LED RGBW 規格書 RF-W2SA50TS-RXXW - 5.4x5.0x1.55mm - 電壓 2.0-3.25V - 電流 20mA - 英文技術文件

1. 產品概述

RF-W2SA50TS-RXXW 是一款高效能多晶片 RGBW LED 封裝元件，專為混色與白光照明應用所設計。它將四個獨立的 LED 晶片（紅、綠、藍、白）整合在一個尺寸為 5.4 mm x 5.0 mm x 1.55 mm 的緊湊型 PLCC-8 封裝中。此元件適用於自動化 SMT 組裝，並符合 RoHS 要求。該裝置提供寬廣的視角、低熱阻以及濕度敏感等級 5a，使其非常適合用於要求嚴苛的照明環境，包括景觀照明、建築重點照明與標誌照明。

2. 技術參數深度解讀

2.1 電氣特性

所有測量均在20 mA測試電流與25°C焊接溫度下進行。各顏色的順向電壓範圍如下：

• 紅色 (R)： 2.0 V 至 2.3 V
• 綠色 (G)： 2.95 V 至 3.25 V
• 藍色 (B)： 2.85 V 至 3.25 V
• White (W): 2.75 V 至 3.05 V

在 VR=5V 時，反向電流小於 10 µA。每通道的絕對最大順向電流為 25 mA，峰值順向電流為 80 mA（1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度）。總功率耗散限制為 293.75 mW。ESD 耐受電壓（HBM）為 2000V。

2.2 光學特性

在 IF=20mA 時的發光強度與光通量範圍：

• 紅色： 700 ~ 1000 mcd
• 綠色： 1800 ~ 2400 mcd
• 藍色： 350 ~ 650 mcd
• 白色（多種色溫）： 6.5 ~ 9.5 lm（適用於2700K、3000K、4000K、4100K、6000K版本）

主波長範圍：

• 紅色： 618 ~ 623 nm
• 綠色： 521 ~ 526 nm
• 藍色： 467 ~ 472 nm

視角（半功率光束角）極為寬廣：紅光：121°，綠光：123°，藍光：120°，白光：117°。白光LED的演色性指數（Ra）最低為80。

2.3 熱特性

各顏色從接面至焊點的熱阻（RthJ-S）：紅光：120°C/W，綠光：105°C/W，藍光：85°C/W，白光：75°C/W。R/G/B的接面溫度不得超過94°C，白光則不得超過93°C。適當的散熱對於維持效能與使用壽命至關重要。

3. 分級系統

3.1 順向電壓與發光強度分級

元件會根據順向電壓與發光強度進行分 bin。例如，紅光 VF 範圍為 2.0-2.3V（代碼 Rv），綠光 VF 為 2.95-3.25V（Gv），藍光 VF 為 2.85-3.25V（Bv），白光 VF 為 2.75-3.05V（Cv）。每種顏色也定義了發光強度 bin：紅光（RI）700-1000 mcd，綠光（GI）1800-2400 mcd，藍光（BI）350-650 mcd，白光（CI）6.5-9.5 lm。

3.2 波長與色度分級

主波長 bin 規格如下：紅光：618-623nm（代碼 RL），綠光：521-526nm（GL1），藍光：467-472nm（BL）。白光 LED 則根據 CIE 1931 色度圖的色度座標 (x,y) 進行分 bin。規格書提供了 2700K、3000K、4000K、4100K 與 6000K 的特定 bin 代碼（例如，3000K 對應 K1/K2，4000K 對應 M1/M2 等）。

4. 性能曲線分析

4.1 順向電壓 vs. 順向電流（I-V 曲線）

典型的 I-V 曲線呈現指數特性。在 20mA 時，順向電壓如所列。藍光與白光晶片的導通電壓高於綠光與紅光晶片。這些曲線顯示在整個電流範圍內運作穩定。

4.2 溫度相依性

相對發光強度會隨著焊點溫度升高而降低。在85°C時，強度約降至25°C時的80%（藍光）、70%（綠光/紅光）與90%（白光）。順向電壓亦隨溫度呈線性下降，變化率約為-2 mV/°C。為將接面溫度維持在限制範圍內，高溫下的最大順向電流需予以降額使用。

4.3 光譜分佈

紅光峰值約在620 nm，綠光在523 nm，藍光在470 nm，而白光則呈現寬頻譜，其藍光泵浦峰值接近450 nm，並涵蓋一個覆蓋500-700 nm的螢光粉轉換波段。

4.4 輻射模式

輻射圖顯示出近似朗伯分佈，其半功率光束角超過120°，確保在大範圍內提供均勻照明。

5. 機構與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED 尺寸為 5.40 mm x 5.00 mm（本體），總高度為 1.55 mm。封裝具有中央透鏡區域與 8 個引腳（PLCC-8），排列方式為 R+/R-、G+/G-、B+/B-、W+/W-。極性標示於底部視圖。提供建議的焊接墊片尺寸，以達到最佳的熱傳導與電氣連接。

5.2 載帶與捲盤

零件以載帶與捲盤形式供應（每捲 1000 件）。載帶尺寸：寬度 12.00 mm，間距 4.00 mm，鏈輪孔間距 2.00 mm。捲盤外徑 178 mm，輪轂直徑 58.5 mm，寬度 12.4 mm。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊接曲線

建議：預熱從150°C至200°C，時間60-120秒。升溫速率≤3°C/秒。高於217°C的時間：≤60秒。峰值溫度260°C，最長10秒。冷卻速率≤6°C/秒。從25°C到峰值的總時間≤8分鐘。最多兩次迴流焊接循環。若兩次循環間隔超過24小時，需進行烘烤。

6.2 手工焊接

烙鐵溫度≤300°C，時間≤3秒，僅限一次。

6.3 操作注意事項

請勿對矽膠透鏡表面施加壓力。應使用側邊夾持工具。冷卻過程中避免機械應力。矽膠封裝材質柔軟，容易吸附灰塵；必要時可使用異丙醇清潔。不建議使用超音波清洗。

7. 包裝與訂購資訊

Standard packaging: 1000 pieces per reel in moisture barrier bag with desiccant and humidity indicator. Storage conditions: Before opening bag, temperature ≤30°C, humidity ≤75%, shelf life 4 months. After opening, use within 24 hours at ≤30°C/≤60%RH. If exceeded, bake at 60±5°C for >24 hours.

8. 應用建議

Typical applications include color-changing lamp strips, landscape lighting, architectural lighting, signage, and general indoor/outdoor illumination. In circuit design, always use current-limiting resistors to prevent overcurrent. Thermal management is critical: ensure adequate heat sinking to keep junction temperature below 94°C. Avoid exposing the LED to environments with sulfur compounds (>100ppm), bromine (>900ppm), or chlorine (>900ppm). The total halogen content should be less than 1500ppm.

9. 與替代方案的技術比較

與市場上同類RGBW LED相比，RF-W2SA50TS-RXXW提供更優越的視角(≥120°)與高發光效率。內建CRI≥80的白光LED提供良好的演色性。低熱阻(75-120°C/W)使其散熱表現優於許多競爭產品。2000V HBM的ESD耐受能力為業界標準。採用AlGaInP製作紅光及InGaN製作綠光/藍光，確保顏色在不同溫度下的穩定性。

10. 常見問題

Q1: 我能否同時以20mA驅動每個RGBW通道？
A: 可以，只要在總功耗限制293.75mW內即可。不過，請確保有足夠的散熱措施，使接面溫度維持在最高額定值以下。

Q2: 在額定條件下的典型壽命為何？
A: 資料表提供可靠性測試結果：在25°C/20mA條件下經過1000小時後，R/G/B的發光強度維持率≥70%，白色則≥88%。實際壽命取決於熱管理。

Q3： 我可以將這些LED用於戶外照明嗎？
A: 可以，工作溫度範圍為-40°C至+85°C。不過，封裝並未做防潮處理；若接觸到水，請使用保形塗層。

Q4： 色度分級代碼如何解讀？
A: 每個白光CCT都有多個分級（例如3000K的K1/K2）。確切的xy座標可在CIE色度圖中找到。分級代碼是完整型號的一部分。

11. 實際設計案例

案例1：變色LED燈條。 在每個通道上使用PWM控制（例如1kHz、8位元），寬廣的視角確保在120°覆蓋範圍內均勻混色。請使用串聯電阻（例如5V電源搭配33Ω）將每個通道的電流限制在20mA。

案例2：白光燈具（3000K）。 將多個白光LED（例如10顆串聯）以恆定電流源（20mA）驅動。搭配鋁基PCB散熱。高演色性（CRI ≥80）適用於零售照明。

12. 工作原理

紅色LED採用生長於基板上的AlGaInP半導體材料。在正向偏壓下，電子與電洞在主動區複合，發出620nm波長的光。綠色與藍色LED則使用InGaN材料。白光LED結合藍光InGaN晶片與黃色螢光粉，將部分藍光轉換為黃光，從而產生白光。PLCC-8封裝提供電氣隔離與熱傳導功能。

13. 發展趨勢

RGBW LED的發展趨勢朝向更高光效（lm/W）、更小封裝以及整合控制IC。此元件已具備良好的熱性能與寬廣視角。未來發展可能包括更高演色性（CRI 90+）、可調白光以及更強的ESD耐受性。由於矽膠封裝材料具有高溫穩定性與透光性，其應用正逐漸成為標準。