目錄
- 1. 說明
- 1.1 概述
- 1.2 產品特色
- 1.3 應用領域
- 1.4 封裝尺寸
- 1.5 產品參數
- 1.5.1 電氣/光學特性 (在 Ts=25°C 條件下)
- 1.5.2 絕對最大額定值
- 1.6 典型光學特性曲線
- 1.6.1 順向電壓 vs 順向電流
- 1.6.2 順向電流 vs 相對強度
- 1.6.3 接腳溫度 vs 相對強度
- 1.6.4 接腳溫度 vs 順向電流降額
- 1.6.5 順向電流對主波長的關係
- 1.6.6 相對強度對波長的關係(光譜)
- 1.6.7 輻射模式
- 2. 封裝
- 2.1 包裝規格
- 2.1.1 載帶尺寸
- 2.1.2 捲盤尺寸
- 2.1.3 標籤格式規範
- 2.2 防潮包裝
- 2.3 紙箱
- 2.4 可靠性測試項目與條件
- 2.5 損壞判定標準
- 3. SMT 迴流焊操作說明
- 3.1 SMT 迴流焊溫度曲線
- 3.1.1 烙鐵
- 3.1.2 維修
- 3.1.3 注意事項
- 4. 操作注意事項
- 4.1 操作注意事項
- LED 規格術語
- 光電性能
- 電氣參數
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 說明
1.1 概述
RF-GSB170TS-BC 是一款採用綠黃晶片製成的表面貼裝彩色LED,封裝於緊湊的2.0mm x 1.25mm x 0.7mm尺寸中,適用於各種一般照明與指示燈應用。
1.2 產品特色
- 極寬的140度視角。
- 適用於所有SMT組裝與焊接製程。
- 濕度敏感等級:第3級。
- 符合RoHS規範。
1.3 應用領域
- 光學指示器。
- 開關與符號、顯示器。
- 一般用途。
1.4 封裝尺寸
封裝尺寸為 2.0mm(長)x 1.25mm(寬)x 0.7mm(高)。詳細機械圖請參閱數據手冊中的圖示。除非另有標註,所有尺寸公差均為 ±0.2mm。底部視圖顯示端子配置。提供的焊接圖案用於 PCB 焊盤佈局設計。
1.5 產品參數
1.5.1 電氣/光學特性 (在 Ts=25°C 條件下)
以下為在 20mA 順向電流與 25°C 條件下測得的主要電氣與光學參數:
| 參數 | 符號 | 最小值 | Typ | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 光譜半頻寬 | Δλ | -- | 15 | -- | nm |
| 順向電壓(B0 分檔) | VF | 1.8 | -- | 2.0 | V |
| 順向電壓(C0 分檔) | VF | 2.0 | -- | 2.2 | V |
| 順向電壓(D0 分檔) | VF | 2.2 | -- | 2.4 | V |
| 主波長(A10 分檔) | λD | 560 | -- | 562.5 | nm |
| 主波長(A20 分檔) | λD | 562.5 | -- | 565 | nm |
| 主波長(B10 分檔) | λD | 565 | -- | 567.5 | nm |
| 主波長(B20 分檔) | λD | 567.5 | -- | 570 | nm |
| 主波長(C10 分檔) | λD | 570 | -- | 572.5 | nm |
| 主波長(C20 分檔) | λD | 572.5 | -- | 575 | nm |
| 發光強度(C00 bin) | IV | 18 | -- | 28 | mcd |
| 發光強度(D00 bin) | IV | 28 | -- | 43 | mcd |
| 發光強度(E00 分檔) | IV | 43 | -- | 65 | mcd |
| 發光強度(F00 分檔) | IV | 65 | -- | 100 | mcd |
| 視角 | 2θ1/2 | -- | 140 | -- | deg |
| 反向電流 (VR=5V) | IR | -- | -- | 10 | μA |
| 熱阻 (IF=20mA) | RTHJ-S | -- | -- | 450 | °C/W |
備註:順向電壓量測容許公差為 ±0.1V。主波長容許公差為 ±2nm。發光強度容許公差為 ±10%。
1.5.2 絕對最大額定值
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率消耗 | Pd | 72 | mW |
| 順向電流 | IF | 30 | mA |
| 峰值順向電流(脈衝) | IFP | 60 | mA |
| 靜電放電 (HBM) | ESD | 2000 | V |
| 操作溫度 | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| 儲存溫度 | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| 接面溫度 | Tj | 95 | °C |
備註:脈衝條件:1/10 工作週期,0.1ms 脈衝寬度。務必注意不得超過絕對最大額定值。接面溫度不應超過 95°C。
1.6 典型光學特性曲線
以下曲線說明了 LED 在各種條件下的典型性能。
1.6.1 順向電壓 vs 順向電流
圖 1-6 顯示了順向電壓與順向電流之間的關係。在 20mA 時,順向電壓約為 2.0V(典型值)。該曲線為 LED 的典型曲線,隨著電流增加,需要更高的順向電壓。
1.6.2 順向電流 vs 相對強度
圖1-7顯示相對發光強度會隨著順向電流增加而上升。在20mA時,相對強度約為1(歸一化值)。
1.6.3 接腳溫度 vs 相對強度
圖1-8指出相對強度會隨著環境溫度升高而下降。在100°C時,強度降至約為25°C時數值的0.85。
1.6.4 接腳溫度 vs 順向電流降額
圖1-9顯示最大允許順向電流與接腳溫度的函數關係。在接腳溫度為85°C時,必須降低順向電流以維持可靠性。
1.6.5 順向電流對主波長的關係
圖1-10顯示,波長會隨著順向電流的增加而略微減小。在20mA時,主波長約為568nm(典型的黃綠色)。
1.6.6 相對強度對波長的關係(光譜)
圖1-11為光譜分佈圖。峰值波長約為570nm,半頻寬為15nm。發射光位於黃綠色區域。
1.6.7 輻射模式
圖1-12顯示遠場輻射模式。視角為140度,表示發射角度寬廣,適合用於指示燈應用。
2. 封裝
2.1 包裝規格
LED 採用捲盤包裝,每捲包含 4000 顆。
2.1.1 載帶尺寸
載帶寬度為 8.00mm,穴距為 4.00mm。穴槽尺寸可容納 LED 封裝體積。上帶在運送過程中覆蓋元件。載帶上標有極性標記,以確保正確方向。
2.1.2 捲盤尺寸
捲軸直徑為178mm ±1mm,寬度為8.0mm。輪轂直徑為60mm ±0.1mm,軸孔直徑為13.0mm ±0.5mm。
2.1.3 標籤格式規範
每個捲軸上標示有料號、規格編號、批號、分 bin 代碼、光通量、色度分 bin、順向電壓、波長、數量及製造日期。
2.2 防潮包裝
將捲軸放入含有乾燥劑的防潮袋中,以防止吸濕。袋上標示有靜電敏感元件的處理注意事項。
2.3 紙箱
多個防潮袋包裝於一個紙箱中進行運送。
2.4 可靠性測試項目與條件
LED 需通過可靠性測試,包括迴流焊(最高260°C,2次)、溫度循環(-40°C至100°C,100次循環)、熱衝擊(-40°C至100°C,300次循環)、高溫儲存(100°C,1000小時)、低溫儲存(-40°C,1000小時)以及壽命測試(25°C,20mA,1000小時)。所有測試均以22個樣品進行,允收標準為0/1個失效。
2.5 損壞判定標準
可靠性測試後,失效判定標準如下:順向電壓(20mA時)超過標準上限的1.1倍;逆向電流(5V時)超過標準上限的2倍;光通量(20mA時)低於標準下限的0.7倍。
3. SMT 迴流焊操作說明
3.1 SMT 迴流焊溫度曲線
建議的迴流焊溫度曲線包含:平均升溫速率 ≤3°C/s;預熱區從 150°C 到 200°C,持續 60-120 秒;高於 217°C (TL) 的時間為 60-120 秒;最高溫度 (TP) 為 260°C,持續時間最長 10 秒;冷卻速率 ≤6°C/s。從 25°C 升到最高溫度的總時間應 ≤8 分鐘。
注意事項:
- 迴流焊接不得超過兩次。若兩次焊接間隔超過 24 小時,可能會損壞 LED。
- 加熱過程中請勿對 LED 施加壓力。
3.1.1 烙鐵
若採用手工焊接,烙鐵溫度應低於300°C,焊接時間控制在3秒內。手工焊接僅限一次。
3.1.2 維修
不建議進行維修。若無法避免,請使用雙頭烙鐵。務必事先確認LED特性不會受損。
3.1.3 注意事項
請勿將元件安裝於彎曲的PCB區域。焊接後請勿彎曲電路板。冷卻過程中請勿施加機械力或震動。焊接後請勿快速冷卻元件。
4. 操作注意事項
4.1 操作注意事項
- 操作環境與配合材料不得含有超過100 PPM的硫元素。
- 外部材料中溴元素的單一含量應低於900 PPM,氯元素的單一含量應低於900 PPM,且溴與氯的總含量應低於1500 PPM。
- 治具材料中的VOCs可能會滲入有機矽封裝膠並導致變色。請避免使用會釋放有機蒸氣的黏合劑。
- 在電路設計中,請勿超過每顆LED的絕對最大電流。應使用保護電阻以防止因電壓漂移而燒毀。確保LED未承受反向電壓。
- 散熱設計至關重要。產生的熱量可能導致亮度下降與色偏。請在系統設計中考慮散熱問題。
- 儲存條件:在打開鋁箔袋前,應儲存於≤30°C及≤75%濕度環境中,自製造日起一年內有效。打開後,請於≤30°C及≤60%濕度下存放168小時。若存放時間超過,請以60°C ±5°C烘烤≥24小時。
- LED對靜電放電(ESD)及電性過載(EOS)敏感。請採取適當的ESD防護措施。
LED 規格術語
LED技術名詞完整說明
光電性能
| 術語 | 單位/表示方式 | 簡單說明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| 發光效率 | lm/W(流明每瓦) | 每瓦電力的光輸出,數值越高代表越節能。 | 直接決定能源效率等級與電費成本。 |
| 光通量 | lm(流明) | 光源發出的總光量,通常稱為「亮度」。 | 決定光線是否足夠明亮。 |
| 視角 | °(度),例如 120° | 光強度降至一半時的角度,決定光束寬度。 | 影響照明範圍與均勻度。 |
| CCT (色溫) | K (克氏溫標),例如:2700K/6500K | 光線的暖度或冷度,數值越低偏黃/暖,越高偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| CRI / Ra | 無單位,0–100 | 準確呈現物體顏色的能力,Ra≥80 即為良好。 | 影響色彩真實度,適用於商場、博物館等高需求場所。 |
| SDCM | MacAdam 橢圓階數,例如「5-step」 | 色彩一致性指標,數值越小表示色彩越一致。 | 確保同一批LED燈具備均勻一致的色彩。 |
| 主波長 | nm(奈米),例如:620nm(紅色) | 對應於彩色LED燈顏色的波長。 | 決定紅、黃、綠單色LED燈的色調。 |
| 光譜分佈 | 波長對強度曲線 | 顯示各波長下的強度分佈。 | 影響演色性與品質。 |
電氣參數
| 術語 | 符號 | 簡單說明 | 設計考量 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓 | Vf | 點亮LED所需的最低電壓,類似「啟動門檻」。 | 驅動器電壓必須≥Vf,串聯LED時電壓會累加。 |
| 順向電流 | 如果 | LED正常運作時的電流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脈衝電流 | Ifp | 短時間可承受的峰值電流,用於調光或閃爍控制。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 反向電壓 | Vr | LED可承受的最大反向電壓,超過可能導致擊穿。 | 電路必須防止反接或電壓突波。 |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | 從晶片到焊點的熱傳導阻抗,數值越低越好。 | 高熱阻需要更強的散熱能力。 |
| ESD 耐受度 | V (HBM),例如 1000V | 承受靜電放電的能力,數值越高代表越不易受損。 | 生產過程中需採取防靜電措施,尤其是對靜電敏感的LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 術語 | 關鍵指標 | 簡單說明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接面溫度 | Tj (°C) | LED晶片內部的實際運作溫度。 | 每降低10°C可能使壽命延長一倍;溫度過高會導致光衰、色偏。 |
| 光通量衰減 | L70 / L80 (hours) | 亮度降至初始值70%或80%所需的時間。 | 直接定義LED的「使用壽命」。 |
| 流明維持率 | %(例如70%) | 經過一段時間後保留的亮度百分比。 | 表示長期使用後的亮度保持程度。 |
| 色偏 | Δu′v′ 或 MacAdam ellipse | 使用期間的顏色變化程度。 | 影響照明場景中的色彩一致性。 |
| 熱老化 | 材料劣化 | 長期高溫導致的劣化。 | 可能造成亮度下降、顏色改變或開路失效。 |
Packaging & Materials
| 術語 | 常見類型 | 簡單說明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護晶片的外殼材料,提供光學/熱介面。 | EMC:耐熱性佳、成本低;陶瓷:散熱更好、壽命更長。 |
| 晶片結構 | 正裝、覆晶 | 晶片電極配置。 | 覆晶封裝:更好的散熱效果、更高的效能,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋藍光晶片,將部分光轉換為黃光/紅光,混合成白光。 | 不同的螢光粉會影響效能、CCT 及 CRI。 |
| 鏡頭/光學元件 | 平面、微透鏡、TIR | 表面上的光學結構,用以控制光線分佈。 | 決定視角與光線分佈曲線。 |
Quality Control & Binning
| 術語 | 分檔內容 | 簡單說明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼範例:2G、2H | 按亮度分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批次亮度均勻。 |
| 電壓分檔 | 代碼範例:6W, 6X | 依順向電壓範圍分組。 | 有助於驅動器匹配,提升系統效率。 |
| 顏色分檔 | 5-step MacAdam ellipse | 依顏色座標分組,確保範圍緊密。 | 確保色彩一致性,避免燈具內部出現色差。 |
| CCT Bin | 2700K、3000K 等。 | 按CCT分組,每組皆有對應的座標範圍。 | 滿足不同場景的CCT需求。 |
Testing & Certification
| 術語 | Standard/Test | 簡單說明 | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 在恆溫下長時間點亮,記錄亮度衰減。 | 用於估算LED壽命(搭配TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命評估標準 | 根據LM-80數據估算實際條件下的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 業界公認的測試基準。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保不含有害物質(鉛、汞)。 | 國際市場准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效率認證 | 照明產品的能源效率與性能認證。 | 用於政府採購、補貼計畫,有助提升競爭力。 |