Table of Contents
- 1. 產品概述
- 1.1 一般說明
- 1.2 功能特點
- 1.3 應用範疇
- 2. 封裝尺寸與極性
- 2.1 機械圖紙
- 2.2 焊接圖案
- 3. 技術參數
- 3.1 電氣與光學特性 (Ts=25°C)
- 3.2 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
- 3.3 熱特性
- 4. 分級系統
- 4.1 順向電壓分級
- 4.2 波長分檔
- 4.3 發光強度分檔
- 5. 光學特性曲線
- 5.1 正向電壓與正向電流關係
- 5.2 正向電流 vs 相對強度
- 5.3 溫度影響
- 5.4 光譜分佈
- 5.5 輻射模式
- 6. 封裝資訊
- 6.1 載帶與捲盤
- 6.2 標籤規格
- 6.3 防潮包裝
- 7. 可靠性測試
- 7.1 測試項目與條件
- 7.2 失效標準
- 8. SMT回流焊接
- 8.1 回流焊溫度曲線
- 8.2 手焊與維修
- 8.3 注意事項
- 9. 處理與儲存注意事項
- 9.1 環境考量因素
- 9.2 電路設計備註
- 9.3 儲存條件
- 9.4 靜電放電保護
- 10. 應用說明
- 10.1 典型應用場景
- 10.2 設計考量
- 11. 常見問題
- 11.1 典型嘅順向電壓係幾多?
- 11.2 點樣處理濕度敏感問題?
- 11.3 呢粒LED可以用喺戶外應用嗎?
- 12. 運作原理
- 13. 發展趨勢
- LED規格術語
- 光電性能
- 電氣參數
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 產品概述
1.1 一般說明
RF-BU1608TS-DC-E0 係一款採用藍色晶片製造嘅彩色LED。佢採用緊湊嘅1.6mm x 0.8mm x 0.55mm表面貼裝封裝,適合空間受限嘅應用。呢款LED提供120度嘅寬廣視角,並專為所有SMT組裝及焊接工藝而設計。佢符合RoHS標準,且濕敏等級為3。
1.2 功能特點
- 極寬視角(120°)
- 適用於所有SMT組裝及焊接製程
- 濕敏等級:第3級
- 符合RoHS標準
1.3 應用範疇
- 光學指示器
- 開關及符號顯示
- 一般用途指示
2. 封裝尺寸與極性
2.1 機械圖紙
LED 封裝尺寸為 1.6mm(長)x 0.8mm(寬)x 0.55mm(高)。除非另有標註,公差為 ±0.2mm。所有尺寸單位為毫米。俯視圖顯示 LED 位置,底視圖則標示極性。共有兩個焊墊:焊墊 1 為陽極,焊墊 2 為陰極。
2.2 焊接圖案
建議的焊接圖案(footprint)已載於數據手冊中。其設計旨在達到最佳嘅熱力同機械性能。圖案尺寸係根據封裝 footprint 而定。
3. 技術參數
3.1 電氣與光學特性 (Ts=25°C)
喺 IF=20mA 下嘅主要電氣同光學參數:
| 參數 | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 正向電壓(Bin G1) | VF | 2.8 | - | 2.9 | V |
| 正向電壓 (Bin G2) | VF | 2.9 | - | 3.0 | V |
| 正向電壓 (Bin H1) | VF | 3.0 | - | 3.1 | V |
| 正向電壓 (Bin H2) | VF | 3.1 | - | 3.2 | V |
| 正向電壓(Bin I1) | VF | 3.2 | - | 3.3 | V |
| 正向電壓(Bin I2) | VF | 3.3 | - | 3.4 | V |
| 正向電壓(Bin J1) | VF | 3.4 | - | 3.5 | V |
| 主導波長(Bin C00) | λD | 460 | - | 465 | nm |
| 主導波長(Bin D00) | λD | 465 | - | 470 | nm |
| 主導波長(Bin E00) | λD | 470 | - | 475 | nm |
| 主導波長(Bin F00) | λD | 475 | - | 480 | nm |
| 發光強度 (Bin H00) | IV | 150 | - | 230 | mcd |
| 發光強度 (Bin I00) | IV | 230 | - | 350 | mcd |
| 發光強度(Bin J00) | IV | 350 | - | 530 | mcd |
| 發光強度(Bin K00) | IV | 530 | - | 800 | mcd |
| 發光強度(Bin L00) | IV | 800 | - | 1200 | mcd |
| 光谱半带宽 | Δλ | - | 15 | - | nm |
| 视角 | 2θ1/2 | - | 120 | - | deg |
| 反向電流 (VR=5V) | IR | - | - | 10 | µA |
| 熱阻 | RTHJ-S | - | - | 450 | °C/W |
測量公差:正向電壓 ±0.1V,主波長 ±2nm,發光強度 ±10%。
3.2 絕對最大額定值 (Ts=25°C)
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率消耗 | Pd | 105 | mW |
| 正向電流 | IF | 30 | mA |
| 峰值正向電流(1/10佔空比,0.1ms) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | - | 1000 | V |
| 操作溫度 | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| 儲存溫度 | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| 接面溫度 | Tj | 95 | °C |
必須小心避免超出這些額定值。最大電流應在量測封裝溫度後確定,以確保接面溫度不超過95°C。
3.3 熱特性
從接點到焊點嘅熱阻(RTHJ-S)典型值係450°C/W。呢個數值表示,每20mA正向電流下,溫度上升會比較溫和。適當嘅熱管理對保持LED性能同壽命好重要。
4. 分級系統
4.1 順向電壓分級
正向電壓分為七個組別: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)。咁樣可以實現更緊湊嘅電路設計,並喺應用中保持亮度一致。
4.2 波長分檔
主導波長分為四個分檔:C00(460-465nm)、D00(465-470nm)、E00(470-475nm)、F00(475-480nm)。呢啲分檔涵蓋咗由深藍到略帶綠調嘅藍色區域。
4.3 發光強度分檔
發光強度分為五個分檔:H00(150-230mcd)、I00(230-350mcd)、J00(350-530mcd)、K00(530-800mcd)、L00(800-1200mcd)。呢個寬廣範圍令到可以根據唔同指示燈亮度需求進行選擇。
5. 光學特性曲線
5.1 正向電壓與正向電流關係
典型嘅I-V曲線顯示,喺5mA時正向電壓大約係2.8V,到25mA時會升至大約3.2V。條曲線符合標準二極管嘅指數關係。
5.2 正向電流 vs 相對強度
相對強度隨正向電流增加而近乎線性上升,直至30mA。喺20mA時,相對強度約為1.0(歸一化),而喺10mA時則約為0.5。
5.3 溫度影響
隨住環境溫度由0°C升至100°C,相對強度會下降約30%。同樣地,最大允許正向電流會隨引腳溫度升高而降低。喺100°C時,正向電流必須減至約10mA以避免過熱。
5.4 光譜分佈
喺20mA同25°C條件下,光譜分佈顯示峰值約喺470nm,半頻寬為15nm。光譜狹窄,確認係飽和藍色。
5.5 輻射模式
輻射模式接近朗伯分佈,半形寬度達120度。相對發光強度喺離軸±60度範圍內仍維持喺50%以上。
6. 封裝資訊
6.1 載帶與捲盤
LED以寬度8.0±0.1mm嘅載帶封裝。捲軸尺寸為:外徑178±1mm,內轂直徑60±1mm,主軸孔直徑13.0±0.5mm。每個捲軸包含4000件。
6.2 標籤規格
卷標包含零件編號、規格編號、批次編號、發光強度分級碼、色度分級(XY)、正向電壓分級、波長代碼(WLD)、數量同生產日期。
6.3 防潮包裝
LED 會用防潮袋(MBB)連同乾燥劑一齊運送。個袋會真空密封以保持低濕度環境。可能會附有濕度指示卡。MSL 等級係 3,即係開袋後喺環境溫度低過 30°C 同相對濕度低過 60% 嘅情況下,地板壽命係 168 小時。
7. 可靠性測試
7.1 測試項目與條件
可靠性測試包括:回流焊接(最高 260°C,10 秒,2 次)、溫度循環(-40°C 至 100°C,100 個循環)、熱衝擊(-40°C 至 100°C,300 個循環)、高溫儲存(100°C,1000 小時)、低溫儲存(-40°C,1000 小時)同壽命測試(25°C,IF=20mA,1000 小時)。所有測試均用 22 件樣本進行,驗收標準為 0/1。
7.2 失效標準
失效定義為:正向電壓升高超過規格上限1.1倍,反向電流超過規格上限2.0倍(於VR=5V時),以及光通量下降低於規格下限0.7倍。
8. SMT回流焊接
8.1 回流焊溫度曲線
建議嘅回流曲線具有以下參數:預熱由150°C升至200°C,持續60-120秒;升溫速率≤3°C/s;高於217°C(TL)嘅時間為60-150秒;峰值溫度(TP)260°C,並喺峰值5°C範圍內最長停留30秒(實際tp最長10秒);冷卻速率≤6°C/s。由25°C升至峰值嘅總時間唔應超過8分鐘。回流焊接次數唔應多過兩次。
8.2 手焊與維修
如需手焊,請使用溫度≤300°C嘅烙鐵,焊接時間少於3秒,並且只可焊接一次。唔建議喺回流焊後進行修補;若無法避免,請使用雙頭烙鐵,並檢查LED特性。
8.3 注意事項
請勿將LED安裝喺彎曲嘅PCB部分。冷卻期間避免機械應力或震動。焊接後請勿急速冷卻。確保PCB乾淨平整。
9. 處理與儲存注意事項
9.1 環境考量因素
The sulfur content in the operating environment and mating materials should not exceed 100PPM. Halogen content: Bromine <900PPM, Chlorine <900PPM, total Bromine+Chlorine <1500PPM. Avoid volatile organic compounds (VOCs) that can penetrate the silicone encapsulant and cause discoloration.
9.2 電路設計備註
務必加入限流電阻以防止電流突波。確保唔好施加反向電壓,因為咁會導致遷移現象同損壞LED。正向電壓只應喺電路開關時施加。
9.3 儲存條件
打開鋁袋前:存放於≤30°C及≤75%相對濕度,自製造日期起最多1年。打開後:若存放於≤30°C及≤60%相對濕度,需喺168小時內使用。若超出上述條件,請將LED喺60±5°C下烘烤≥24小時。
9.4 靜電放電保護
LED對靜電放電(ESD)同電性過載(EOS)好敏感。請遵循標準ESD預防措施:使用接地工作枱、防靜電手帶同導電包裝。
10. 應用說明
10.1 典型應用場景
呢款藍色LED好適合用嚟做狀態指示燈、開關同標誌嘅背光照明,以及消費電子產品、汽車內飾同工業控制系統中嘅通用指示用途。
10.2 設計考量
設計電路時,要考慮順向電壓分檔以確保亮度一致。寬視角(120°)容許以唔同角度安裝。喺高環境溫度應用中,需要降低順向電流。PCB上應使用至少1oz嘅銅箔以確保足夠散熱。
11. 常見問題
11.1 典型嘅順向電壓係幾多?
順向電壓會根據分 bin 而介乎 2.8V 至 3.5V。喺 20mA 電流下,大部分 bin 嘅典型數值會落喺 3.0-3.2V 範圍。
11.2 點樣處理濕度敏感問題?
呢款 LED 嘅 MSL 等級係 3。打開防潮袋之後,喺 ≤30°C/≤60%RH 環境下嘅地板壽命係 168 小時。如果喺呢段時間內未使用,就需要喺迴流焊前以 60°C 烘烤 24 小時。
11.3 呢粒LED可以用喺戶外應用嗎?
只要維持喺操作溫度範圍(-40°C 至 +85°C)內,就可以用喺室內或戶外應用。不過,直接暴露喺陽光下可能會降低對比度。如果會接觸惡劣環境,請確保做好適當封裝。
12. 運作原理
呢款LED採用藍色氮化鎵(GaN)晶片,喺正向偏壓時會發光。晶片封裝喺透明環氧樹脂或矽膠外殼入面,並帶有特定嘅光學透鏡形狀,以達到120°嘅視角。冇用到螢光粉轉換;發射嘅係晶片波長嘅直接藍光。
13. 發展趨勢
SMD LED嘅趨勢係趨向更細嘅封裝(例如0402)同更高嘅發光效率。呢款0603尺寸嘅LED喺體積同光輸出之間取得咗良好平衡。晶片技術嘅進步持續提升效率同亮度,同時保持可靠性。藍色LED喺指示燈應用中嘅使用仍然強勁,因為佢哋有高可視度同低功耗。
LED規格術語
LED技術術語完整解釋
光電性能
| 術語 | 單位/表示 | 簡單解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 發光效率 | lm/W (lumens per watt) | 每瓦電力嘅光輸出,數值越高代表越節能。 | 直接決定能源效益級別同電費成本。 |
| 光通量 | lm (lumens) | 光源發出嘅總光量,通常稱為「亮度」。 | 判斷光線是否夠光。 |
| 视角 | ° (度數),例如 120° | 光強度下降到一半時嘅角度,決定光束寬度。 | 影響照明範圍同均勻度。 |
| CCT (色溫) | K (開爾文),例如 2700K/6500K | 光線嘅冷暖感,數值低偏黃/暖,數值高偏白/冷。 | 決定照明氛圍同適用場景。 |
| CRI / Ra | 無單位,0–100 | 準確呈現物件顏色嘅能力,Ra≥80為良好。 | 影響顏色真實度,用於商場、博物館等高要求場所。 |
| SDCM | MacAdam 橢圓步階,例如「5-step」 | 顏色一致性指標,步階越細代表顏色越一致。 | 確保同一批次LED嘅顏色均勻一致。 |
| 主波長 | nm(納米),例如620nm(紅色) | 對應彩色LED顏色嘅波長。 | 決定紅、黃、綠單色LED嘅色調。 |
| 光譜分佈 | 波長對強度曲線 | 顯示唔同波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同品質。 |
電氣參數
| 術語 | 符號 | 簡單解釋 | 設計考量 |
|---|---|---|---|
| 正向電壓 | Vf | 啟動LED所需嘅最低電壓,類似「啟動門檻」。 | 驅動器電壓必須≥Vf,串聯LED時電壓會疊加。 |
| 正向電流 | If | 正常LED操作嘅電流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脈衝電流 | Ifp | 短時間可承受嘅峰值電流,用於調光或閃爍。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 反向電壓 | Vr | LED可承受嘅最大反向電壓,超出可能會導致擊穿。 | 電路必須防止反向連接或電壓尖峰。 |
| 熱阻 | Rth (°C/W) | 從晶片到焊料嘅熱傳導阻力,越低越好。 | 高熱阻需要更強嘅散熱能力。 |
| ESD 抗擾度 | V (HBM),例如 1000V | 承受靜電放電嘅能力,越高代表越唔易受損。 | 生產過程中需要採取防靜電措施,尤其係對靜電敏感嘅LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 術語 | 關鍵指標 | 簡單解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接面溫度 | Tj (°C) | LED晶片內部實際運作溫度。 | 每降低10°C可能令壽命延長一倍;過高會導致光衰、色偏。 |
| 流明衰減 | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需嘅時間。 | 直接定義LED嘅「使用壽命」。 |
| 流明維持率 | %(例如70%) | 亮度随时间保留嘅百分比。 | 表示长期使用下嘅亮度保持能力。 |
| 颜色偏移 | Δu′v′ 或 MacAdam 椭圆 | 使用期间嘅颜色变化程度。 | 影响照明场景中嘅颜色一致性。 |
| 熱老化 | 材料退化 | 因長期高溫而引致嘅劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色改變或開路失效。 |
Packaging & Materials
| 術語 | 常見類型 | 簡單解釋 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 外殼材料保護晶片,提供光學/熱介面。 | EMC:耐熱性佳,成本低;陶瓷:散熱更好,壽命更長。 |
| 晶片結構 | 正面,覆晶封装 | 芯片电极排列。 | 覆晶封装:散热更佳、效能更高,适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG, Silicate, Nitride | 覆盖蓝光芯片,将部分光线转换为黄/红光,混合成白光。 | 唔同嘅螢光粉會影響效能、色溫同顯色指數。 |
| 透鏡/光學組件 | 平面、微透鏡、TIR | 表面光學結構用嚟控制光線分佈。 | 決定視角同光線分佈曲線。 |
Quality Control & Binning
| 術語 | 分級內容 | 簡單解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如:2G, 2H | 按亮度分組,每組有最低/最高流明值。 | 確保同一批次亮度均勻。 |
| 電壓分級 | 代碼例如:6W, 6X | 按順向電壓範圍分組。 | 有助於驅動器匹配,提升系統效率。 |
| 顏色分級 | 5-step MacAdam ellipse | 按色坐标分组,确保范围紧密。 | 保证颜色一致性,避免灯具内出现颜色不均匀。 |
| CCT Bin | 2700K、3000K 等。 | 按CCT分组,每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的CCT需求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 標準/測試 | 簡單解釋 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 恆溫長期點燈,記錄亮度衰減。 | 用嚟估算LED壽命(配合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命估算標準 | 根據LM-80數據估算實際條件下嘅壽命。 | 提供科學化嘅壽命預測。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 涵蓋光學、電氣、熱能測試方法。 | 業界認可嘅測試基礎。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保唔含有害物質(鉛、水銀)。 | 國際市場准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效益認證 | 照明產品嘅能源效益及性能認證。 | 用於政府採購、補貼計劃,有助提升競爭力。 |