目錄
1. 產品概述
16-213/T7D-AQ1R1QY/3T 是一款緊湊型表面黏著元件 (SMD) LED，專為需要微型化與高可靠性的現代電子應用而設計。此元件採用 InGaN 晶片技術以產生純白光輸出。其主要優勢包括相較於傳統引線框架 LED 顯著減小的佔位面積，從而提高印刷電路板 (PCB) 上的元件密度、減少儲存需求，並最終有助於開發更小巧的終端用戶設備。其輕量化結構更使其成為微型與可攜式應用的理想選擇。
2. 主要特色與法規符合性
此 LED 以 8mm 載帶包裝於 7 英吋直徑的捲盤上供應，使其完全相容於標準自動化取放組裝設備。其設計適用於紅外線與氣相迴焊製程。此元件為單色（純白光）類型。其結構為無鉛產品，並符合關鍵的環境與安全法規：歐盟 RoHS 指令、歐盟 REACH 法規以及無鹵素標準（溴含量 <900 ppm、氯含量 <900 ppm，且其總和 <1500 ppm）。
3. 絕對最大額定值
為確保可靠性並防止損壞，不得超過此元件的操作極限。最大逆向電壓 (VR) 為 5V。連續順向電流 (IF) 額定值為 30 mA。對於脈衝操作，在 1 kHz、工作週期 1/10 的條件下，峰值順向電流 (IFP) 可達 100 mA。最大功率耗散 (Pd) 為 120 mW。此元件可承受高達 1000V 的靜電放電 (ESD)（人體放電模型）。操作溫度範圍 (Topr) 為 -40°C 至 +85°C，而儲存溫度範圍 (Tstg) 稍寬，為 -40°C 至 +90°C。提供了迴焊（最高 260°C，最長 10 秒）與手工焊接（最高 350°C，最長 3 秒）的焊接溫度指引。
4. 電氣與光學特性
以下參數是在環境溫度 (Ta) 25°C 下指定的。發光強度 (Iv) 範圍從最小 72 毫燭光 (mcd) 到最大 140 mcd，於標準測試電流 5 mA 下量測。此元件具備非常寬廣的視角，典型 2θ1/2為 120 度。順向電壓 (VF) 在 5 mA 下通常介於 2.7V 至 3.2V 之間。當施加 5V 逆向電壓時，逆向電流 (IR) 的最大值為 50 µA。註明了公差：發光強度 (±11%)、主波長 (±1 nm) 以及順向電壓 (±0.05V)。
5. 分級系統
LED 會根據關鍵性能參數進行分級，以確保應用設計的一致性。
5.1 發光強度分級
發光強度在 IF=5mA 下分為三個等級代碼：Q1 (72-90 mcd)、Q2 (90-112 mcd) 和 R1 (112-140 mcd)。此參數在單一級別內的公差為 ±11%。
5.2 順向電壓分級
順向電壓同樣在 IF=5mA 下分為五個代碼：29 (2.7-2.8V)、30 (2.8-2.9V)、31 (2.9-3.0V)、32 (3.0-3.1V) 和 33 (3.1-3.2V)。順向電壓在單一級別內的公差為 ±0.1V。
5.3 色度座標分級
純白光定義於 CIE 1931 色度圖內。規格概述了六個組別 (A1 至 A6)，每個組別定義了 (x, y) 座標平面上的一個四邊形區域。這些座標確保發射的顏色落在受控的白色區域內。色度座標的公差為 ±0.01。
6. 典型性能曲線分析
規格書提供了數條對電路設計至關重要的特性曲線。順向電流降額曲線顯示了當環境溫度超過 25°C 時，為避免超過功率耗散限制，必須如何降低最大允許連續順向電流。相對發光強度 vs. 環境溫度曲線說明了光輸出隨溫度升高而典型下降的情況，這對於應用中的熱管理非常重要。發光強度 vs. 順向電流圖表顯示了驅動電流與光輸出之間的非線性關係。順向電流 vs. 順向電壓 (I-V 曲線)對於確定所需的驅動電壓和串聯電阻值至關重要。光譜分佈圖表描述了所發射白光的頻譜功率分佈。最後，輻射圖以視覺方式呈現了光強度的空間分佈，確認了 120 度的視角。
7. 機械與封裝資訊
7.1 封裝尺寸
此 LED 具有緊湊的 SMD 佔位面積。提供了詳細的尺寸圖，包括本體長度、寬度、高度以及接腳位置。所有未指定的公差均為 ±0.1 mm。包含了供 PCB 設計參考的建議焊墊佈局，但建議設計師根據其特定製程需求進行修改。
7.2 極性識別與標示
規格書說明了捲盤和包裝上的標籤。關鍵標籤包括客戶產品編號 (CPN)、製造商產品編號 (P/N)、包裝數量 (QTY)，以及發光強度等級 (CAT)、色度座標 (HUE) 和順向電壓等級 (REF) 的分級代碼。還提供了批號 (LOT No.) 以供追溯。
8. 焊接、組裝與操作指南
8.1 電路保護
必須始終使用一個限流電阻與 LED 串聯。LED 的指數型 I-V 特性意味著電壓的微小增加可能導致電流大幅、甚至可能造成損壞的增加。
8.2 儲存與濕度敏感性
LED 包裝在含有乾燥劑的防潮袋中。在準備使用元件之前，不應打開袋子。打開前，儲存條件應為 30°C 或更低，以及 90% 相對濕度 (RH) 或更低。打開後，在 30°C/60%RH 或更低的條件下，元件具有 1 年的車間壽命。未使用的零件應重新密封在防潮包裝中。如果乾燥劑指示劑變色或超過儲存時間，建議在迴焊前進行 60 ±5°C、24 小時的烘烤處理。
8.3 焊接製程
提供了無鉛迴焊的詳細溫度曲線。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。指定了最大升溫和降溫速率。迴焊不應執行超過兩次。加熱期間不應對 LED 施加機械應力，且焊接後 PCB 不應翹曲。
9. 包裝與訂購資訊
9.1 載帶與捲盤規格
元件供應於壓紋載帶上，並捲繞在直徑 7 英吋 (178 mm) 的捲盤上。每捲數量為 3000 個。提供了載帶的詳細尺寸，包括口袋間距和載帶寬度。
9.2 防潮包裝
完整的包裝堆疊包括將捲盤與乾燥劑包一同置於鋁箔防潮袋內。袋上貼有相關產品資訊標籤。
10. 應用說明與設計考量
10.1 典型應用
此 LED 非常適合各種指示燈和背光任務。常見應用包括儀表板與開關的背光、通訊設備（電話、傳真機）中的狀態指示燈與鍵盤背光、小型 LCD 的平面背光單元，以及通用指示燈用途。
10.2 設計考量
設計師必須根據電源電壓和所需的順向電流（考慮降額需求）選擇合適的限流電阻。120 度的寬廣視角使其非常適合需要廣泛可見性的應用，但與窄視角 LED 相比，在窄光束中可能會降低感知亮度。對於需要多個單元間亮度或顏色一致的應用，應仔細考慮分級資訊 (CAT, HUE, REF)。對於在高環境溫度或高驅動電流下運作的設計，應考慮 PCB 上的熱管理，以維持性能和壽命。
11. 技術比較與市場定位
與較大的穿孔式 LED 相比，此 SMD 類型的主要優勢在於其極小的空間需求以及適合自動化、大批量組裝。其 120 度視角明顯比許多標準 LED 更寬，在基於擴散器的應用中提供更均勻的照明。其低順向電壓範圍 (2.7-3.2V) 使其能透過簡單的串聯電阻與常見的 3.3V 和 5V 邏輯電源相容。全面的環境法規符合性 (RoHS, REACH, 無鹵素) 使其定位於具有嚴格法規要求的全球市場。
12. 常見問題 (FAQ)
問：分級代碼的目的是什麼？
答：分級確保了電氣與光學的一致性。使用來自相同發光強度 (CAT) 和順向電壓 (REF) 級別的 LED 可簡化電路設計，並確保陣列中的亮度均勻。使用相同的色度 (HUE) 級別則保證顏色一致性。
問：為什麼必須使用限流電阻？
答：LED 是具有非常陡峭 I-V 曲線的二極體。若沒有電阻來限制電流，即使電源電壓的微小變化也可能導致電流超過最大額定值，從而導致立即失效或縮短使用壽命。
問：我可以在 30mA 下連續運作此 LED 嗎？
答：30mA 額定值是 25°C 下的絕對最大值。為了可靠的長期運作，特別是在較高的環境溫度下，應根據順向電流降額曲線所示降低電流。對於大多數指示燈應用，在 5-20mA 下運作是典型的。
問：車間壽命1 年是什麼意思？
答：防潮袋打開後，元件在需要進行迴焊前的烘烤處理之前，最多可以在工廠環境條件（最高 30°C/60%RH）下暴露長達一年。這可防止焊接過程中因吸收濕氣而導致的爆米花效應或封裝破裂。
13. 運作原理
此 LED 基於由氮化銦鎵 (InGaN) 製成的半導體晶片。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內復合，以光子（光）的形式釋放能量。InGaN 層的特定成分經過設計，以產生藍色光譜的光子。如元件選擇指南所示，一層磷光體塗層（通常是黃色擴散樹脂）會吸收部分藍光並將其重新發射為黃光。剩餘的藍光與轉換後的黃光相結合，使人眼感知為白光，這種方法稱為磷光體轉換白光 LED 技術。
14. 產業趨勢與背景
像 16-213 這樣的 LED 元件代表了電子產業朝向微型化、單位面積功能增加以及自動化製造的持續趨勢。轉向無鉛、無鹵素以及符合 RoHS/REACH 的材料反映了整個產業對環境與健康法規的回應。在消費性電子產品、汽車內裝和工業控制面板中，對高效、可靠且緊湊光源的需求持續增長。隨著半導體磊晶和磷光體技術的進步，此類 SMD LED 的性能，包括其發光效率、顯色性和熱穩定性，也在不斷提升。
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。 |