LED 2.7x2.0x0.6mm 白色 3.4V 714mW 規格書 RF-A3E27-W60E-B1

1. 產品概述

RF-A3E27-W60E-B1 是一款高效能白光發光二極體 (LED)，專為汽車內外部照明應用所設計。它採用藍光晶片搭配螢光粉轉換層來產生白光。此元件封裝於緊湊的 2.7mm x 2.0mm x 0.6mm EMC (環氧樹脂模塑料) 封裝中，具備優異的熱管理與可靠性。在典型順向電流 150mA 與最大功耗 714mW 的條件下，此 LED 可提供 55.3 至 83.7 流明的光通量。該產品已通過 AEC-Q102 應力測試標準認證，符合車規級分立式半導體的要求，確保在嚴苛環境下的穩固性。

2. 技術參數深入探討

2.1 電氣與光學特性（Ts=25°C）

• 順向電壓 (VF)： 2.8V – 3.4V (典型值 3.1V) 於 IF=150mA 時。
• 反向電流 (IR)： ≤10 µA 於 VR=5V 時。
• 光通量 (Φ)： 55.3 lm – 83.7 lm 於 IF=150mA 時。
• 視角 (2θ½)： 120° (典型值)。
• 熱阻 (RTHJ-S real)： 21°C/W 典型值，32°C/W 最大值；(RTHJ-S el)：13°C/W 典型值，20°C/W 最大值。

2.2 絕對最大額定值

• 功率消耗 (PD)： 714 mW
• 順向電流 (IF)： 210 mA（連續）
• 峰值順向電流 (IFP)： 300 mA（1/10 工作週期，10ms 脈衝寬度）
• 反向電壓 (VR): 5 V
• ESD (HBM): 8000 V (90% 良率)
• 工作溫度 (TOPR): -40°C 至 +125°C
• 儲存溫度 (TSTG): -40°C 至 +125°C
• 接面溫度 (TJ): 最高 150°C

在 25°C 脈衝模式測試下，光電轉換效率 ηe = 39%。順向電壓量測容差為 ±0.1V，色坐標容差為 ±0.005，光通量容差為 ±10%。

3. 分級系統

此 LED 在 IF=150mA 條件下，依順向電壓與光通量分檔進行分類。

3.1 順向電壓分檔

• G0：2.8 – 3.0V
• H0: 3.0 – 3.2V
• I0: 3.2 – 3.4V

3.2 光通量分檔

• PA: 55.3 – 61.2 lm
• PB: 61.2 – 67.8 lm
• QA: 67.8 – 75.3 lm
• QB：75.3 – 83.7 lm

色度分檔（VM1 至 VM7）係根據 CIE 1931 色度圖定義，詳細座標請參閱規格書。這些分檔可確保符合車用照明標準（例如 ECE）的色彩一致性。

4. 性能曲線分析

典型的光學與電氣曲線顯示了 LED 在各種條件下的表現：

• 順向電壓 vs. 順向電流（圖 1-7）： 順向電壓隨電流增加而上升，從 30mA 時的約 2.8V 到 210mA 時的約 3.4V。此關係為 InGaN 系列 LED 的典型特性。
• 順向電流 vs. 相對光通量（圖 1-8）： 光通量在電流達到210mA前幾乎呈線性增加，但在更高電流時會出現輕微飽和。
• 接面溫度 vs. 相對光通量（圖1-9）： 當接面溫度從-40°C升至140°C時，相對光通量約下降20%，凸顯了熱管理的重要性。
• 焊點溫度 vs. 順向電流（圖1-10）： 為防止過熱，最大容許順向電流會隨焊點溫度升高而降低。
• 電壓偏移 vs. 接面溫度（圖1-11）： 順向電壓隨溫度下降，變化率約為-2至-4 mV/°C。
• 輻射圖（圖1-12）： 此LED展現寬廣的朗伯發射模式，半強度角為±60°，非常適合均勻照明應用。
• 色度座標偏移與溫度及電流的關係（圖1-13、1-14）： 色彩偏移極小，在操作範圍內維持在±0.02 CIE單位以內。
• 光譜分佈（圖1-15）： 發射光譜峰值約在450nm（藍光），並伴隨覆蓋500-700nm的寬廣螢光粉轉換波段，此為螢光粉轉換型白光LED的典型特徵。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED封裝尺寸為2.70mm（長）× 2.00mm（寬）× 0.60mm（高），除非另有說明，公差為±0.2mm。底部視圖顯示一個1.20mm × 1.30mm的散熱焊盤以及陽極/陰極標記。提供建議的焊接圖案尺寸，以確保良好的散熱與電氣連接。

5.2 極性

陰極由封裝上的一個小凹口標示。組裝時必須注意正確的極性。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊溫度曲線

建議的迴流焊溫度曲線是基於JEDEC標準：

• 平均升溫速率：≤3°C/s
• 預熱：150°C 至 200°C，持續 60-120 秒
• 高於 217°C 的時間：最長 60 秒
• 峰值溫度：260°C，最長 10 秒
• 冷卻速率：≤6°C/s

迴流焊接不得超過兩次循環。若兩次循環間隔超過 24 小時，LED 可能吸收濕氣而受損。

6.2 操作注意事項

• 加熱或冷卻過程中，請勿施加機械應力。
• 焊接後應避免PCB板彎曲變形。
• 進行任何必要的維修時，請使用雙頭烙鐵。
• 取放噴嘴僅需對矽膠表面施加最小壓力。

6.3 儲存與濕度敏感度

濕度敏感等級為 Level 2 (MSL 2)。儲存條件：

• 開封前：≤30°C，≤75% RH，自製造日起一年內。
• After opening: ≤30°C, ≤60% RH, recommended use within 24 hours. 如果 exceeded, bake at 60±5°C for >24 hours.
• 若防潮袋破損，請通知業務部門。

7. 包裝與訂購資訊

LED 以編帶與捲盤方式供應（載帶寬度8mm，捲盤直徑180mm），每捲4,000顆。載帶尺寸為：A0=2.10±0.1mm，B0=3.05±0.1mm，K0=0.75±0.1mm。每捲密封於防潮袋中，袋上標籤包含料號、批號、光通量（Φ）、色度（XY）、順向電壓（VF）、波長（WLD）、數量及日期。

8. 應用建議

RF-A3E27-W60E-B1 專為車用照明設計，適用於車內（例如：車頂燈、地圖燈）與車外（例如：側邊標誌燈、方向燈）環境。其廣視角（120°）與在極端溫度下的高可靠性，使其適合嚴苛環境。通過 AEC-Q102 認證，確保符合汽車產業要求。為達到最佳效能，設計人員應：

• 使用裸露的散熱墊提供足夠的散熱；在系統設計中應考慮熱阻，以將接面溫度保持在 150°C 以下。
• 包含限流電阻以防止過電流。
• Avoid using materials containing sulfur, bromine, or chlorine above specified limits (S<100ppm, Br<900ppm, Cl<900ppm, total Br+Cl<1500ppm) to prevent LED degradation.
• 若有殘留物，可使用異丙醇等清潔劑；不建議使用超音波清洗。

9. 技術比較與區別

與標準中功率LED相比，EMC封裝提供了更好的機械強度與熱性能。AEC-Q102認證使此產品有別於商用級LED，適合應用於安全關鍵領域。嚴格的顏色與光通量分檔確保了多LED陣列中的一致性。

10. 常見問題解答

問：最高接面溫度是多少？
答：絕對最高接面溫度為150°C。為確保長期可靠性，建議將TJ保持在125°C以下。

問：我可以持續以300mA驅動此LED嗎？
答：不行，300mA是僅允許在1/10工作週期與10ms脈衝寬度下的峰值順向電流。連續電流不得超過210mA。

Q: 應如何處理ESD敏感問題？
A: 雖然90%的元件可通過8kV HBM測試，但在操作時仍應採取適當的ESD防護措施（如接地工作檯、防靜電手環）。

Q: 預期使用壽命為何？
A: 根據AEC-Q102測試，此LED設計可在汽車級應力條件下提供長效運作壽命。實際壽命取決於驅動條件與熱管理。

11. 應用案例研究

在典型的車內氛圍照明模組中，六顆RF-A3E27-W60E-B1 LED以10mm間距排列成線性陣列。使用設定為150mA的定電流驅動器時，該模組可在30公分距離下達到500 lux的均勻照度。熱模擬顯示，採用設計得當的鋁基PCB（焊接散熱墊）時，接面溫度為85°C。該系統通過符合汽車標準的熱衝擊與振動測試。

12. 工作原理

白光LED的運作方式是將發射藍光的InGaN晶片與發射黃光的螢光粉（YAG:Ce或類似材料）結合。部分藍光被螢光粉吸收後重新發射為黃光；剩餘的藍光與黃光混合，產生白光。色溫與演色性指數由螢光粉的成分與厚度決定。

13. 發展趨勢

車用照明正朝向全面採用LED發展，原因在於其節能效率、設計靈活性與長使用壽命。此趨勢包括更高的發光效率（超過150 lm/W）、微型化封裝（如2.7x2.0mm），以及增強的可靠性標準（AEC-Q102）。未來發展可能包含利用多波長直接發射的無螢光粉白光LED，但現階段仍以螢光粉轉換型LED主導市場。