目錄
- 1. 產品概述
- 2. 光學及電氣特性
- 2.1 正向電壓 (VF)
- 2.2 主波長 (λD)
- 2.3 發光強度 (IV)
- 2.4 其他光學參數
- 3. 絕對最大額定值
- 4. 分 Bin 系統
- 4.1 波長分 Bin
- 4.2 發光強度 Bin
- 4.3 正向電壓 Bin
- 5. 典型性能曲線
- 5.1 正向電壓 vs. 正向電流
- 5.2 正向電流 vs. 相對強度
- 5.3 溫度影響
- 5.4 波長 vs. 正向電流
- 5.5 光譜與輻射模式
- 6. 機械封裝及尺寸細節
- 7. 焊接與操作指南
- 7.1 回流焊接曲線
- 7.2 手工焊接與返修
- 7.3 注意事項
- 8. 包裝與訂購信息
- 9. 可靠性測試數據
- 10. 應用說明
- 10.1 典型應用
- 10.2 熱設計
- 10.3 電路設計考慮
- 11. 與其他綠色LED的比較
- 12. 常見問題
- 13. 實際使用案例
- 14. 工作原理
- 15. 技術趨勢
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
本規格描述綠色SMD LED型號RF-GNB170TS-CF，採用綠色芯片，封裝尺寸緊湊，為2.0mm x 1.25mm x 0.7mm。設計用於一般光學指示、開關及符號背光，以及其他常見顯示應用。此LED提供極寬視角（典型140°），適用於所有SMT組裝及焊接工藝。符合濕敏等級3及RoHS要求。
2. 光學及電氣特性
2.1 正向電壓 (VF)
在20mA測試電流下，正向電壓分為多個組別：G1 (2.8-2.9V)、G2 (2.9-3.0V)、H1 (3.0-3.1V)、H2 (3.1-3.2V)、I1 (3.2-3.3V)、I2 (3.3-3.4V)、J1 (3.4-3.5V)。典型正向電壓未指定，但落在這些範圍內。測量公差為±0.1V。
2.2 主波長 (λD)
20mA時的主波長範圍為515.0nm至530nm，分為以下 bins：D10 (515.0-517.5nm)、D20 (517.5-520.0nm)、E10 (520.0-522.5nm)、E20 (522.5-525.0nm)、F10 (525.0-527.5nm)、F20 (527.5-530nm)。對應綠色發光。測量公差±2nm。
2.3 發光強度 (IV)
20mA時的發光強度分 bin 如下：1AU (260-330 mcd)、1AV (330-430 mcd)、1CG (430-560 mcd)、1CL (560-700 mcd)、1CM (700-900 mcd)。典型半功率角為140°。測量公差±10%。
2.4 其他光學參數
光譜半帶寬 (Δλ) 典型值為15nm。反向電流 (IR) 在VR=5V時小於10μA。結點到焊點的熱阻 (RthJ-S) 在20mA時為450°C/W。
3. 絕對最大額定值
最大功耗為105mW，正向電流30mA（DC），峰值正向電流60mA（1/10佔空比，0.1ms脈衝）。靜電放電耐受（HBM）1000V。工作溫度範圍-40°C至+85°C，儲存溫度-40°C至+85°C，最高結溫95°C。必須注意功耗不得超過絕對最大額定值。
4. 分 Bin 系統
4.1 波長分 Bin
提供六個主波長 bin，從515nm到530nm（D10、D20、E10、E20、F10、F20）。每個 bin 覆蓋2.5nm範圍，可選擇特定綠色色調。
4.2 發光強度 Bin
五個強度 bin 從260 mcd到900 mcd（1AU、1AV、1CG、1CL、1CM）。較高 bin 表示更亮的部分。
4.3 正向電壓 Bin
七個電壓 bin 覆蓋2.8V至3.5V（G1、G2、H1、H2、I1、I2、J1）。這允許在串聯/並聯電路中匹配LED以獲得均勻亮度。
5. 典型性能曲線
5.1 正向電壓 vs. 正向電流
曲線顯示正向電壓從5mA時約2.5V增加到30mA時超過3.0V，這是 InGaN 綠色 LED 的典型特徵。
5.2 正向電流 vs. 相對強度
相對強度隨著正向電流增加幾乎線性上升，直到30mA，在高電流時略有飽和。
5.3 溫度影響
相對強度隨著環境溫度升高而下降；在100°C時降至約25°C時值的70%。最大允許正向電流也隨著引腳溫度升高而降額，從25°C時的30mA降至120°C時接近零。
5.4 波長 vs. 正向電流
主波長因能帶填充效應而輕微漂移（從10mA時~521nm到30mA時~527nm）。這種隨著電流增加而產生的藍移是 InGaN LED 的典型現象。
5.5 光譜與輻射模式
光譜分佈在520-530nm附近有峰值，半帶寬約15nm。輻射圖顯示寬視角140°，相對強度在±70°時降至50%。
6. 機械封裝及尺寸細節
封裝尺寸為2.00mm × 1.25mm × 0.70mm（公差±0.2mm）。俯視圖顯示矩形形狀，帶有倒角（R0.20）。底部視圖指示極性（焊盤1為陰極，焊盤2為陽極）。焊接圖案建議使用3.2mm × 1.2mm的焊盤，間距0.8mm。建議的焊接圖案尺寸在數據表中提供。
7. 焊接與操作指南
7.1 回流焊接曲線
建議的回流曲線：預熱從150°C到200°C，持續60-120秒；升溫速率≤3°C/s；高於217°C（TL）的時間60-120秒；峰值溫度260°C，最長10秒；冷卻速率≤6°C/s。從25°C到峰值的總時間≤8分鐘。最多兩次回流循環。加熱期間不要施加機械應力。
7.2 手工焊接與返修
手工烙鐵溫度應低於300°C，時間少於3秒，僅一次。如果需要返修，請使用雙頭烙鐵。焊接後避免快速冷卻。
7.3 注意事項
不要在彎曲的PCB部分上安裝LED。冷卻期間不要施加機械力或振動。避免將LED暴露於含硫化合物（硫含量限制<100ppm）。外部材料中的溴和氯含量各需<900ppm，總計<1500ppm。應避免使用釋氣黏合劑。需要適當的ESD處理。
8. 包裝與訂購信息
包裝數量：每捲4000顆。載帶尺寸：寬度8mm，間距4mm，帶蓋帶。捲軸直徑178mm ±1mm，輪轂60mm ±0.1mm。使用防潮袋和乾燥劑用於濕敏等級3組件。標籤包括零件號、規格號、批次號、通量bin、色度bin、正向電壓bin、波長bin、數量和日期。
9. 可靠性測試數據
可靠性測試符合JEDEC標準：回流焊（260°C，10s，2次）– 22顆；溫度循環（-40°C至100°C，保溫30分鐘，100次循環）– 22顆；熱衝擊（-40°C至100°C，保溫15分鐘，300次循環）– 22顆；高溫儲存（100°C，1000h）– 22顆；低溫儲存（-40°C，1000h）– 22顆；壽命測試（Ta=25°C，IF=20mA，1000h）– 22顆。驗收標準：正向電壓不超過1.1×USL，反向電流不超過2×USL，光通量不低於0.7×LSL。
10. 應用說明
10.1 典型應用
適用於光學指示器、開關及符號背光、消費電子產品中的一般照明、家用電器及汽車內飾照明。
10.2 熱設計
散熱至關重要，以避免結溫超過95°C。建議使用足夠的PCB銅面積和熱過孔。450°C/W的熱阻表明封裝較小；良好熱管理對高電流操作至關重要。
10.3 電路設計考慮
每顆LED必須有限流電阻。需要反向電壓保護（例如並聯二極管），以防止反向偏壓損壞。設計串聯支路時應考慮不同bin之間正向電壓的變化。
11. 與其他綠色LED的比較
此2.0x1.25mm封裝提供緊湊佔位，具有140°寬視角，比許多標準0603（1.6x0.8mm）或0805（2.0x1.25mm）替代品（通常提供120°視角）更寬。波長範圍（515-530nm）涵蓋純綠色和黃綠色區域，適合匹配特定顏色要求。強度範圍高達900mcd，為指示應用提供足夠亮度。然而，與較大封裝LED相比，熱阻相對較高；需要謹慎的熱管理。
12. 常見問題
問：是否可以連續以30mA驅動此LED？
答：可以，但前提是結溫保持在95°C以下。需要足夠的散熱。在高環境溫度下，需要降額使用。
問：打開密封袋前的儲存壽命？
答：在原始袋中，30°C/75%RH條件下可達1年。打開後，必須在30°C/60%RH條件下168小時內使用，否則需要烘烤（60°C下24小時）。
問：15nm的“光譜半帶寬”是什麼意思？
答：它表示發射光譜的半高全寬。更窄的帶寬意味著更純的顏色；15nm是InGaN綠色LED的典型值。
問：此LED可用於戶外應用嗎？
答：工作溫度範圍-40°C至+85°C適合許多戶外用途，但若無保形塗層，直接暴露於高濕度（>75%RH）可能影響可靠性。必須避免硫和鹵素污染。
13. 實際使用案例
在智能家居控制面板中，使用多個綠色LED指示設備狀態。使用bin F10（525-527.5nm，560-700mcd）提供均勻的綠色背光。對於5V電源，串聯150Ω電阻將電流限制在20mA。寬廣的140°視角確保從各個角度可讀。緊湊的2.0x1.25mm封裝允許在小型PCB上密集放置。由於LED的濕敏等級3，如果在打開防潮袋後168小時內未完成面板組裝，則需要烘烤。
14. 工作原理
此SMD LED基於InGaN（氮化銦鎵）綠色芯片。當正向偏壓時，電子和空穴在活性層中複合，發射能量對應於綠色波長（515-530nm）的光子。芯片封裝在透明矽膠或環氧樹脂透鏡中，設計用於有效提取光並提供寬光束角。封裝採用標準側視SMT設計，帶有兩個用於電氣連接的焊盤。
15. 技術趨勢
基於InGaN的綠色LED在效能上持續改進。近期趨勢包括更高光效（高端零件>200 lm/W）、更窄的光譜帶寬以獲得更好的顏色純度，以及更小的封裝以實現小型化。此產品代表成熟的技術，適用於成本敏感的批量生產。未來發展可能包括在相同佔位內更好的熱管理以及增強的ESD耐受性。
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 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，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，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
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點亮所需嘅最小電壓，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正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，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） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，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），例如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芯片內部嘅實際工作溫度。 | 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嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 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 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
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 | 代碼例如 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 | 代碼例如 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，確保顏色落喺極細範圍內。 | 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，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
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 | 喺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嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |