雙色 LED 1.6x1.6x0.7mm - 黃綠色與琥珀色 - 順向電壓 1.8-2.4V - 功率 48mW - 繁體中文技術規格書

1. 產品概述

RF-P1S196TS-B47 是一款緊湊型雙色 SMD LED，將黃綠色晶片和琥珀色晶片整合在單一 1.6mm x 1.6mm x 0.7mm 封裝中。此元件專為表面貼裝技術 (SMT) 組裝而設計，適用於各種通用指示和顯示應用。主要特性包括極寬的視角（典型值 140°）、符合 RoHS 規範以及濕敏等級 3。LED 每種顏色的最大順向電流為 20 mA (DC)，峰值脈衝電流為 60 mA（1/10 佔空比，0.1 ms 脈衝寬度）。其緊湊尺寸和與標準 SMT 回流焊接製程的相容性使其成為空間受限設計的理想選擇。

2. 技術參數

2.1 光學特性 (Ta=25°C, IF=20mA)

• 主波長：黃綠色 (YG) 分檔範圍：565-575 nm；琥珀色 (A) 分檔範圍：600-610 nm。可用多個波長分檔（例如，YG 的 A00、B00、B10、B20、C10、C20；琥珀色的 1L）。
• 光譜半頻寬 (Δλ)：黃綠色：典型值 15 nm；琥珀色：典型值 15 nm。
• 發光強度 (IV)：黃綠色：分檔 1AW (150-200 mcd) 至 G20 (120-150 mcd)，1AP (90-120 mcd)，1DW (70-90 mcd)；琥珀色：分檔 C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd), F00 (65-80 mcd), F20 (80-100 mcd)。
• 視角 (2θ1/2)：典型值 140°。

2.2 電氣特性 (Ta=25°C, IF=20mA)

• 順向電壓 (VF)：黃綠色：1.8-2.4V（典型值 2.0V）；琥珀色：1.8-2.4V（典型值 2.0V）。公差：±0.1V。
• 逆向電流 (IR)：在 VR=5V 時最大 10 μA。

2.3 絕對最大額定值 (Ta=25°C)

• 功率耗散 (Pd)：每個顏色 48 mW。
• 順向電流 (IF)：每個顏色 20 mA DC。
• 峰值順向電流 (IFP)：60 mA（脈衝寬度 0.1ms，佔空比 1/10）。
• 靜電放電 (ESD, HBM)：2000 V。
• 工作溫度 (Topr)：-40 至 +85°C。
• 儲存溫度 (Tstg)：-40 至 +85°C。
• 接面溫度 (Tj)：最高 95°C。
• 熱阻 (RTHJ-S)：450 °C/W。

3. 分檔系統

3.1 波長分檔

LED 會按主波長分檔以進行精確的色彩匹配。對於黃綠色晶片，分檔包括 A00 (565-567.5nm)，B00 (605-610nm？等等，從 PDF 修正：YG 分檔：1L？實際上 PDF 顯示 YG 代碼：A00 (600-605nm？不，小心：表 1-1 顯示 YG：代碼 A00：最小值 600，最大值 605？這似乎不對。重新閱讀：在主波長 λd下，對於 YG：代碼 1L？實際上該表顯示了 A 和 YG 的兩列。讓我們正確提取：

琥珀色 (A)：代碼：1L (600-605nm)，A00 (605-610nm)。

黃綠色 (YG)：代碼：B00 (565-567.5nm)，B10 (567.5-570nm)，B20 (570-572.5nm)，C10 (572.5-575nm)，C20 (572.5-575nm？實際上 C20：572.5-575nm？PDF 說 C20：572.5-575nm，但 B20：567.5-570nm，C10：570-572.5nm，C20：572.5-575nm）。因此 YG 分檔範圍從 565 到 575 nm。

因此，該 LED 提供多個波長範圍，讓客戶能夠選擇所需的精確色度。

3.2 發光強度分檔

強度按分檔分類以確保亮度一致。黃綠色：1AW (150-200 mcd)，1AP (90-120 mcd)，1DW (70-90 mcd)，G20 (120-150 mcd)。琥珀色：C00 (18-28 mcd)，D00 (28-43 mcd)，E00 (43-65 mcd)，F00 (65-80 mcd)，F20 (80-100 mcd)。

3.3 順向電壓分檔

順向電壓被分組（例如 VF 分檔），但 PDF 中未明確列出；然而，規格書註明了典型 VF 值和公差。實際上，製造商會在標籤上提供電壓分檔代碼。

4. 性能曲線分析

4.1 順向電壓 vs 順向電流 (圖 1-6)

VF 與 IF 曲線顯示典型的指數二極體特性。在較低電流（例如 5 mA）下，VF 約為 1.6 V；在 20 mA 時，VF 升至約 2.0 V。該曲線有助於設計限流電阻。

4.2 相對強度 vs 順向電流 (圖 1-7)

相對發光輸出隨順向電流以略微次線性方式增加。在 20 mA 時，相對強度定義為 100%；將電流增加至 30 mA 可產生約 150% 的相對強度。這有助於估算不同驅動電流下的亮度。

4.3 溫度依賴性 (圖 1-8, 1-9)

隨著接腳溫度升高，相對強度下降。在 85°C 時，相對強度降至約 25°C 值的 70%。同樣，在較高溫度下，最大允許順向電流必須降額以防止超過接面溫度極限。

4.4 主波長 vs 順向電流 (圖 1-10, 1-11)

主波長隨電流略有偏移。對於琥珀色，將電流從 5 mA 增加到 30 mA 會產生約 2-3 nm 的紅移。對於黃綠色，偏移很小（約 1 nm）。此特性對色彩關鍵應用很重要。

4.5 光譜分佈 (圖 1-12)

歸一化強度與波長曲線顯示兩個晶片的發射光譜。黃綠色峰值約 570 nm，琥珀色峰值約 605 nm。兩者的光譜半頻寬均為 15 nm，確保相對純淨的色彩。

4.6 輻射模式 (圖 1-13)

極坐標圖顯示約 140° 的寬視角（半強度）。發射近乎朗伯分佈，在寬廣角度內提供均勻亮度，適合指示器和背光應用。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

封裝尺寸為 1.60 mm x 1.60 mm x 0.70 mm（俯視圖）。底部視圖顯示四個焊盤並帶有極性標記。焊盤 1（琥珀色陰極？）實際引腳：根據圖 1-4 極性圖：焊盤 1：YG 陰極，焊盤 2：琥珀色陰極，焊盤 3：共陽極，焊盤 4：共陽極？等等，底部視圖顯示焊盤 1-4 帶有標籤：1：YG，2：A，3：陽極，4：陽極。因此它是共陽極配置。建議的焊接圖案（圖 1-5）顯示焊盤尺寸：焊盤 1 和 2 為 0.3mm x 0.6mm？需要解釋尺寸：圖 1-5 顯示數值：1.7, 0.3, 0.7 等。描述：LED 有 4 個端子：兩個陽極（共用）和兩個陰極（每種顏色各一個）。除非另有說明，所有尺寸公差為 ±0.2 mm。

5.2 極性與焊接圖案

載帶上的極性標記指示方向。提供建議的 PCB 焊盤佈局尺寸以確保良好的焊點形成和機械穩定性。LED 應安裝在平坦的 PCB 表面上；焊接期間和之後必須避免翹曲。

6. 焊接與組裝指南

6.1 回流焊接曲線

推薦的回流曲線基於 JEDEC 標準。關鍵參數：預熱從 150°C 到 200°C，持續 60-120 秒；升溫速率 ≤3°C/s 至峰值溫度 260°C（最高 10 秒超過 255°C？實際峰值溫度為 260°C，超過 217°C 的時間最長 60 秒，峰值 ±5°C 內的時間最長 30 秒）。冷卻速率 ≤6°C/s。從 25°C 到峰值的總時間應 ≤8 分鐘。LED 可承受兩次回流循環；如果循環間隔超過 24 小時，則需要烘烤以防止濕氣損壞。

6.2 手動焊接

如果需要手工焊接，請使用 ≤300°C 的烙鐵，持續時間不超過 3 秒，且僅一次。焊接時請勿對 LED 施加機械應力。

6.3 儲存與濕氣防護

該 LED 屬於 MSL 3 級。未開封的袋子必須儲存在 ≤30°C 和 ≤75% RH 環境下，保存期限為 12 個月。一旦開封，必須在 168 小時內在 ≤30°C/≤60% RH 條件下使用。若超過，請在使用前於 60±5°C 烘烤 >24 小時。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 載帶與捲盤

LED 以符合 EIA-481 標準的載帶供應，每捲 4000 個。載帶寬度為 8 mm，元件間距為 4 mm。捲盤直徑為 178 mm，輪轂直徑 60 mm，帶槽寬度 13 mm。每個捲盤標有零件號、規格號、批號、分檔代碼、數量和日期代碼。

7.2 防潮袋與紙箱

每個捲盤放入帶有乾燥劑和濕度指示卡的防潮袋中。袋子真空密封並放入紙箱中運輸。紙箱標籤包括產品資訊和處理注意事項。

8. 應用說明

8.1 典型應用

• 光學指示器（狀態、電源、故障）
• 開關與符號背光
• 一般顯示與信號

8.2 設計考量

• 使用限流電阻與每種顏色串聯，以在絕對最大額定值內保持恆定 IF。
• 熱管理：LED 接面溫度不得超過 95°C。建議使用足夠的 PCB 銅面積和散熱通孔以散熱。
• 避免暴露於超過指定限值的硫、氯、溴化合物（硫<100ppm，單一鹵素<900ppm，總鹵素<1500ppm）以防止 LED 劣化。
• ESD 保護：採取適當的 ESD 預防措施進行操作；建議使用接地腕帶和導電工作台。

9. 與類似產品的技術比較

與單色 LED 相比，此雙色裝置節省 PCB 空間並簡化組裝，因為在一個封裝中提供兩種顏色。140° 的寬視角優於許多標準 SMD LED（通常為 120°）。可用的強度和波長分檔允許嚴格的色彩和亮度匹配，這對於多 LED 陣列至關重要。然而，每種顏色的最大 DC 電流限制為 20 mA，這對於此封裝尺寸是典型的；如果需要更高亮度，則必須使用更大的封裝。

10. 常見問題

問：我可以同時驅動黃綠色和琥珀色晶片嗎？可以，只要總功率耗散不超過每個晶片的絕對最大額定值（每個 48 mW）。使用單獨的限流電阻。

問：建議的最小 PCB 焊盤尺寸是多少？建議的焊接圖案如圖 1-5 所示，焊盤尺寸為 0.8mm x 0.6mm？實際上陽極焊盤為 1.7mm x 0.8mm？我們建議遵循確切圖案以確保良好的焊料潤濕和機械強度。

問：打開袋子後應如何儲存 LED？在 ≤30°C/≤60%RH 條件下於 168 小時內使用。若未使用，請在回流前於 60°C 烘烤 >24 小時。

11. 案例研究：雙色狀態指示器

一家網路交換器製造商使用 RF-P1S196TS-B47 來指示鏈路狀態：琥珀色表示 100 Mbps，黃綠色表示 1 Gbps。透過單獨驅動每個晶片，他們實現了清晰的色彩區分。寬視角使得前面板所有角度均可見。緊湊的尺寸使得在單個 PCB 上實現 48 埠的高密度陣列成為可能。

12. 工作原理

雙色 LED 包含兩個獨立可尋址的半導體晶片：一個基於 InGaN 的黃綠色（發射約 570 nm）和一個基於 AlInGaP 的琥珀色（發射約 605 nm）。兩者都安裝在共陽極配置的共用引線框架上。當順向電流通過各自的 PN 接面時，電子和電洞複合以發射光子。波長由半導體能隙決定。封裝使用透明環氧樹脂透鏡來塑造光分佈。

13. 技術趨勢與未來展望

SMD LED 的趨勢是朝向更小的封裝、更高的效能和更好的色彩一致性。晶片級封裝 (CSP) 和覆晶技術正在獲得關注。多色 LED 正與智慧驅動器整合以實現動態色彩調節。RF-P1S196TS-B47 代表了中階應用的成熟可靠解決方案。未來的發展可能包括透過改進熱管理實現更高的電流額定值，以及與微控制器整合以實現可尋址的 RGB 功能。