LED規格書 RF-GNB170TS-CF - 尺寸 2.0x1.25x0.7mm - 順向電壓 2.8-3.4V - 功率 105mW - 綠色 - 英文技術文件

1. 產品概述

本元件採用綠色晶片製成之彩色LED。設計用於一般光學指示、開關與符號顯示，以及其他需要緊湊型表面貼裝光源之應用。此LED具備極寬之140度視角，適用於注重均勻光線分佈之場合。它相容於所有標準SMT組裝與焊接製程，並符合RoHS規範要求。濕敏等級評定為第3級，需妥善處理與儲存以預防吸濕。封裝尺寸為2.0 mm x 1.25 mm x 0.7 mm，允許高密度PCB設計。

2. 深入技術參數分析

2.1 電氣/光學特性（於Ts=25°C）

除非另有說明，電氣與光學參數均在20 mA測試電流下指定。順向電壓（VF）劃分為多個區間，從最低2.8 V（G1區）至最高3.4 V（J1區），典型值隨區間而異。主波長（λD）範圍為515.0 nm至530.0 nm，涵蓋D10至F20區。發光強度（IV）從260 mcd至900 mcd，覆蓋1AU至1CM區。光譜半高寬（Δλ）典型值為15 nm。視角（2θ1/2）典型值為140度。逆向電流（IR）在VR=5V時最大限制為10 μA。接面至焊點熱阻（RTHJ-S）最大為450 °C/W。

2.2 絕對最大額定值

即使短暫時間也不得超過絕對最大額定值，以避免永久損壞。功耗（Pd）為105 mW。順向電流（IF）連續為30 mA，峰值順向電流（IFP）在1/10佔空比、0.1 ms脈衝寬度下為60 mA。靜電放電（ESD）耐受電壓（HBM）為1000 V。工作溫度範圍（Topr）為-40°C至+85°C。儲存溫度範圍（Tstg）為-40°C至+85°C。接面溫度（Tj）不得超過95°C。

2.3 量測公差

順向電壓量測公差為±0.1 V。主波長量測公差為±2 nm。發光強度量測公差為±10%。所有量測均於標準Refond測試條件下進行（為符合規範，省略製造商名稱）。

3. 分級系統

此LED依據順向電壓、主波長及發光強度進行分級。順向電壓級範圍從G1（典型2.8 V）至J1（典型3.4 V）。波長級包含D10（515.0-517.5 nm）、D20（517.5-520.0 nm）、E10（520.0-522.5 nm）、E20（522.5-525.0 nm）、F10（525.0-527.5 nm）及F20（527.5-530.0 nm）。發光強度級為1AU（260-330 mcd）、1AV（330-430 mcd）、1CG（430-560 mcd）、1CL（560-700 mcd）及1CM（700-900 mcd）。終端用戶可依應用需求指定所需之級別組合。

4. 性能曲線分析

4.1 順向電壓 vs. 順向電流

順向電壓隨順向電流增加而上升，呈典型二極體指數關係。在20 mA測試電流下，順向電壓位於指定級別內。曲線如原始規格之圖1-6所示。

4.2 順向電流 vs. 相對強度

相對強度在30 mA以內幾乎呈線性增加，高電流時略為飽和。此關係如圖1-7所示。

4.3 引腳溫度 vs. 相對強度與順向電流

隨著引腳溫度上升，相對強度逐漸下降。例如，環境溫度100°C時，相對強度降至25°C時的約80%。最大允許順向電流亦隨引腳溫度升高而下降，如圖1-8及1-9所示。

4.4 波長隨電流與溫度之變化

主波長隨順向電流略為偏移，從5 mA至30 mA約增加2-3 nm（圖1-10）。光譜分佈（圖1-11）顯示峰值約在520 nm，半高寬為15 nm。

4.5 輻射圖案

輻射圖案（圖1-12）顯示寬角分佈，相對強度在光軸±60°內仍高於0.8。140°視角對應於半高全寬。

5. 機械與包裝資訊

5.1 封裝尺寸

封裝尺寸為2.0 mm（長）x 1.25 mm（寬）x 0.7 mm（高）。俯視圖顯示兩個焊墊（Pad 1及Pad 2）用於電氣連接。極性標示於底視圖：陰極標記為綠色區域（依最新修訂）。焊接圖案建議每個焊墊尺寸為1.20 mm x 0.80 mm，兩焊墊中心間距為3.20 mm。除非另有說明，所有尺寸公差均為±0.2 mm。

5.2 載帶尺寸

LED以8.00 mm寬度之載帶包裝。相鄰料穴間距為4.00 mm，鏈輪孔至料穴中心距離為1.75 mm。料穴深度為1.42 mm，可容納0.7 mm厚之LED。上帶覆蓋料穴，並提供極性標記以供辨識方向。

5.3 捲軸尺寸

捲軸直徑為178 ± 1 mm，輪轂直徑為60 ± 1 mm，寬度為8.0 ± 0.1 mm。心軸孔直徑為13.0 ± 0.5 mm。捲軸上附有標籤以供識別。

6. 焊接與組裝指南

6.1 SMT回流焊接曲線

建議之回流焊接曲線遵循標準JEDEC J-STD-020。從Tsmin（150°C）至TP（260°C峰值）之平均升溫速率不得超過3°C/s。預熱區：Tsmin = 150°C，Tsmax = 200°C，浸潤時間60-120秒。高於液態溫度（TL = 217°C）之時間應為60-150秒。峰值溫度（TP）為260°C，在TP±5°C內之最長時間為30秒，實際峰值溫度（tp）時間不得超過10秒。冷卻速率不得超過6°C/s。從25°C升至峰值之總時間應少於8分鐘。

6.2 手工焊接與修復

手動焊接應在低於300°C之溫度下進行，時間少於3秒，且僅限一次。不建議修復已焊接之LED；若無法避免，應使用雙頭烙鐵並確認LED特性未受損。

6.3 儲存條件與烘烤

在開啟鋁箔袋前，應儲存於≤30°C及≤75% RH之環境中，自包裝日起最長一年。開啟後，LED必須在168小時（≧24小時）內使用於≤30°C及≤60% RH之條件下。若濕度指示卡顯示濕度過高或儲存時間已超標，使用前應以60±5°C烘烤至少24小時。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝數量

標準包裝數量為每卷4000顆。捲軸置於含乾燥劑及濕度指示卡之防潮袋中。防潮袋再裝入紙箱。

7.2 標籤資訊

每個捲軸貼有標籤，包含：料號、規格編號、批號、分級代碼（含光通量級、色度級、順向電壓代碼、波長代碼）、包裝數量及製造日期。防潮袋上另附ESD警告標籤。

8. 應用說明

8.1 典型應用

此綠色LED適用於光學指示器、背光照明、開關與符號照明、儀表板顯示及一般標誌。其廣視角特性使其適合用於需要多角度可見性之大面積指示。

8.2 設計考量

• 限流：務必使用串聯電阻限制電流。由於I-V曲線陡峭，微小電壓變化可能導致大電流變化。確保電流絕不超過30 mA之絕對最大額定值。
• 熱管理：發熱會降低發光效率並導致顏色偏移。設計PCB時應提供足夠銅面積以利散熱。對於高密度陣列，可考慮使用散熱導孔。
• ESD防護：本元件對靜電放電敏感。在處理與組裝過程中應採取適當ESD預防措施。考慮在驅動電路中加入逆向保護二極體。
• 環境相容性：避免接觸硫化物（低於100 ppm）。配合材料中之溴與氯含量應各低於900 ppm，總量低於1500 ppm。揮發性有機化合物可能滲入矽膠封裝體並導致變色；使用前請確認材料相容性。
• 機械操作：勿對矽膠透鏡施加機械力。應使用鑷子夾持側面。焊接後避免彎曲PCB。回流後勿快速冷卻元件。
• 清潔：若需清潔，請使用異丙醇。其他溶劑必須確認不會損壞封裝。不建議使用超音波清潔，因其可能導致內部損壞。

9. 常見問題

Q1：開啟密封袋前之最長儲存時間？
A：在≤30°C及≤75% RH條件下可達一年。

Q2：此LED是否可用於戶外應用？
A：其工作溫度範圍為-40°C至+85°C，涵蓋許多戶外環境。然而，應考慮防潮及防紫外線措施。

Q3：如何解讀標籤上之分級代碼？
A：分級代碼包含光通量級（如1AU）、色度級（如D10）、順向電壓級（如G1）及波長代碼（如515）。請參閱產品規格以確認確切邊界。

Q4：若LED受污染，建議之清潔方法為何？
A：建議使用異丙醇。請勿使用超音波清潔。

10. 實際應用案例

考慮一個智慧家庭開關面板，配有多個狀態指示燈。綠色LED（主波長約520 nm）可用於指示開啟或連線狀態。由於此LED具有140°廣視角，指示燈幾乎可從任何角度看見。其小型封裝（2.0x1.25mm）允許在緊湊PCB上緊密放置多個指示燈。使用約180歐姆之串聯電阻（針對5V電源及典型順向電壓2.8V）將電流限制在約12 mA，遠低於安全操作範圍。PCB設計包含接地層以利散熱，確保即使在溫暖外殼內接面溫度仍低於95°C。

11. 工作原理

綠色LED（發光二極體）是一種半導體元件，當電子與電洞在主動區復合時發光。綠色晶片通常由氮化鎵（GaN）或氮化銦鎵（InGaN）材料製成。施加順向偏壓時，n型區之電子與p型區之電洞注入量子井主動層，進行輻射復合，發射出能量對應於能隙之光子。對於綠色發光，能隙約為2.3-2.4 eV，對應波長約520 nm。元件封裝於矽膠透鏡中，可提升光萃取效率並保護晶片。

12. 產業發展趨勢

表面貼裝LED市場持續要求更小封裝、更高發光效率及更佳色彩一致性。小型化趨勢（如0603、0402封裝）提供更多設計彈性。在綠色光譜方面，磊晶生長與晶片設計之進步將高功率元件之發光效率推升至200 lm/W以上。此外，RoHS及REACH等環保法規推動有害物質之消除。ESD防護整合與改善耐濕性為持續之可靠性增強措施。最後，智慧照明與物聯網之採用將增加連網設備中對可靠長壽命指示LED之需求。