綠黃LED RF-GSB170TS-BC 規格書 - 2.0x1.25x0.7mm - 1.8-2.4V - 72mW - 英文技術文件

1. 產品概述

1.1 一般說明

本文件規格說明 RF-GSB170TS-BC 綠黃色發光二極體 (LED)。此元件採用綠黃色晶片製成，並封裝於尺寸為 2.0 mm x 1.25 mm x 0.7 mm 的緊湊型表面貼裝形式。其設計適用於需要廣視角與低功耗的一般用途光學指示與照明應用。

1.2 功能特色

• 極寬視角：典型值 140°
• 適用於所有 SMT 組裝與迴流焊製程
• 濕度敏感等級：第 3 級（依據 JEDEC 標準）
• 符合 RoHS 規範 – 不含危害物質

1.3 應用領域

• 光學指示器與狀態指示燈
• 開關背光與符號照明
• 顯示器背光
• 通用電子設備

2. 技術參數

2.1 電氣與光學特性（除非另有說明，Ts=25°C，IF=20mA）

下列參數係在指定測試條件下量測。順向電壓容差為±0.1 V，主波長容差為±2 nm，發光強度容差為±10%。

• 光譜半頻寬： 典型值 15 nm
• 順向電壓（VF）： 提供 B0、C0、D0 分檔。20 mA 時數值：B0 最小值/典型值/最大值 = 1.8/2.0/2.0 V；C0 = 2.0/2.2/2.4 V；D0 = 2.2/2.2/2.4 V
• 主波長（λD）： 可選用於分 bin A10 (560.0–562.5 nm)、A20 (562.5–565.0 nm)、B10 (565.0–567.5 nm)、B20 (567.5–570.0 nm)、C10 (570.0–572.5 nm)、C20 (572.5–575.0 nm)
• 發光強度 (IV): 可選用於分 bin C00 (18–28 mcd)、D00 (28–43 mcd)、E00 (43–65 mcd)、F00 (65–100 mcd)
• 視角 (2θ1/2): 典型值 140°
• 逆向電流 (IR) 於 VR=5V: 最大值 10 μA
• 熱阻 (RTHJ-S): 最高 450 °C/W

2.2 絕對最大額定值（Ts=25°C）

• 功率消耗 (Pd)：72 mW
• 順向電流 (IF)：30 mA
• 峰值順向電流 (IFP, 1/10 工作週期, 0.1ms 脈衝)：60 mA
• 靜電放電 (HBM)：2000 V
• 操作溫度 (Topr)：-40 ~ +85°C
• 儲存溫度 (Tstg)：-40 ~ +85°C
• 接面溫度 (Tj)：95°C

設計時必須確保接面溫度絕不超過95°C。適當的熱管理與限流電阻對於可靠運作至關重要。

3. 分級系統

3.1 波長分級

主波長被分為六個分檔，涵蓋560 nm至575 nm的範圍。每個分檔跨度為2.5 nm，以確保色彩一致性。這些分檔分別標示為A10、A20、B10、B20、C10和C20。

3.2 發光強度分檔

發光強度被分為四個等級：C00（18–28 mcd）、D00（28–43 mcd）、E00（43–65 mcd）和F00（65–100 mcd）。這讓客戶能為其應用選擇合適的亮度等級。

3.3 順向電壓分檔

在20 mA下的順向電壓被分為三個等級：B0（1.8–2.0 V）、C0（2.0–2.4 V）和D0（2.2–2.4 V）。請注意，C0和D0的典型值為2.2 V，而B0的典型值為2.0 V。

4. 性能曲線

4.1 順向電壓 vs. 順向電流

如圖1-6所示，順向電壓會以非線性方式隨順向電流增加而上升。在20 mA時，典型順向電壓約為2.2 V（適用於C0/D0 bin）或2.0 V（適用於B0 bin）。在較低電流下，順向電壓會隨之降低。

4.2 相對強度 vs. 順向電流

圖1-7說明，相對強度在大約15 mA以內幾乎呈線性上升，隨後開始趨於飽和。將LED操作在20 mA以上時，光輸出的增益會遞減，並導致接面溫度升高。

4.3 溫度相依性

圖1-8顯示，相對強度會隨著環境溫度上升而降低。在85°C時，強度約比25°C時低20%。圖1-9指出，在較高的接腳溫度下，必須降低最大允許順向電流，以確保接面溫度低於95°C。當接腳溫度超過60°C時，應線性降低電流。

4.4 光譜分佈

圖1-11顯示相對強度隨波長的變化。發射光譜在570 nm附近達到峰值，半頻寬約為15 nm。顏色呈現為黃綠色。

4.5 輻射模式

圖1-12顯示輻射特性。視角（2θ1/2）為140°，表示光束非常寬廣，適合需要從大角度範圍可見的指示燈應用。

5. 機械尺寸與封裝

5.1 封裝尺寸

LED封裝尺寸為2.0 mm x 1.25 mm x 0.7 mm。俯視圖顯示一個帶有圓形透鏡的矩形本體。底視圖顯示兩個焊墊並帶有極性標記。詳細的機械圖紙請參閱數據手冊（圖1-1至1-4）。除非另有說明，所有尺寸單位為毫米，公差為±0.2 mm。

5.2 焊接圖案

建議的焊接焊墊如圖1-5所示。焊墊尺寸為3.20 mm x 1.20 mm，間距為0.80 mm。適當的焊墊幾何形狀可確保形成可靠的焊點並具有良好的導熱性。

5.3 極性標記

陰極可透過封裝上的凹口或標記來識別（圖1-4）。組裝時必須注意正確的方向，以避免反向電壓損壞。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊接曲線

建議的迴流焊溫度曲線如圖3-1所示。關鍵參數：

• 平均升溫速率（Tsmax 至 TP）：最大 3°C/s
• 預熱：150°C 至 200°C，60–120 秒
• 高於 217°C（TL）的時間：60–150 秒
• 峰值溫度（TP）：260°C
• 峰值溫度 ±5°C 範圍內的時間（tp）：最大 10 秒
• 冷卻速率：最高 6°C/秒
• 從 25°C 到峰值的總時間：最長 8 分鐘

回流焊接次數不得超過兩次。若兩次焊接循環間隔超過 24 小時，LED 可能吸收濕氣，需在第二次回流前進行烘烤。

6.2 手工焊接

若需手動焊接，請使用烙鐵頭溫度低於 300°C 的烙鐵，且停留時間不超過 3 秒。每個 LED 僅限焊接一次。

6.3 儲存與烘烤

LED 以防潮袋包裝出貨。開封前儲存條件：≤30°C，≤75% RH，保存期限1年。開封後：≤30°C，≤60% RH，需在168小時內使用完畢。若乾燥劑已失效或濕度指示卡顯示變化，請在60±5°C下烘烤LED超過24小時後再使用。

7. 包裝資訊

7.1 載帶與捲盤

LED 以載帶包裝，間距4.0 mm，寬度8.0 mm。每捲盤含4000顆。捲盤尺寸為外徑178 mm，內徑60 mm，輪轂孔13.0 mm。

7.2 標籤標示

每個捲盤均標示有料號、規格編號、批號、光通量分 bin 碼、色度分 bin 碼、順向電壓分 bin 碼、波長分 bin 碼、數量及日期。標籤範例如圖2-3所示。

7.3 防潮袋

將捲軸放入防潮包裝袋中，並附上乾燥劑與濕度指示卡，然後密封袋子，以在儲存與運輸期間維持低濕度。

8. 可靠性測試

此LED已通過以下測試的認證（適用時依據JEDEC標準）：

• 迴流焊（最高260°C，10秒，2次）：22個樣本中0個失效
• 溫度循環（-40°C至100°C，5分鐘轉換，30分鐘停留，100次循環）：0個失效
• 熱衝擊（-40°C 至 100°C，15 分鐘停留，300 次循環）：0 次失效
• 高溫儲存（100°C，1000 小時）：0 次失效
• 低溫儲存（-40°C，1000 小時）：0 次失效
• 壽命測試（Ta=25°C，IF=20 mA，1000 小時）：0 次失效

驗收標準：順向電壓偏移 ≤ 1.1 倍規格上限，逆向電流 ≤ 2.0 倍規格上限，光通量 ≥ 0.7 倍規格下限。

9. 操作注意事項

9.1 化學相容性

LED 不得暴露於硫化物濃度超過 100 ppm 的環境中。周圍材料中的鹵素含量（溴與氯）必須個別低於 900 ppm，且總和低於 1500 ppm。揮發性有機化合物（VOCs）可能滲入矽膠封裝體並導致變色。請避免使用會釋出有機蒸氣的黏合劑。

9.2 機械操作

請使用鑷子或適當工具從側邊夾取 LED。請勿直接觸碰或按壓矽膠透鏡表面，以免損壞內部電路。焊接完成後，請避免彎折 PCB 或在冷卻過程中施加機械應力。

9.3 電性過載與靜電放電

LED 對靜電放電（ESD）與電性過載（EOS）較為敏感。請使用適當的 ESD 防護措施（接地工作檯、靜電手環、導電包裝）。本裝置可承受 2000 V HBM，但仍需謹慎操作。

9.4 熱管理

為將接面溫度維持在95°C以下，請在PCB佈局中設計足夠的散熱結構。在高環境溫度下應降低電流使用。在理想條件下，450°C/W的熱阻意味著30 mA電流會使溫度比焊點高出13.5°C。

10. 應用說明

10.1 典型應用

寬廣的視角與黃綠色特性，使此款LED非常適合用於消費性電子產品、汽車儀表板、工業控制面板及醫療設備的狀態指示燈。其緊湊尺寸適用於空間受限的設計。

10.2 電路設計考量

務必在LED串聯一顆限流電阻。電阻值可透過公式R = (Vcc - VF) / IF計算，其中Vcc為電源電壓。順向電壓會因分檔而異；請使用適當的分檔數值或預留餘裕。對於並聯陣列，請確保每個LED都有各自的電阻以平衡電流。若電路可能承受逆向偏壓，建議加入逆向電壓保護（例如：阻斷二極體）。

11. 工作原理

LED是一種半導體p-n接面，當電子與電洞復合時會發光。復合過程中釋放的能量決定了發射光的波長。在此元件中，黃綠晶片使用的材料其能隙能量對應於約560–575 nm。光線透過透明的矽膠透鏡提取，該透鏡同時也塑造了輻射模式。寬廣的視角（140°）是透過特定的透鏡幾何形狀與晶片放置來實現。

12. 發展趨勢

可見光LED市場持續朝更高效率、更小封裝及更佳色彩均勻度演進。未來世代的黃綠LED可望透過改良的磊晶結構與螢光粉轉換技術，實現更高的發光效率（lm/W）。可攜式裝置的微型化趨勢，有利於此類2.0×1.25 mm尺寸的超緊湊封裝。此外，提升對嚴苛環境（高溫、高濕）的耐受性仍是持續關注的重點。