電洞在半導體的主動區域復合，以光子——光的形式釋放能量。InGaN層的特定成分決定了發射光的波長。在本例中，晶片發出的藍光部分被周圍擴散樹脂中包含的黃色螢光粉轉換為較長的波長，從而產生"純白光"的視覺感受。擴散樹脂也有助於散射光線，創造出寬廣的視角。
13. 技術趨勢
LED技術的總體趨勢持續朝向更高效率（每瓦更多流明）、更佳的顯色性和更進一步的小型化發展。對於SMD指示燈型LED，重點在於在更小的封裝中實現更高的亮度、擴展色域，並進一步提高可靠性和熱性能。在LED封裝內整合驅動電路或保護功能也是一個發展領域。環境合規性，如本元件遵循無鹵素標準所示，仍然是整個電子產業元件選擇的關鍵驅動力。
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。 |