目錄
- 1. 產品概述
- 2. 技術參數
- 2.1 電氣與光學特性
- 2.2 絕對最大額定值
- 2.3 熱阻
- 3. 分檔系統
- 3.1 順向電壓分檔
- 3.2 光通量分檔
- 3.3 色度分檔
- 4. 性能曲線
- 4.1 順向電壓與順向電流關係
- 4.2 相對強度與順向電流關係
- 4.3 溫度特性
- 4.4 光譜分佈
- 4.5 輻射圖案
- 5. 機械與包裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 建議焊接圖案
- 5.3 極性辨識
- 5.4 載帶與捲盤尺寸
- 5.5 包裝數量與標籤
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 迴焊曲線
- 6.2 注意事項
- 6.3 儲存條件
- 7. 可靠性測試資訊
- 7.1 測試項目與條件
- 7.2 失效判準
- 8. 操作注意事項
- 9. 應用說明
- 9.1 典型應用
- 9.2 散熱設計考量
- 9.3 電路設計
- 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
RF-A3H10-W60P-E5 是一款專為車用外飾照明設計的陶瓷封裝高功率LED。採用穩固的陶瓷基板與矽膠封裝，確保在極端熱應力與機械應力下具備高可靠性。此LED在1000 mA順向電流下提供360–460 lm光通量，僅有2.00 mm × 1.60 mm × 0.80 mm的緊湊尺寸。元件通過AEC-Q102認證，適用於頭燈、日行燈、霧燈及其他要求長壽命與穩定性能的外飾照明系統。
主要特色包含相容於無鉛迴焊、濕度敏感等級2、符合RoHS與REACH規範，以及靜電放電防護最高達8000 V（HBM）。LED可在−40 °C至+125 °C寬廣溫度範圍內運作，接面溫度最高達150 °C。
2. 技術參數
2.1 電氣與光學特性
在焊接溫度25 °C、順向電流1000 mA條件下，典型順向電壓為2.8 V，保證範圍為最低2.8 V至最高3.4 V。5 V逆向電流低於10 µA。光通量典型值為360 lm，分檔範圍為360 lm至460 lm。視角（半功率）為120°（典型值）。本規格書未指定演色性指數（Ra），表示產品以亮度而非色彩品質為目標。
2.2 絕對最大額定值
元件可承受最高功率耗散5100 mW、連續順向電流1500 mA、峰值順向電流2000 mA（1/10工作週期，10 ms脈衝）。逆向電壓不得超過5 V。操作溫度範圍為−40 °C至+125 °C，儲存溫度相同，接面溫度最高為150 °C。ESD敏感度（HBM）額定為8000 V。
2.3 熱阻
接面至焊接點熱阻（RthJ-S）在1000 mA條件下典型值為3.1 °C/W，最大值為4.1 °C/W。此低熱阻確保高效傳熱至PCB，對維持高電流操作時接面溫度在安全範圍內至關重要。
3. 分檔系統
3.1 順向電壓分檔
在IF = 1000 mA下，順向電壓分為三個檔位：
- G0：2.8 – 3.0 V
- H0：3.0 – 3.2 V
- I0：3.2 – 3.4 V
3.2 光通量分檔
光通量分為四個檔位：
- BG：360 – 380 lm
- BH：380 – 400 lm
- FD：400 – 430 lm
- FE：430 – 460 lm
3.3 色度分檔
根據CIE 1931座標定義三個色度檔位。這些檔位對應車用照明常用的白光區域：
- 57N：頂點座標 (0.3221,0.3255) → (0.3206,0.3474) → (0.3375,0.3628) → (0.3365,0.3381)
- 60N：(0.3157,0.3211) → (0.3142,0.3430) → (0.3311,0.3584) → (0.3301,0.3337)
- 65N：(0.3029,0.3286) → (0.3206,0.3463) → (0.3222,0.3243) → (0.3069,0.3095)
這些分檔確保不同生產批次的顏色外觀一致。
4. 性能曲線
4.1 順向電壓與順向電流關係
室溫下，順向電壓從200 mA時的約2.6 V逐漸上升至1500 mA時的3.4 V。曲線呈現典型二極體行為。設計者須考量此電壓變化，以避免超出絕對最大額定值。
4.2 相對強度與順向電流關係
相對發光強度隨著電流上升至1500 mA呈幾乎線性增加，約達到1000 mA強度的140%。在低電流（200 mA）下，強度約為1000 mA時的20%。
4.3 溫度特性
當焊接溫度從−40 °C升至125 °C時，相對發光強度在125 °C下降至約80%。順向電壓也隨溫度升高而下降（約0.1 V）。色度座標隨溫度略有偏移，仍保持在車用應用可接受範圍內。
4.4 光譜分佈
此LED發出白光，光譜範圍從400 nm至750 nm。光譜峰值約在450 nm（藍光），並帶有二次磷光體轉換的黃光成分，產生的相關色溫（CCT）為車用白光LED典型值。
4.5 輻射圖案
輻射圖呈現類朗伯分佈，半功率角為±60°（總共120°）。強度從中心向邊緣逐漸衰減，確保反射鏡或透鏡光學系統中均勻照亮。
5. 機械與包裝資訊
5.1 封裝尺寸
LED封裝尺寸為2.00 mm × 1.60 mm（俯視），高度0.80 mm。底部視圖顯示兩個較大的陽極與陰極焊墊（1.85 mm × 0.55 mm 及 1.00 mm × 1.45 mm）。極性由封裝角落的小凹口指示。除非另有說明，所有尺寸公差為±0.2 mm。
5.2 建議焊接圖案
為確保良好散熱與機械可靠性，建議的PCB焊盤圖案包含兩個矩形焊盤：陰極1.95 mm × 0.65 mm，陽極1.05 mm × 0.60 mm，兩者間距0.60 mm。焊墊幾何形狀應與底部金屬層匹配以避免橋接。
5.3 極性辨識
極性由封裝外形清楚標示。底部視圖顯示陽極焊盤較大（左側），陰極焊盤較小（右側），與焊接圖案示意圖一致。
5.4 載帶與捲盤尺寸
LED以8 mm寬載帶供貨，間距4 mm。腔體尺寸為2.30 mm × 1.80 mm（B0 × A0），深度0.95 mm。每捲盤裝有4000顆。捲盤尺寸：外徑180 mm，輪轂直徑60 mm，寬度12 mm。
5.5 包裝數量與標籤
標準包裝：每盤4000 pcs。捲盤附有防潮袋及乾燥劑。標籤包含料號、批號、分檔代碼（光通量與色度）、順向電壓檔位、數量與日期。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴焊曲線
建議的迴焊曲線遵循JEDEC J-STD-020。關鍵參數：
- 平均升溫速率：最大3 °C/s（從Tsmax到TP）
- 預熱：150–200 °C，持續60–120 s
- 高於217 °C時間：最大60 s
- 峰值溫度：最高260 °C，峰值±5 °C內時間：最大30 s
- 冷卻速率：最大6 °C/s
- 從25 °C到峰值的總時間：最長8 min
不得進行超過兩次迴焊。若兩次迴焊間隔超過24小時，LED可能吸收濕氣，需在第二次焊接前進行烘烤。
6.2 注意事項
在焊接期間及之後避免對矽膠透鏡施加機械應力。安裝後不要彎曲PCB。若需重工，請使用雙頭烙鐵。焊接後切勿快速冷卻元件。
6.3 儲存條件
打開真空密封袋前：儲存於≤30 °C及≤75% RH，最長一年。打開後：在≤30 °C及≤60% RH下24小時內使用。若超出時間，使用前請在60±5 °C下烘烤≥24小時。
7. 可靠性測試資訊
7.1 測試項目與條件
可靠性測試包含迴焊（260 °C，10 s，2次）、濕度敏感等級2預處理（85 °C/60% RH，168 h）、熱衝擊（−40 °C至125 °C，1000次循環）、壽命測試（125 °C，1000 mA，1000 h）以及高溫高濕壽命測試（85 °C/85% RH，1000 mA，1000 h）。所有測試使用20個樣品，允收標準為0/1失效。
7.2 失效判準
每項測試後適用以下限制：
- 順向電壓變化：≤ 1.1 × USL（規格上限）
- 逆向電流：≤ 2.0 × USL
- 光通量下降：≥ 0.7 × LSL（規格下限）
8. 操作注意事項
LED操作環境與接觸材料必須含硫量低於100 ppm。溴與氯含量各自低於900 ppm，且總和低於1500 ppm。來自燈具材料的揮發性有機化合物（VOCs）可能滲入矽膠封裝並導致變色；因此僅應使用相容的黏合劑與塗層。使用工具夾持LED側面，切勿直接按壓透鏡。操作與組裝時必須採取ESD防護。清潔時建議使用異丙醇，避免超音波清洗。
9. 應用說明
9.1 典型應用
此LED非常適合車用外飾照明，例如日行燈、近光/遠光頭燈以及霧燈。其小型陶瓷封裝可實現緊湊光學設計，高光通量及寬光束角提供高效率的光分佈。
9.2 散熱設計考量
由於接面溫度必須維持在150 °C以下，適當的散熱至關重要。低熱阻（典型3.1 °C/W）允許使用帶有熱孔的標準FR4 PCB，但為了最大電流，建議採用金屬核心PCB（MCPCB）。應進行熱模擬以確保在最大電流下焊接溫度不超過105 °C。
9.3 電路設計
務必包含限流電阻或恆流驅動器以防止熱失控。應提供逆向電壓保護；若LED承受逆向偏壓，漏電流可能導致損壞。並聯多顆LED時，請確保順向電壓匹配（相同檔位）以平衡電流分配。
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。 |