目錄
- 1. 產品概述
- 2. 技術規格詳解
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣與光學特性
- 3. 分級系統說明 為確保生產批次的一致性，LED會根據關鍵性能參數進行分級。 3.1 發光強度分級 元件根據其在IF=5mA下測得的發光強度，分為三個等級（Q2、R1、R2）。這讓設計師能為其應用選擇合適的亮度等級，確保使用多顆LED的面板具有視覺一致性。 等級 Q2：90.0 mcd（最小）至 112.0 mcd（最大） 等級 R1：112.0 mcd（最小）至 140.0 mcd（最大） 等級 R2：140.0 mcd（最小）至 180.0 mcd（最大） 3.2 順向電壓分級 LED亦根據順向電壓降分為四組（28、29、30、31）。在串聯電路中匹配VF等級有助於實現均勻的電流分配與亮度。 等級 28：2.60 V（最小）至 2.70 V（最大） 等級 29：2.70 V（最小）至 2.80 V（最大） 等級 30：2.80 V（最小）至 2.90 V（最大） 等級 31：2.90 V（最小）至 3.00 V（最大） 3.3 色度座標分級 純白色定義在CIE 1931色度圖上的特定區域內，容差為±0.01。本規格書定義了四個色度等級（C1、C2、C3、C4），每個等級指定了可接受的x、y座標四邊形區域。這種嚴格的控制確保了單顆LED之間的色差極小。 4. 性能曲線分析
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性辨識
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 迴流焊溫度曲線
- 6.2 儲存與操作
- 6.3 電路設計注意事項
- 7. 包裝與訂購資訊
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題（FAQ）
- 10.1 為何必須使用限流電阻？
- 10.2 我可以將此LED用於連續照明嗎？
- 10.3 料號中的分級代碼（例如 /CQ2R2TY）代表什麼意思？
- 10.4 如何解讀規格書中的CIE色度圖？
- 11. 實務設計案例研究
- 12. 工作原理
- 13. 技術趨勢
1. 產品概述
19-217/T1D-CQ2R2TY/3T是一款採用InGaN技術發射純白光的表面黏著元件（SMD）LED。封裝於緊湊的1206封裝（約3.2mm x 1.6mm x 1.1mm）中，此元件專為空間與重量為關鍵限制的高密度PCB應用而設計。其黃色擴散樹脂透鏡提供寬廣且均勻的視角。本產品完全符合現代環保法規，為無鉛、符合RoHS、符合REACH且無鹵素（Br <900 ppm， Cl <900 ppm， Br+Cl <1500 ppm）。產品以8mm載帶包裝於7英吋捲盤上供應，相容於自動化貼片組裝線以及標準紅外線或氣相迴流焊接製程。
2. 技術規格詳解
2.1 絕對最大額定值
這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。不保證在此條件下操作。
- 逆向電壓（VR)）：5 V。在逆向偏壓下超過此電壓可能導致接面崩潰。
- 連續順向電流（IF)）：10 mA。可靠操作的最大直流電流。
- 峰值順向電流（IFP)）：40 mA。此電流僅允許在佔空比1/10、頻率1 kHz的脈衝條件下使用。
- 功率消耗（Pd)）：40 mW。在Ta=25°C時，封裝可散發的最大功率。
- 靜電放電（ESD）人體模型（HBM））：150 V。表示對靜電有中等敏感度；必須採取適當的ESD操作預防措施。
- 操作溫度（Topr)）：-40°C 至 +85°C。元件正常功能的環境溫度範圍。
- 儲存溫度（Tstg)）：-40°C 至 +90°C。
- 焊接溫度（Tsol)）：迴流焊峰值溫度不應超過260°C持續10秒。手焊烙鐵頭溫度不應超過350°C持續3秒。
2.2 電氣與光學特性
這些參數是在Ta=25°C、IF=5mA的標準測試條件下測量，除非另有說明。
- 發光強度（Iv)）：範圍從最小90.0 mcd到最大180.0 mcd。典型值落在此範圍內，並進一步細分為特定等級（Q2、R1、R2）。
- 視角（2θ1/2)）：130度（典型值）。此寬廣視角確保從各種角度都有良好的可見度。
- 順向電壓（VF)）：在IF=5mA時，範圍從2.60 V到3.00 V。此參數亦進行分級（代碼28-31）。較低的VF通常會帶來更高的效率。
- 逆向電流（IR)）：施加5V逆向電壓時，最大為50 μA。此測試僅用於特性描述；LED並非設計用於逆向操作。
3. 分級系統說明
為確保生產批次的一致性，LED會根據關鍵性能參數進行分級。
3.1 發光強度分級
元件根據其在IF=5mA下測得的發光強度，分為三個等級（Q2、R1、R2）。這讓設計師能為其應用選擇合適的亮度等級，確保使用多顆LED的面板具有視覺一致性。
- 等級 Q2：90.0 mcd（最小）至 112.0 mcd（最大）
- 等級 R1：112.0 mcd（最小）至 140.0 mcd（最大）
- 等級 R2：140.0 mcd（最小）至 180.0 mcd（最大）
3.2 順向電壓分級
LED亦根據順向電壓降分為四組（28、29、30、31）。在串聯電路中匹配VF等級有助於實現均勻的電流分配與亮度。
- 等級 28：2.60 V（最小）至 2.70 V（最大）
- 等級 29：2.70 V（最小）至 2.80 V（最大）
- 等級 30：2.80 V（最小）至 2.90 V（最大）
- 等級 31：2.90 V（最小）至 3.00 V（最大）
3.3 色度座標分級
純白色定義在CIE 1931色度圖上的特定區域內，容差為±0.01。本規格書定義了四個色度等級（C1、C2、C3、C4），每個等級指定了可接受的x、y座標四邊形區域。這種嚴格的控制確保了單顆LED之間的色差極小。
4. 性能曲線分析
提供的圖表提供了LED在不同條件下行為的深入見解。
- 順向電流 vs. 相對發光強度：顯示光輸出隨電流增加而增加，但在超過額定最大值的極高電流下可能會飽和或衰減。
- 順向電流 vs. 順向電壓（I-V曲線）：展示了指數關係，對於設計限流電路至關重要。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度：說明光輸出如何隨著接面溫度上升而降低。有效的熱管理是維持亮度的關鍵。
- 順向電流降額曲線：指定最大允許順向電流作為環境溫度的函數，以防止過熱。
- 輻射圖：一個極座標圖，可視化光強度的空間分佈，確認130度的視角。
- 光譜分佈：繪製相對強度對波長的圖表，顯示發射白光的峰值波長和光譜寬度。
5. 機械與封裝資訊
5.1 封裝尺寸
此LED遵循標準1206 SMD封裝尺寸。關鍵尺寸（單位mm，除非註明，公差±0.1mm）包括本體長度3.2、寬度1.6、高度1.1。陽極和陰極端子於封裝上有明確標記。提供了建議的PCB焊墊圖案（焊墊設計）以確保正確焊接和機械穩定性。
5.2 極性辨識
LED的陰極側通常有標記，常見方式為封裝帶有綠色色調或凹口。組裝時必須觀察正確的極性以確保正常功能。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴流焊溫度曲線
建議採用無鉛迴流焊曲線：在150-200°C之間預熱60-120秒，然後升溫。液相線以上（217°C）的時間應為60-150秒，峰值溫度不超過260°C，最長持續10秒。最大升溫速率為3°C/秒，最大冷卻速率為6°C/秒。迴流焊不應執行超過兩次。
6.2 儲存與操作
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，未使用的零件應儲存在≤30°C且≤60% RH的環境中，並在168小時（7天）內使用。若超過此時間或乾燥劑指示劑變色，使用前需進行60±5°C烘烤24小時的處理。
6.3 電路設計注意事項
關鍵：必須始終使用一個外部限流電阻與LED串聯。順向電壓具有負溫度係數，這意味著如果沒有電阻適當限制，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。
7. 包裝與訂購資訊
本產品以防潮包裝供應。元件置於壓紋載帶中，尺寸符合標準8mm寬度。載帶纏繞在直徑7英吋的捲盤上，每捲3000顆。捲盤和袋子標籤包含關鍵資訊：客戶料號（CPN）、產品料號（P/N）、數量（QTY）、發光強度等級（CAT）、色度等級（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
- 背光照明：憑藉其寬廣視角和均勻光線，非常適合儀表板指示燈、開關照明和符號背光。
- 通訊設備：電話、傳真機等設備中的狀態指示燈和鍵盤背光。
- LCD平面背光：可用於陣列，為小型LCD面板提供側光式背光。
- 通用指示：任何需要緊湊、可靠且明亮的白色狀態指示燈的應用。
8.2 設計考量
- 電流驅動：始終在建議的10mA連續電流或以下操作。使用基於電源電壓和LED順向電壓計算的串聯電阻（為保守設計，使用分級中的最大VF）。
- 熱管理：雖然封裝小巧，但若在高環境溫度或高佔空比下操作，需確保足夠的PCB銅箔面積或散熱孔，以管理接面溫度並維持光輸出和壽命。
- ESD防護：考慮到其150V HBM額定值，若LED位於使用者可接觸區域，應在輸入線路上實施基本的ESD保護。
9. 技術比較與差異化
與較大的引線框架型LED相比，19-217 SMD LED具有顯著優勢：佔用面積小得多，實現更高的封裝密度和微型化、重量減輕，並且與全自動組裝製程相容，從而降低製造成本。其純白色（透過InGaN）、明確的分級結構以及符合最新環保標準（無鹵素、REACH）的特定組合，使其成為需要一致視覺性能的現代環保電子設計的合適選擇。
10. 常見問題（FAQ）
10.1 為何必須使用限流電阻？
LED是電流驅動元件。其I-V特性非常陡峭；順向電壓的微小變化會導致電流大幅變化。若沒有串聯電阻來設定電流，可能發生熱失控，導致立即故障或壽命縮短。
10.2 我可以將此LED用於連續照明嗎？
可以，它設計用於最高10mA的連續操作。確保環境溫度和PCB佈局允許適當的散熱，以隨時間維持亮度。
10.3 料號中的分級代碼（例如 /CQ2R2TY）代表什麼意思？
這些代碼指定了該特定訂單保證的性能等級。它們定義了發光強度範圍（例如R2）、順向電壓範圍和色度座標，確保您收到特性緊密分組的LED。
10.4 如何解讀規格書中的CIE色度圖？
該圖顯示了人類色彩感知的範圍。圖上繪製的小四邊形框代表此純白LED可接受的顏色變化範圍（等級C1-C4）。所有生產的單元都將落在這些定義區域之一內。
11. 實務設計案例研究
情境：設計一個具有10個白色LED狀態指示燈的控制面板，由5V電源軌供電。
步驟 1 - 電流選擇：選擇5mA的驅動電流（測試條件），以獲得良好的亮度和壽命。
步驟 2 - 電阻計算：為保守設計，使用等級31的最大VF（3.00V）：R = (V電源- VF) / IF= (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ω。標準的390 Ω或430 Ω電阻將是合適的。
步驟 3 - 功率額定值：電阻功率消耗：P = I2* R = (0.005)2* 400 = 0.01W。標準的1/10W（0.1W）電阻綽綽有餘。
步驟 4 - 佈局：放置LED時保持方向一致。若空間允許，可添加連接到接地層的小型散熱焊墊以幫助散熱。
12. 工作原理
此LED基於InGaN（氮化銦鎵）半導體技術。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晶片的主動區域中復合，以光子（光）的形式釋放能量。InGaN層的特定組成經過設計，以產生特定能量的光子，當這些光子與封裝內黃色螢光粉（由藍色LED晶片激發）的光轉換結合時，便產生純白光的感知。寬廣視角是透過擴散黃色樹脂透鏡散射光線而實現的。
13. 技術趨勢
像1206封裝這樣的SMD LED市場持續朝著更高效率（每瓦更多流明）、改善白光LED的顯色指數（CRI）以及更小的封裝尺寸（例如0805、0603）以實現進一步微型化的方向發展。產業也強力推動在更廣泛環境條件下具有更高可靠性和更長操作壽命。將板上電流調節或保護功能整合到LED封裝本身，是簡化驅動器設計的新興趨勢。
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。 |