藍光LED晶片規格書 1.0x0.5x0.4mm - 2.6-3.4V - 20mA - 70mW - 繁體中文技術資料

1. 產品概述

RF-BU0402TS-CE-B是一款採用高效能藍光晶片製成的緊湊型表面貼裝藍光LED。專為需要廣視角和小佔位面積的一般指示與顯示應用而設計。封裝尺寸為1.0mm x 0.5mm x 0.4mm，適合空間受限的設計。主要特點包括極寬的視角、相容於標準SMT組裝與迴流焊接、濕度敏感等級3，以及符合RoHS規範。典型應用包括光學指示器、開關背光、符號顯示器以及通用狀態指示燈。

1.1 一般說明

此LED採用藍光晶片，發光主波長範圍為465–475 nm。封裝於微型1.0mm x 0.5mm x 0.4mm的封裝體內，帶有透明環氧樹脂透鏡。該元件專為自動化表面貼裝取放而設計，可承受最多兩次峰值溫度260°C的迴流焊接（根據JEDEC標準）。

1.2 特點

• 極寬視角（典型值140°）。
• 適用於所有SMT組裝和焊接製程。
• 濕度敏感等級：等級3（根據IPC/JEDEC J-STD-020）。
• 符合RoHS規範 – 無鉛及其他受限物質。
• 提供多種亮度與電壓分檔，以滿足各種設計需求。

1.3 應用

• 消費性電子產品、家電及汽車內裝的光學指示器。
• 開關與符號背光（鍵盤、按鈕）。
• 小型LCD或段碼顯示器的顯示背光。
• 工業與醫療設備中的通用狀態指示。

2. 技術參數

除非另有說明，所有電氣與光學測量均在Ts = 25°C的測試條件下進行。

2.1 電氣/光學特性 (IF = 5 mA)

2.2 絕對最大額定值 (Ts = 25°C)

注意：最大電流應在測量封裝溫度後決定。接面溫度不得超過額定最大值。

3. 分檔系統

此LED根據順向電壓、主波長和發光強度分為多個檔位。這使設計人員能夠選擇符合確切電路需求的元件，確保多LED系統中亮度與顏色的一致性。

3.1 順向電壓分檔

順向電壓在IF = 5 mA條件下測量。檔位標示為F1至J1，覆蓋2.6V至3.6V的範圍，每0.1V一個增量。例如，F1涵蓋2.6–2.8V，F2涵蓋2.7–2.9V，以此類推。測量容差為±0.1V。

3.2 主波長分檔

波長分檔在IF = 5 mA條件下指定。D10覆蓋465.0–467.5 nm，D20覆蓋467.5–470.0 nm，E10覆蓋470.0–472.5 nm，E20覆蓋472.5–475.0 nm。測量容差為±2 nm。

3.3 發光強度分檔

強度分檔（IV）從B00（12–18 mcd）到F20（80–100 mcd）。此廣泛範圍可滿足指示器、背光與顯示器的各種亮度需求。檔位容差為±10%。

4. 性能曲線分析

4.1 順向電壓 vs. 順向電流

典型順向電壓隨順向電流增加而上升。在5 mA時，順向電壓約為2.7–3.1V，視檔位而定。曲線從0到25 mA接近線性，斜率約為每10 mA 0.1–0.2V。

4.2 順向電流 vs. 相對強度

相對發光強度在順向電流達20 mA前大致呈線性增加。在5 mA時，強度約為20 mA時的0.3倍。在較高電流下操作可獲得更高亮度，但也會增加接面溫度。

4.3 環境溫度 vs. 相對強度

當環境溫度從25°C升至100°C時，相對強度下降約10–15%。在高溫應用中必須考慮此熱降額。

4.4 接腳溫度 vs. 順向電流

當接腳（焊接點）溫度超過約60°C時，最大允許順向電流會降低。在100°C接腳溫度下，最大連續順向電流減少至約15 mA，以保持接面溫度低於95°C。

4.5 順向電流 vs. 主波長

將順向電流從0增加到30 mA會導致主波長輕微偏移（約+2 nm），這在InGaN LED中很常見。此效應很小，對於指示應用通常可忽略。

4.6 相對強度 vs. 波長（光譜）

光譜分佈峰值約在470 nm，半高全寬（FWHM）約為15 nm。發射光譜窄，呈現飽和藍色。

4.7 輻射圖案

此LED呈現類似朗伯體的輻射圖案，視角寬達140°（半強度角70°），適合大面積指示。

5. 機械與包裝資訊

5.1 封裝尺寸

此LED採用1.0mm x 0.5mm x 0.4mm封裝（長x寬x高）。底部有兩個陽極/陰極焊盤，極性以缺口標示（參見極性圖）。建議的焊接墊佈局為每個焊盤0.5mm x 0.6mm，焊盤間距0.6mm。

5.2 極性與焊接圖案

陰極由頂視或底視圖上的小缺口指示。該元件設計用於迴流焊接，典型阻焊層開口間隙為0.25mm。除非另有說明，所有尺寸單位為毫米，公差為±0.2mm。

5.3 載帶與捲盤尺寸

零件包裝在8mm寬的載帶中，間距為2.0mm。每捲盤裝有4000個。捲盤外徑為178mm ±1mm，輪轂直徑為60mm ±0.1mm，寬度為8.0mm +1/-0mm。載帶以頂蓋帶密封，並包含極性標記以指示方向。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊接曲線

建議的迴流曲線遵循JEDEC標準。預熱從150°C到200°C，持續60–120秒。高於217°C（TL）的時間應為60–150秒。峰值溫度（TP）不得超過260°C超過10秒。冷卻速率應低於6°C/s。最多允許兩次迴流焊接；如果兩次焊接操作間隔超過24小時，LED可能會受損。

6.2 手工焊接

如有必要進行手工焊接，請使用烙鐵頭溫度低於300°C，焊接時間少於3秒。手工焊接僅應進行一次。加熱時請勿施加機械力。

6.3 維修

不建議在焊接後進行維修。如果無法避免，請使用雙頭烙鐵，並確認LED特性未劣化。

6.4 儲存與濕度管理

此LED為濕度敏感等級3。在打開鋁箔袋之前，請在≤30°C / ≤75% RH條件下儲存，自密封日期起最多一年。開封後，在≤30°C / ≤60% RH條件下的保存期限為168小時。如果超過儲存時間或乾燥劑已變色，則需要烘烤：60°C ±5°C至少24小時。請勿在更高溫度下烘烤捲盤或托盤。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝為每捲盤4000個。每個捲盤密封在防潮袋中，附有乾燥劑和濕度指示卡。標籤包含型號、規格編號、批號、檔位代碼（針對亮度、色度、順向電壓和波長）、數量和日期碼。捲盤裝入紙箱出貨。

8. 應用說明

8.1 電路設計考量

務必在LED串聯中使用限流電阻，以防止順向電流超過絕對最大額定值（20 mA連續）。即使電壓微小偏移也可能導致電流大幅變化。驅動電路必須設計為僅在LED開啟時提供順向電壓；逆向電壓可能導致遷移和損壞。

8.2 熱管理

熱量產生會降低光輸出並加速老化。透過焊墊和PCB銅平面提供足夠的散熱。接面溫度必須保持在95°C以下。在高環境溫度環境中，請相應降低順向電流。

8.3 環境限制

操作環境中的硫化合物含量應低於100 ppm。外部材料（封裝膠、黏合劑）中的溴和氯含量各自必須低於900 ppm，總含量低於1500 ppm。來自固定裝置材料的揮發性有機化合物（VOC）可能滲入矽膠封裝並導致變色；在使用前測試材料。

9. 技術比較

與標準0603或0805封裝相比，1.0x0.5x0.4mm的佔位面積節省了PCB空間，同時保持了寬達140°的視角。低熱阻（450 K/W）允許高效熱傳遞。窄波長分檔（每檔±2.5 nm）比許多通用藍光LED提供更好的顏色一致性。高ESD額定值（1000V HBM）確保在製造和現場使用中的穩固性。

10. 常見問題 (FAQ)

• 典型應用的建議順向電流是多少？5–10 mA常用於指示用途；可達20 mA以獲得更高亮度，但需確保熱限制。
• 我可以用PWM訊號驅動LED嗎？可以，但請將峰值電流保持在60 mA以下，工作週期低於10%，以避免過熱。
• 未開封的捲盤應如何儲存？在≤30°C且≤75% RH條件下，存放於原防潮袋中。
• 如果LED暴露於超過1000V的ESD會發生什麼？可能發生災難性故障或漏電流增加。操作時請使用適當的ESD保護。
• 為什麼不同檔位之間的順向電壓有差異？製造公差導致晶片特性略有變化。分檔可確保特定檔位內電氣行為的一致性。

11. 應用案例

11.1 小型LCD面板背光

三個藍光LED（E00檔）與一個150Ω電阻串聯，並以5V驅動。每個LED接收約10 mA。總強度（180 mcd）足以為1.5英寸字元顯示器提供背光。

11.2 白光產生

透過在藍光LED上塗覆黃色螢光粉（未隨附），可製成白光LED。窄藍光光譜（465–475 nm）適合螢光粉轉換。

11.3 汽車內裝指示燈

寬視角和小型封裝使其可安裝在儀表板按鈕中。該LED由於結構堅固，通過了AEC-Q101的熱循環測試。

12. 工作原理

此LED基於InGaN（氮化銦鎵）半導體晶片。當施加順向偏壓時，電子與電洞在主動區複合，以光子形式釋放能量。材料的能隙決定發射波長（藍光約為470 nm）。晶片安裝在引線框架上，並以半透明環氧樹脂封裝，以保護接面並提高光提取效率。

13. 發展趨勢

微型藍光LED的趨勢持續朝向更小的佔位面積（例如0.6x0.3x0.2mm）和更高的效率（WPE高達30%）。正在整合改進的熱管理和ESD保護。藍光LED用於螢光粉轉換白光照明的應用正在汽車、行動裝置和一般照明市場中擴展。業界也正在採用更嚴格的分檔標準，以確保大量應用中的顏色一致性。