1. 產品概述
本產品為一款整合橙色晶片與藍色晶片於單一表面貼裝封裝的雙色發光二極體（LED）。封裝尺寸為3.0mm x 2.5mm x 1.4mm，專為需要兩種不同顏色的通用指示與顯示應用而設計。此元件相容於標準SMT組裝流程，並符合RoHS規範。其濕度敏感等級為第3級，開封後需妥善處理。60度的狹窄視角提供集中的光輸出，適用於需要高指向性的應用。
2. 技術參數分析
2.1 電氣與光學特性
除非另有說明，所有特性均在Ts = 25°C下量測。此LED的兩個晶片光譜半寬度均為15nm。順向電壓（VF）針對每種顏色分為多個代碼，以確保嚴格的電氣分選。對於橙色晶片，VF範圍從1.8V至3.6V，對應B1至J0檔位。對於藍色晶片，VF範圍從1.8V至2.4V，對應B1至D2檔位。在20mA條件下量測，橙色的主波長（λd）介於615nm至630nm，藍色則介於460nm至470nm。在20mA下的發光強度（IV）兩種顏色均介於230mcd至1200mcd，並提供多個強度檔位（I00、J00、K00、L00）以進行細分。視角（2θ1/2）為60度。在VR=5V下的逆向電流最大值為10μA。接面至焊點的熱阻（RTHJ-S）為450°C/W。
2.2 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義了超出後可能損壞元件的限制。橙色晶片的功率耗散（Pd）為72mW，藍色晶片為108mW。每顆晶片的最大順向電流（IF）為30mA。在1/10工作週期與0.1ms脈衝寬度下，峰值順向電流（IFP）可達60mA。靜電放電耐受度（HBM）為1000V。工作溫度範圍（Topr）為-40°C至+85°C，儲存溫度（Tstg）同樣為-40°C至+85°C。接面溫度（Tj）不得超過95°C。務必確保功率耗散不超過這些限制，並須實施適當的熱管理。
3. 分檔系統
此LED被分入多個檔位，以提供關鍵參數的狹窄分佈。兩種顏色的順向電壓檔位依規格表定義。橙色：B1（1.8-1.9V）、B2（1.9-2.0V）、C1（2.0-2.1V）、C2（2.1-2.2V）、D1（2.2-2.3V）、D2（2.3-2.4V）、G0（2.8-3.0V）、H0（3.0-3.2V）、I0（3.2-3.4V）、J0（3.4-3.6V）。藍色：B1（1.8-1.9V）、B2（1.9-2.0V）、C1（2.0-2.1V）、C2（2.1-2.2V）、D1（2.2-2.3V）、D2（2.3-2.4V）。主波長檔位：橙色 – D00（615-620nm）、E00（620-625nm）、F00（625-630nm）；藍色 – C00（460-465nm）、D00（465-470nm）。兩種顏色的發光強度檔位：I00（230-350mcd）、J00（350-530mcd）、K00（530-800mcd）、L00（800-1200mcd）。標籤上的檔位代碼提供完整資訊。
4. 性能曲線分析
提供典型光學特性曲線供設計參考。順向電壓對順向電流曲線（圖1-6）顯示LED典型的指數關係。順向電流對相對強度曲線（圖1-7）顯示在30mA以內，相對光輸出隨電流線性增加。引腳溫度對相對強度曲線（圖1-8）指出強度隨溫度升高逐漸下降，在100°C時約減少10%。引腳溫度對順向電流曲線（圖1-9）顯示當引腳溫度升高時允許的順向電流遞減。順向電流對主波長曲線（圖1-10、圖1-11）揭示隨著電流增加，橙色晶片出現輕微紅移，藍色晶片出現輕微藍移。相對強度對波長光譜（圖1-12）顯示兩個晶片的光譜分佈，橙色峰值波長約623nm，藍色約467nm。輻射模式（圖1-13）確認60度視角，具有典型的類朗伯分佈。
5. 機械與包裝資訊
封裝外形尺寸為3.00mm x 2.50mm x 1.40mm，公差±0.2mm。俯視圖顯示兩個LED晶片：一顆橙色（O）和一顆藍色（B），根據底視圖中的極性標記，具有共陽極與獨立陰極。提供焊接圖案（建議焊盤佈局）以實現最佳熱與電氣連接。承載帶尺寸：寬度8.00mm，間距4.00mm，元件腔深度1.6mm。捲盤尺寸：A=8.0±0.1mm、B=178±1mm、C=60±1mm、D=13.0±0.5mm。每盤2500個。標籤包含料號、規格號碼、批號、檔位代碼（包括光度、色度檔位、順向電壓、波長）、數量和日期。
6. 焊接與組裝指南
6.1 SMT回流焊接
建議的回流曲線基於JEDEC標準。從Tsmin到Tp的平均升溫速率不得超過3°C/s。預熱：Tsmin=150°C、Tsmax=200°C，時間60-120s。高於217°C（TL）的時間應為60-150s。峰值溫度（Tp）為260°C，最大時間（tp）為10s。在實際峰值溫度5°C範圍內的時間限制為30s。冷卻速率不得超過6°C/s。從25°C到Tp的總時間應在8分鐘內。回流焊接不得超過兩次，且兩次之間至少間隔24小時。手工焊接：烙鐵溫度低於300°C，時間少於3秒，僅限一次。不建議焊接後修補；若不可避免，請使用雙頭烙鐵，並確認LED特性不受影響。
6.2 操作注意事項
請勿將LED安裝於翹曲的PCB上。焊接後避免機械應力或快速冷卻。操作環境應限制硫化合物低於100PPM。鹵素含量（溴和氯）必須控制：單一<900PPM，總計<1500PPM。來自治具材料的揮發性有機物可能滲入矽膠封裝並造成變色；建議進行相容性測試。使用異丙醇清潔；不建議超音波清潔。儲存條件：開封前，≤30°C且≤75%RH，保存期限1年；開封後，≤30°C且≤60%RH，需在168小時內使用。若已吸收濕氣，請在60±5°C下烘烤>24小時。
7. 包裝與訂購資訊
LED以帶裝及捲盤方式出貨，每盤2500個。承載帶具有抗靜電功能，捲盤符合EIA-481標準。使用含乾燥劑與濕度指示卡的防潮袋確保乾燥儲存。外紙箱包含多個捲盤以進行散裝運輸。訂購資訊應包含完整料號及檔位代碼規格。範例料號：RF-P13025TS-B37（注意：內部參考，實際訂購需指定所需檔位）。
8. 應用建議
設計電路時，務必包含限流電阻，以防止因電壓變化而導致過大電流。LED不可超出絕對最大額定值驅動。散熱管理至關重要：確保良好的散熱，使接面溫度低於95°C。對於雙色操作，每個晶片可透過獨立陰極單獨控制。避免施加逆向電壓，否則可能造成損壞。對於高可靠性應用，應考慮在高環境溫度下對順向電流進行降額。在含高硫或高鹵素的環境中，請選擇符合建議限值的材料。在操作和組裝過程中，請使用適當的ESD防護。
9. 技術比較
與使用兩顆獨立的單色LED相比，此雙晶片封裝可顯著節省PCB空間、減少元件數量，並改善光學對位。狹窄視角提供更高的軸向強度，有利於點指示器應用。提供精細檔位使設計人員能夠精確匹配LED，以獲得一致的顏色與亮度。熱阻相對較高（450°C/W），與某些功率LED相比，因此在需要高電流應用時，務必謹慎考慮散熱管理。
10. 常見問題
Q1：如何選擇正確的順向電壓檔位？
選擇與驅動器電壓和電流匹配的檔位。例如，對於5V供電配合電阻，選擇一個能為電阻壓降預留足夠空間的VF檔位。
Q2：溫度對波長有何影響？
當接面溫度升高時，主波長會略微偏移：橙色向較長波長偏移（紅移），藍色向較短波長偏移（藍移）。確切的偏移量可從典型曲線推導。
Q3：如何處理ESD敏感性？
使用接地工作台、防靜電手環和導電包裝。此元件額定耐壓1000V HBM，但更強的ESD事件可能造成損壞。
Q4：打開防潮袋後的儲存壽命是多少？
在≤30°C且≤60%RH環境下為168小時。若未在此期間使用，請在使用前烘烤。
11. 實際應用範例
典型應用包括狀態指示燈（例如橙色表示警告，藍色表示正常運作）、開關及符號背光，以及通用顯示照明。雙色功能可在不增加PCB空間的情況下實現雙色信號。例如，單一指示燈可顯示關閉（無光）、待機（藍色）和運作中（橙色）。窄光束角度適合需要精確導光的應用，例如前面板指示燈或小型標誌。
12. 工作原理
LED是一種通過電致發光發光的半導體元件。當順向電流通過PN接面時，電子與電洞復合，以光子形式釋放能量。發光波長（顏色）由半導體材料的能隙決定。橙色晶片通常基於AlGaInP（鋁鎵銦磷）材料系統，藍色晶片則基於InGaN（銦鎵氮）。兩個晶片封裝在透明或散射的矽膠透鏡中，以保護金線並提供所需的視角。
13. 發展趨勢
LED產業持續追求更高的發光效率（lm/W）、更好的色彩一致性以及更小的封裝尺寸。雙色與多色LED正透過先進封裝技術（如晶片級封裝CSP與系統級封裝SiP）更加整合。改進的熱界面材料和更好的晶片貼裝方法有助於降低熱阻，從而允許更高的驅動電流。此外，自動分選技術提高了分檔精度，為汽車和醫療照明等要求嚴格的應用實現更嚴格的公差。矽膠透鏡材料正在開發中，以抵抗黃變並提高在惡劣環境下的可靠性。總體而言，趨勢是朝向更緊湊、高效且可靠的多色LED解決方案發展。
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。 |