目錄
- 1. 產品概述
- 2. 技術參數解讀
- 2.1 電氣與光學特性(喺Ts=25°C情況下)
- 2.2 絕對最大額定值(喺Ts=25°C情況下)
- 3. 分級系統
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 載帶同捲軸尺寸
- 5.3 標籤資訊
- 5.4 防潮包裝
- 5.5 可靠性測試項目
- 6. 焊接及組裝指引
- 6.1 回流焊接曲線
- 6.2 維修與清潔
- 7. 包裝與訂購資訊
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用
- 8.2 設計考量
- 9. 處理注意事項
- 10. 常見問題
- 11. 技術原理與趨勢
- 12. 典型應用案例
- 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
本文件提供RF-W1SA28IS-A47全彩SMD LED嘅完整技術規格。呢款裝置將紅、綠、藍LED晶片整合喺一個緊湊嘅2.8mm x 2.7mm x 2.45mm封裝入面,並採用霧面表面處理以達致高對比度。佢專為戶外全彩視頻屏幕、裝飾照明、娛樂應用及一般用途而設計。呢款LED具有極寬視角(110°)、高發光強度、低功耗、良好可靠性及長使用壽命。佢達到IPX6防水等級、符合RoHS標準,並適用於無鉛回流焊接。濕敏等級係5a。
2. 技術參數解讀
2.1 電氣與光學特性(喺Ts=25°C情況下)
下表總結咗喺 20mA 正向電流(R、G、B)下測量到嘅主要電氣同光學參數,除非另有說明。
- 正向電壓(VF): 紅色晶片:最低 1.7V,最高 2.4V;綠色同藍色晶片:最低 2.5V,最高 3.3V。公差 ±0.1V。
- 主波長(λD): 紅色:617~628nm(分檔間距 5nm);綠色:520~545nm(分檔間距 3nm);藍色:460~475nm(分檔間距 3nm)。公差 ±1nm。
- 光譜輻射帶寬(Δλ): 紅色:24nm;綠色:38nm;藍色:30nm。
- 發光強度 (IV): 最小值:紅光 580mcd,綠光 1130mcd,藍光 300mcd;平均值:紅光 870mcd,綠光 1700mcd,藍光 460mcd;最大值:紅光 1300mcd,綠光 2550mcd,藍光 690mcd。公差 ±10%。強度分檔比例為 1:1.3。
- 反向電流 (IR): 於 VR=5V 條件下量度,典型值 ≤6μA。
- 視角 (2θ1/2): 110°。
2.2 絕對最大額定值(喺Ts=25°C情況下)
- 正向電流 (IF): 紅色:25mA;綠色:20mA;藍色:20mA。
- 反向電壓 (VR): 所有顏色均為 5V。
- 工作溫度 (TOPR): -30°C 至 +85°C。
- 儲存溫度 (TSTG): -40°C 至 +100°C。
- 功率耗散 (PD): 红色:60mW;绿色:68mW;蓝色:68mW。
- 接面溫度 (TJ): 所有顏色均為 105°C。
- 靜電放電 (ESD, HBM): 1000V。
3. 分級系統
LED 會根據主波長、發光強度同順向電壓進行分級。紅色嘅波長分級間距係 5nm,綠色同藍色則係 3nm。發光強度嘅分級比例係 1:1.3。順向電壓嘅分級雖然冇明確列出,但生產公差係受控嘅。分級代碼會印喺標籤上以便追溯。
4. 性能曲線分析
典型嘅光學特性曲線可以顯示裝置喺唔同條件下嘅表現:
- 順向電壓 vs. 順向電流(圖1-6): 顯示紅、綠、藍三色嘅典型順向電流與順向電壓關係。喺20mA下,順向電壓大約係2.0V(紅)、2.8V(綠)、2.8V(藍)。
- 相對強度 vs. 順向電流(圖1-7): 相對發光強度會隨順向電流增加而上升,但唔係線性關係;喺較高電流下效率會下降。
- 發光強度 vs. 環境溫度(圖1-8): 強度會隨溫度上升而下降。喺85°C時,綠色同藍色嘅強度可能跌到得返25°C時嘅大約50%,而紅色所受影響較細。
- 最大正向電流 vs. 焊接溫度(圖1-9): 最大允許正向電流會隨環境溫度升高而遞減,喺100°C時所有顏色嘅電流都會降至零。
- 光譜分佈(圖1-10): 發射光譜顯示每種顏色都有窄峰,重疊極少,確保良好嘅色彩純度。
- 輻射模式(圖1-11、1-12): LED喺X-X同Y-Y方向都擁有對稱嘅110°寬視角,能夠實現均勻嘅光線分佈。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸
封裝尺寸為2.8mm(長)× 2.7mm(寬)× 2.45mm(高)。除特別標註外,所有尺寸公差為±0.1mm。器件頂視圖帶有定位標記。底視圖顯示六個焊盤:1R+、2R-、3G+、4G-、5B+、6B-。極性通過定位標記及焊盤形狀標示。規格書中提供建議焊接圖案。器件內部填充膠水(glue filling)以符合環保要求。
5.2 載帶同捲軸尺寸
LED採用載帶封裝,間距為4.0mm。捲盤外徑為400mm ±2mm,內徑為100.0mm ±0.4mm,寬度為12.4mm ±0.3mm。標準數量為每捲10,000件。
5.3 標籤資訊
每個捲盤附有標籤,內容包括Part Number、Lot Number(包含包裝機編號、序號、分檔代碼及數量(以K計))、Luminous Intensity (IV) bin、Forward Voltage (VF) bin、Wavelength (Wd) bin、Forward Current (IF) condition、Quantity (QTY)及Date of manufacture。
5.4 防潮包裝
LED 以防靜電防潮鋁箔袋包裝,內附乾燥劑及濕度指示卡 (CF-HIC),並進行密封。儲存條件:溫度 ≤30°C,濕度 ≤60% RH。建議儲存期限少於6個月。若包裝已開啟,LED 必須在 ≤30°C/60%RH 條件下於12小時內完成焊接。未使用之物料需存放於乾燥環境 (≤30°C/≤10%RH),並根據預處理表格進行烘烤後方可再次使用 (例如:視乎儲存時間及條件,於65±5°C 烘烤12至48小時)。
5.5 可靠性測試項目
該元件根據 JEDEC 及 JEITA 標準進行可靠性測試,包括:耐焊接熱 (260°C,3次)、熱衝擊 (-40°C 至 100°C,500次循環)、耐濕性 (85°C/85%RH + 回流焊)、高溫儲存 (100°C,1000小時)、低溫儲存 (-40°C,1000小時)、室溫工作壽命 (25°C,IF=20mA,1000小時)、高溫高濕工作壽命 (85°C/85%RH,IF=10mA,500小時)、溫濕度儲存 (85°C/85%RH,1000小時)、低溫工作壽命 (-40°C,IF=20mA,1000小時)。驗收標準:VF 變化 ≤10%,IR ≤10μA,發光強度衰減 ≤30%,無物理損壞。
6. 焊接及組裝指引
6.1 回流焊接曲線
The recommended reflow soldering profile is based on SAC305 solder paste. Key parameters: ramp-up rate ≤4°C/s, preheat temperature 150-200°C for 60-120s, time above liquidus (217°C) ≤60s, peak temperature 245°C (max 10s at peak), cooling rate ≤6°C/s. Only one reflow is allowed. It is recommended to use nitrogen atmosphere to prevent oxidation. The LED is designed for reflow soldering only; hand soldering is allowed with iron temperature <300°C for <3 seconds, one time only.
6.2 維修與清潔
唔建議維修已焊接嘅LED。如果無可避免,請使用雙頭烙鐵並確認冇損壞。清潔應使用酒精;避免使用水、苯、稀釋劑或含有Cl同S元素嘅離子液體。
7. 包裝與訂購資訊
標準包裝單位係每卷10,000件。卷軸會封裝喺防靜電防潮袋入面,附有乾燥劑同濕度指示卡。22卷裝入一個紙箱。訂購時使用包含bin codes嘅完整零件編號。請參閱標籤以了解具體嘅bin。
8. 應用建議
8.1 典型應用
- 戶外全彩視頻屏幕
- 室內及戶外裝飾照明
- 遊樂場照明
- 一般標牌與顯示
8.2 設計考量
- 務必使用恆定電流源驅動每個LED晶片,以確保亮度同顏色一致。
- 確保反向電壓唔超過5V,特別係喺矩陣驅動應用中。
- 提供適當嘅熱管理:操作期間保持LED表面溫度低於55°C,焊點溫度低於75°C。接面溫度唔可以超過105°C。
- 用於戶外時,請注意IPX6等級只適用於LED本身;最終組裝亦必須符合環境要求。
- 長時間存放或潮濕環境後首次通電前,應以20%功率運行顯示屏一段時間,以烘乾水分。
- 避免處於高濕度、冷凝、硫化氫或鹽霧環境,除非有額外保護措施。
9. 處理注意事項
- 儲存:使用防潮及防靜電包裝。存放於≤30°C/≤60%RH環境。有效期為6個月。開封後,請於12小時內完成焊接。若未使用,應存放於≤30°C/≤10%RH環境,並在使用前進行烘烤。
- 靜電防護:所有設備必須妥善接地。使用手腕帶、防靜電墊及導電容器。
- Reverse voltage: protect against reverse voltage >5V.
- 機械處理:請勿直接觸碰環氧樹脂表面;應使用鑷子夾持側邊。已組裝的PCB板不可疊放,以免損壞樹脂。
- 請勿在未加額外保護下,將LED暴露於有水凝結、霜、灰塵、腐蝕性氣體或鹽霧的環境中使用。
10. 常見問題
問:每種顏色的最大正向電流係幾多? 答:紅色:25mA,綠色:20mA,藍色:20mA。
問:我可唔可以同時以最大電流驅動晒三種顏色? 答:可以,但總功率損耗(R+G+B)唔可以超過各自最大值嘅總和(60+68+68=196mW)。熱管理必須確保接面溫度保持喺105°C以下。
問:打開防潮袋之後,未用嘅LED應該點樣儲存? 答:儲存於≤30°C及≤10% RH。如果儲存時間超出限制或者濕度指示劑顯示受潮,使用前請喺65±5°C下烘烤12-48小時。
問:呢粒LED係咪兼容無鉛焊接? A: 係,峰值回流焊溫度係245°C,適合用喺無鉛焊膏。
Q: 呢粒LED嘅保養期係幾耐? A: 製造商會提供可靠性測試數據,但具體保養條款需要另外協商。呢個裝置喺額定條件下設計有長使用壽命。
11. 技術原理與趨勢
全彩SMD LED將紅、綠、藍晶片封裝喺同一元件入面,產生寬廣色域。紅色晶片通常採用AlInGaP材料,而綠色同藍色就用InGaN。寬視角係通過封裝幾何結構同灌封膠達成。未來趨勢包括更高光效、更細封裝尺寸,以及改善嘅熱管理。IPX6防水等級容許喺戶外環境使用而無需額外密封,呢個喺建築照明同數碼標牌領域嘅需求日益增加。
12. 典型應用案例
RF-W1SA28IS-A47 LED適合用於需要高亮度同防水性能嘅戶外LED視頻牆。例如,一個採用呢粒LED嘅體育場顯示屏可以做到P4到P10嘅像素間距,並保持良好對比度同色彩一致性。喺裝飾照明方面,寬視角同細封裝令到燈帶可以做到無縫效果。低正向電壓有助於降低電池供電應用嘅功耗。
LED規格術語
LED技術術語完整解釋
光電性能
| 術語 | 單位/表示方式 | 簡單解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 發光效率 | lm/W(流明每瓦) | 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(流明) | 光源發出嘅總光量,通常稱為「亮度」。 | 決定光線係咪夠光。 |
| 發光角度 | °(度),例如 120° | 光強度衰減到一半時嘅角度,決定光束嘅寬度。 | 影響照明範圍同均勻度。 |
| CCT (色溫) | K (Kelvin),例如:2700K/6500K | 光線嘅暖/冷程度,數值越低越偏黃/暖,越高越偏白/冷。 | 決定照明氛圍同適用場景。 |
| CRI / Ra | 無單位,0–100 | 準確呈現物體顏色嘅能力,Ra≥80為良好。 | 影響顏色真實性,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 | 顯示強度喺唔同波長上嘅分佈。 | 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 | 開啟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 | 短時間內可承受嘅峰值電流,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。 | 電路必須防止反接或電壓尖峰。 |
| 熱阻 | Rth (°C/W) | 從晶片到焊料嘅熱傳導阻力,數值越低越好。 | 高熱阻需要更強嘅散熱設計。 |
| ESD 抗靜電能力 | V (HBM),例如 1000V | 承受靜電放電嘅能力,數值越高代表越唔易受損。 | 生產時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晶片內部嘅實際運作溫度。 | 每降低10°C可能令壽命倍增;溫度過高會導致光衰同色偏。 |
| 流明衰減 | L70 / L80(小時) | 亮度下降到初始值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%) | 經過一段時間後保留嘅亮度百分比。 | 表示長期使用下嘅亮度保持能力。 |
| 色偏 | Δu′v′ 或 MacAdam ellipse | 使用期間顏色變化嘅程度。 | 影響照明場景中嘅顏色一致性。 |
| Thermal Aging | 材料退化 | 長期高溫導致嘅劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色改變或開路故障。 |
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。 |
| 芯片结构 | 正面、倒装芯片 | 芯片电极排列 | 倒装芯片:散热更佳,效能更高,适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、Silicate、Nitride | 覆蓋藍光晶片,將部分光轉換成黃/紅色,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/光學元件 | 平面、微透鏡、TIR | 表面光學結構控制光線分佈。 | 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 |
|---|---|---|---|
| 光通量分級 | 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。 |
| Voltage Bin | 代碼例如:6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 有助驅動器匹配,提升系統效率。 |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | 按顏色坐標分組,確保範圍緊湊。 | 保證顏色一致性,避免燈具內出現顏色不均。 |
| CCT Bin | 2700K, 3000K 等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 满足唔同场景嘅CCT要求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 标准/测试 | 簡單解釋 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持率测试 | 喺恆溫環境下長期照明,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 | 確保不含有害物質(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、資助計劃,提升競爭力。 |