黄绿LED RF-GSB170TS-BC 数据手册 - 2.0x1.25x0.7mm - 1.8-2.4V - 72mW - 英文技术文档

1. 产品概述

1.1 总体描述

本文件规定了RF-GSB170TS-BC绿黄光发光二极管(LED)。该器件采用绿黄光芯片制造，封装在尺寸为2.0 mm x 1.25 mm x 0.7 mm的紧凑型表面贴装外形中。它专为需要宽视角和低功耗的通用光学指示和照明应用而设计。

1.2 功能特性

• 极宽视角：典型值140°
• 适用于所有SMT组装和回流焊接工艺
• 湿敏等级：3级（依据JEDEC标准）
• 符合RoHS标准 – 不含任何有害物质

1.3 应用领域

• 光学指示器与状态指示灯
• 开关背光与符号照明
• 显示屏背光
• 通用电子设备

2. 技术参数

2.1 电气与光学特性（除非另有说明，Ts=25°C，IF=20mA）

以下参数在指定测试条件下测量。正向电压公差为±0.1 V，主波长公差为±2 nm，发光强度公差为±10%。

• 光谱半带宽： 典型值 15 nm
• 正向电压（VF）： 可选B0、C0、D0分档。20 mA下的数值：B0 最小值/典型值/最大值 = 1.8/2.0/2.0 V；C0 = 2.0/2.2/2.4 V；D0 = 2.2/2.2/2.4 V
• 主波长（λD）： 可选分档包括A10（560.0–562.5 nm）、A20（562.5–565.0 nm）、B10（565.0–567.5 nm）、B20（567.5–570.0 nm）、C10（570.0–572.5 nm）、C20（572.5–575.0 nm）
• 发光强度 (IV): 可选分档包括C00（18–28 mcd）、D00（28–43 mcd）、E00（43–65 mcd）、F00（65–100 mcd）
• 视角 (2θ1/2): 典型值140°
• 反向电流 (IR) 在 VR=5V 时: 最大 10 μA
• 热阻 (RTHJ-S): 最高 450 °C/W

2.2 绝对最大额定值（Ts=25°C）

• 功耗 (Pd): 72 mW
• 正向电流 (IF): 30 mA
• 峰值正向电流 (IFP, 1/10占空比, 0.1ms脉冲): 60 mA
• 静电放电 (HBM): 2000 V
• 工作温度 (Topr): -40 ~ +85°C
• 存储温度 (Tstg): -40 ~ +85°C
• 结温 (Tj): 95°C

设计时必须确保结温始终不超过95°C。合理的散热管理和限流电阻对于可靠运行至关重要。

3. 分档系统

3.1 波长分档

主波长被分为六个档位，覆盖560 nm至575 nm的范围。每个档位跨度为2.5 nm，以确保颜色一致性。这些档位分别标记为A10、A20、B10、B20、C10和C20。

3.2 光强分档

发光强度分为四个档位：C00（18–28 mcd）、D00（28–43 mcd）、E00（43–65 mcd）和F00（65–100 mcd）。这使得客户能够根据应用需求选择合适的亮度等级。

3.3 正向电压分档

在20 mA电流下的正向电压分为三个档位：B0（1.8–2.0 V）、C0（2.0–2.4 V）和D0（2.2–2.4 V）。请注意，C0和D0的典型值为2.2 V，而B0的典型值为2.0 V。

4. 性能曲线

4.1 正向电压与正向电流的关系

如图1-6所示，正向电压随正向电流呈非线性增加。在20 mA时，典型正向电压约为2.2 V（针对C0/D0分档）或2.0 V（针对B0分档）。在较低电流下，正向电压相应降低。

4.2 相对强度与正向电流的关系

图1-7表明，相对光强在约15 mA以内随正向电流几乎线性上升，之后开始趋于饱和。使LED在超过20 mA的电流下工作，光输出增益递减，且结温升高。

4.3 温度依赖性

图1-8显示，相对光强随环境温度升高而下降。在85°C时，光强比25°C时约低20%。图1-9指出，在引脚温度升高时，必须降额使用最大允许正向电流，以确保结温低于95°C。当引脚温度超过60°C时，应线性降低电流。

4.4 光谱分布

图1-11展示了相对强度随波长的变化关系。发射光谱的峰值位于570 nm附近，半带宽约为15 nm。该颜色被感知为绿黄色。

4.5 辐射模式

图1-12展示了辐射特性。视角（2θ1/2）为140°，表明该光束非常宽，适用于需要从大角度范围内可见的指示灯应用。

5. 机械尺寸与封装

5.1 封装尺寸

LED封装的尺寸为2.0 mm x 1.25 mm x 0.7 mm。顶视图显示一个带有圆形透镜的矩形主体。底视图指示两个带有极性标记的焊盘。详细的机械图纸见数据手册（图1-1至1-4）。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，公差为±0.2 mm。

5.2 焊接图形

推荐焊接焊盘如图1-5所示。焊盘尺寸为3.20 mm x 1.20 mm，间距为0.80 mm。合理的焊盘几何形状可确保可靠的焊点形成及良好的导热性能。

5.3 极性标记

阴极通过封装上的切口或标记进行识别（图1-4）。装配时必须注意正确方向，以避免反向电压损坏。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

推荐的回流焊接温度曲线如图3-1所示。关键参数如下：

• 平均升温速率（Tsmax 至 TP）：最大 3°C/s
• 预热区：150°C 至 200°C，持续 60–120 秒
• 高于 217°C（TL）的时间：60–150 秒
• 峰值温度（TP）：260°C
• 峰值温度±5°C范围内的时间（tp）：最大 10 秒
• 冷却速率：最高6°C/秒
• 从25°C升至峰值总时间：最长8分钟

回流焊接次数不得超过两次。若两次焊接间隔超过24小时，LED可能吸收湿气，需在第二次回流前进行烘烤。

6.2 手工焊接

如需手工焊接，请使用烙铁头温度低于300°C的烙铁，且停留时间不超过3秒。每个LED仅允许焊接一次。

6.3 存储与烘烤

LED以防潮袋形式出货。开袋前储存条件：≤30°C，≤75% RH，保质期1年。开袋后：≤30°C，≤60% RH，168小时内使用完毕。若干燥剂已过期或湿度指示卡显示变化，使用前需在60±5°C下烘烤LED超过24小时。

7. 包装信息

7.1 载带与卷盘

LED采用载带包装，间距4.0 mm，宽度8.0 mm。每卷含4000颗。卷盘尺寸为外径178 mm，内径60 mm，中心孔13.0 mm。

7.2 标签

每卷均贴有标签，标注零件号、规格号、批号、光通量分档代码、色度分档代码、正向电压分档代码、波长分档代码、数量及日期。示例标签见图2-3。

7.3 防潮袋

卷盘与干燥剂及湿度指示卡一同放入防潮袋内，随后密封袋子，以在存储和运输过程中保持低湿度。

8. 可靠性测试

该LED已根据以下测试（适用时遵循JEDEC标准）通过认证：

• 回流焊接（最高260°C，10秒，2次）：22个样品中0个失效
• 温度循环（-40°C至100°C，5分钟转换，30分钟保温，100次循环）：0个失效
• 热冲击（-40°C至100°C，15分钟保温，300次循环）：0次失效
• 高温存储（100°C，1000小时）：0次失效
• 低温存储（-40°C，1000小时）：0次失效
• 寿命测试（Ta=25°C，IF=20 mA，1000小时）：0次失效

验收标准：正向电压偏移 ≤ 1.1倍规格上限，反向电流 ≤ 2.0倍规格上限，光通量 ≥ 0.7倍规格下限。

9. 操作注意事项

9.1 化学兼容性

LED不得暴露于硫化物浓度超过100 ppm的环境中。周围材料中的卤素含量（溴和氯）必须分别低于900 ppm，且总和低于1500 ppm。挥发性有机化合物（VOCs）可能渗透硅胶封装体并导致变色。请避免使用会释放有机蒸汽的粘合剂。

9.2 机械操作

使用镊子或适当工具从侧面拾取LED。请勿直接触碰或按压硅胶透镜表面，以免损坏内部电路。焊接后，避免在冷却过程中弯曲PCB或施加机械应力。

9.3 电过应力与静电放电

LED对静电放电（ESD）和电过应力（EOS）敏感。请使用适当的ESD防护措施（接地工作台、腕带、导电包装）。该器件可承受2000 V HBM，但仍需小心操作。

9.4 热管理

为确保结温低于95°C，请在PCB布局中设计足够的散热措施。在环境温度较高时，应对电流进行降额使用。热阻为450°C/W，这意味着在理想条件下，30 mA电流会使焊点温度上升13.5°C。

10. 应用笔记

10.1 典型应用

宽视角与绿黄色特性使该LED成为消费电子、汽车仪表盘、工业控制面板及医疗设备中状态指示灯的理想选择。其紧凑的尺寸适用于空间受限的设计。

10.2 电路设计注意事项

务必在LED电路中串联限流电阻。电阻值可通过公式R = (Vcc - VF) / IF计算，其中Vcc为电源电压。正向电压因分档而异，请使用对应档位值或预留余量。对于并联阵列，需确保每个LED配备独立电阻以平衡电流。若电路可能承受反向偏压，建议增设反向电压保护（如阻塞二极管）。

11. 工作原理

LED是一种半导体p-n结器件，当电子与空穴复合时发光。复合过程中释放的能量决定了发射光的波长。本器件中的黄绿芯片采用带隙能量对应约560–575 nm波长的材料。光线通过透明硅胶透镜导出，该透镜同时塑造辐射模式。宽视角（140°）通过特定的透镜几何结构与芯片布局实现。

12. 发展趋势

可见光LED市场持续向更高光效、更小封装及更优色彩均匀性演进。未来几代黄绿LED有望通过改进外延结构与荧光粉转换技术实现更高光效（lm/W）。便携设备小型化趋势推动了此类2.0×1.25 mm超紧凑封装的发展。此外，提升对严苛环境（高温、高湿）的耐受性仍是持续关注的重点。