RF-H**HI32DS-EF-2N 白光LED規格 - 2.8x3.5x0.7mm PLCC-2 - 2.6-3.0V 順向電壓 - 60mA - 2700K-6500K - 80+ CRI

1. 產品概述

RF-H**HI32DS-EF-2N 系列是一款專為一般室內照明應用設計的高效能白光 LED。它採用藍光 LED 晶片搭配黃色螢光粉，以產生具有高演色性指數（CRI ≥80）的白光。此元件封裝於尺寸為 2.8mm × 3.5mm × 0.7mm 的緊湊型 PLCC-2 封裝中，適合表面貼裝組裝，並可相容於標準的回流焊製程。主要優勢包括極寬的 120 度視角、優異的熱阻（15°C/W）以及濕度敏感等級 3。本產品符合 RoHS 規範，並以編帶包裝（每捲 4000 顆）供應。它提供多種色溫區間，範圍從暖白光（2700K）到冷日光（6500K），在 60mA 驅動電流下，典型光通量介於 29 至 36 流明之間。

2. 詳細技術參數分析

2.1 電氣特性

在測試電流為60mA且焊接溫度Ts=25°C的條件下，順向電壓（VF）範圍為2.6V至3.0V，典型值為2.77V。此狹窄的VF範圍確保了不同分檔之間的亮度與功耗一致性。逆向電流（IR）在施加5V逆向電壓時，最大值規定為10µA，顯示出良好的接面完整性。絕對最大額定值允許連續順向電流為180mA，峰值順向電流為300mA（1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度），以及功耗為540mW。接面溫度不得超過125°C，工作溫度範圍為-40°C至+85°C。ESD耐受能力為2000V（HBM）。

2.2 光學特性

此LED提供七個相關色溫（CCT）分檔：27H（2570-2870K）、30H（2870-3220K）、35H（3230-3660K）、40H（3640-4260K）、50H（4640-5350K）、57H（5300-6110K）及65H（6070-7120K）。其中40H分檔進一步細分為四個子分檔（40H-1至40H-4），並在CIE 1931色度圖中提供精確的色度座標。在60mA下的典型光通量從31lm（暖色分檔）到36lm（冷色分檔）不等。視角（2θ1/2）為120度，提供寬廣的光束擴散，適用於燈泡及室內照明。演色性指數（Ra）典型值為81.5，最小值為80。

2.3 熱特性

從接點到焊墊的熱阻 (RTHJ-S) 為 15°C/W，表示具有良好的散熱能力。適當的熱管理對於將接點溫度維持在 125°C 以下並防止加速劣化至關重要。LED 的性能，包括光通量和順向電壓，會隨著焊點溫度而變化，如光學曲線所示。

3. 分級系統說明

3.1 順向電壓分級

順向電壓分為四個級別：F1 (2.6-2.7V)、F2 (2.7-2.8V)、G1 (2.8-2.9V) 和 G2 (2.9-3.0V)。這種嚴謹的分級有助於在並聯電路中實現一致的電流分配，並簡化熱設計。

3.2 光通量分級

光通量分級標示為 REC (29-30lm)、RFD (30-31lm)、RFE (31-32lm)、RFF (32-33lm)、RGB (33-34.5lm) 和 RGC (34.5-36lm)。產品標籤上的分級代碼同時標示了 VF 和光通量範圍，便於根據特定亮度需求進行選擇。

3.3 色溫分級

每個CCT分檔的色度座標詳列於表1-4。例如，40H分檔包含四個子分檔，其座標(x,y)皆有精確定義，以確保不同生產批次的色彩一致性。色度座標的量測公差為±0.003。

4. 性能曲線分析

4.1 順向電壓 vs. 順向電流

圖1-7顯示順向電壓與電流呈線性關係。在60mA時，VF約為2.77V；在210mA時，VF則上升至約3.05V。設計人員在設定驅動電流時，必須考量此一變化。

4.2 順向電流 vs. 相對強度

相對發光強度在電流約150mA以下時幾乎呈線性增加，之後開始趨於飽和。在180mA時，相對強度約為60mA時的250%。這使得透過降低電流來調光時，亮度變化具有可預測性。

4.3 焊接溫度 vs. 相對強度與順向電流

圖1-9顯示，當焊接溫度從25°C上升到100°C時，相對光通量減少約30%。同樣地，在較高溫度下，最大允許順向電流必須降額使用（圖1-10）。例如，在焊接溫度80°C時，最大電流需降至約120mA，以維持接面溫度低於125°C。

4.4 順向電壓 vs. 焊接溫度

順向電壓隨溫度升高而線性下降，下降速率約為-2.5mV/°C。在85°C時，VF約為2.5V，而在25°C時則為2.8V。在設計定電流驅動器時，必須考慮此負溫度係數。

4.5 輻射模式與光譜

輻射圖（圖1-12）顯示典型的朗伯分佈，半強度角為±60°，確認了120°的視角。光譜（圖1-13）在450nm附近呈現藍色峰值，並在500nm至700nm之間呈現寬廣的螢光粉發射波段。不同的色溫（CCT）來自於改變螢光粉濃度，其中6500K顯示較強的藍色成分，而3000K則有更平衡的光譜。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED封裝尺寸為2.80mm × 3.50mm × 0.70mm（長 × 寬 × 高）。底部視圖顯示一個陰極焊墊（2.10mm × 1.82mm）和一個陽極焊墊（2.10mm × 0.48mm），並有極性標記指示陰極角落。建議用於PCB佈局的焊接圖案具有2.10mm × 1.10mm的焊墊，間距0.5mm，以確保良好的焊料填充形成。

5.2 載帶與捲盤尺寸

載帶間距為4.00mm，寬度8mm，腔體尺寸為3.84mm × 5.24mm。捲盤尺寸為：外徑178±1.0mm，內徑59±1.0mm，輪轂直徑13.5±0.3mm，寬度8.5±0.3mm。每個捲盤可容納4000個單元。進料方向以箭頭指示，極性標示於載帶上。

5.3 標籤資訊

捲盤標籤包含料號、規格編號、批號、分 bin 代碼（包含 flux、色度、VF、波長）、數量及日期。使用含有乾燥劑的防潮袋與濕度指示卡進行防潮儲存。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊曲線

表 3-1 規定了建議的迴流焊曲線：預熱從 150°C 至 200°C 持續 60-120 秒，升溫速率 ≤3°C/s，溫度高於 217°C（液相線）最多 60 秒，峰值溫度 260°C 且峰值停留時間 ≤10 秒，冷卻速率 ≤6°C/s。從 25°C 到峰值的總時間不應超過 8 分鐘。僅允許兩次迴流焊循環，若第一次迴流焊後超過 24 小時，LED 可能會損壞。

6.2 手工焊接與修補

若需手動焊接，烙鐵溫度必須低於300°C，接觸時間少於3秒，且僅限一次操作。應避免維修；若無法避免，建議使用雙頭烙鐵。矽膠封裝材質柔軟，在取放或重工過程中可能因過度壓力而受損。

6.3 儲存與烘烤

在開啟鋁袋前，LED可於≤30°C / ≤75% RH環境下儲存，自密封日起最長一年。開啟後，必須在≤30°C / ≤60% RH條件下於24小時內使用。若濕度指示卡顯示濕氣過高或儲存時間超過限制，則需在60±5°C下烘烤≥24小時。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝：每捲4000顆，密封於含乾燥劑與標籤的防潮袋中。紙箱（圖2-5）在運輸過程中提供機械保護。可靠性測試（表2-3）包括迴流焊、熱衝擊（-40°C至100°C）、高溫儲存（100°C/1000h）、低溫儲存（-40°C/1000h）、壽命測試（25°C/60mA/1000h）、高溫高濕壽命測試（60°C/90%RH/60mA/1000h）以及溫濕度儲存（85°C/85%RH）。允收標準（表2-4）允許VF最高為1.1× U.S.L.，IR最高為2.0× U.S.L.，且光通量不低於0.7× L.S.L.

8. 應用建議

8.1 典型應用

RF-H**HI32DS-EF-2N 非常適合室內照明，包括 LED 燈泡、筒燈、面板燈，以及需要高演色性與寬光束角的通用照明。其小巧的封裝尺寸可實現高密度排列，適用於高流明密度設計。寬廣的色溫範圍同時滿足暖白與冷白市場的需求。

8.2 設計考量

• 電流限制： 務必使用限流電阻或恆流驅動器，以防止因負向 VF 溫度係數導致的熱失控。
• 熱管理： 提供足夠的散熱措施，確保焊點溫度低於 85°C，以維持光通量輸出與使用壽命。
• 串聯/並聯配置： 考量VF分檔以平衡電流分配；並聯燈串應使用獨立驅動器。
• 靜電放電保護： 在LED線路上使用靜電放電保護元件（例如齊納二極體），特別是在高靜電環境中。
• 化學相容性： Avoid materials that outgas volatile organic compounds (VOCs) or contain sulfur (limit 100ppm), bromine (<900ppm), chlorine (<900ppm), total halogens <1500ppm.
• 機械應力： 請勿對矽膠透鏡施加壓力；應使用鑷子夾持側邊進行操作。

9. 與替代方案的技術比較

相較於其他製造商的傳統2835 LED，RF-H**HI32DS-EF-2N 具有多項優勢：(1) 更高的演色性指數（最低80，相較於標準型號通常為70），提供更佳的顯色效果。(2) 更寬的發光角度（120°），相較於典型的110°，能提供更均勻的照明。(3) 更低的熱阻（15°C/W），有助於更好的散熱。(4) 更嚴格的色溫分檔（±0.003），確保色彩一致性。然而，其最大額定電流（連續180mA）屬於中等水準；部分競爭產品可能支援更高電流以增加流明輸出，但代價是降低發光效率。

10. 常見技術問題

Q：我可以連續以150mA驅動此LED嗎？

A：絕對最大連續電流為180mA，但您必須確保焊接溫度不超過降額曲線（圖1-10）。在25°C環境溫度且散熱良好的情況下，150mA是可接受的。然而，其光通量約為60mA時的2倍，且接面溫度必須保持在125°C以下。

Q：此LED在高環境溫度下的表現如何？

A: 在85°C環境溫度下，最大允許順向電流會降低至約60mA，以防止超過TJmax。光通量相較於25°C時約下降30%（圖1-9）。對於高溫應用，散熱設計至關重要。

Q: Can I mix different CCT bins in the same fixture?

A: 不建議這麼做，因為色度偏移會變得明顯。請務必訂購相同的bin code以確保顏色一致性。±0.003的座標公差對大多數商業應用來說已足夠嚴格。

Q: What cleaning solvents are safe?

A：建議使用異丙醇。請避免使用可能侵蝕矽膠封裝的溶劑（例如丙酮、甲苯）。不建議使用超音波清洗，因為可能損壞焊線。

11. 應用設計範例

設計目標： A 7W LED bulb with 800lm output, 3000K CCT, CRI>80.
解決方案： Use 24 LEDs in a 12S2P configuration (12 series, 2 parallel). Each LED runs at 60mA, total current 120mA. With VF typical 2.77V, total voltage ~33.2V. Power = 33.2V × 0.12A ≈ 4W. To reach 800lm, considering optical losses (~85% efficiency), need about 941lm from the LEDs. Each LED delivers ~32lm at 60mA (30H bin), so 24 LEDs give 768lm, insufficient. Increase current to 80mA per LED: relative intensity ~130% → ~41.6lm each → 998lm total, power ~33.2V × 0.16A = 5.3W, still within thermal limits if heat sink is adequate. Adjust bin selection to RFF (32-33lm) for higher flux. Thermal simulation required to ensure junction temperature <125°C.

12. 白光產生原理

此LED透過螢光粉轉換產生白光：一顆藍光InGaN/GaN LED晶片發出藍光（峰值約450nm）。藍光激發黃色螢光粉（通常是YAG:Ce），將部分藍光光子降頻轉換為較長波長（綠色至紅色區域）。剩餘的藍光與寬頻黃光混合後，人眼即感知為白光。透過調整螢光粉的成分與濃度，可實現從暖色（偏黃/紅）到冷色（偏藍）的不同相關色溫。若使用添加紅色發射的螢光粉，可提升演色性指數，特別是改善R9數值。

13. 技術趨勢

The LED industry continues to push for higher efficacy (lm/W), better color quality (CRI >90, R9 >50), and smaller packages. This product represents a mature PLCC-2 technology, but future trends include: (1) Chip-scale packages (CSP) for even smaller size. (2) Multi-chip or chip-on-board (COB) modules for high-power applications. (3) Full-spectrum LEDs with violet or near-UV chips and RGB phosphors for ultimate color rendering. (4) Smart LED modules with integrated drivers and wireless control. The demand for high-CRI LEDs (Ra>90) is growing in retail and museum lighting. This specific series may be updated with higher efficiency and better thermal performance in future revisions.