LED 0402 黃光 1.0x0.5x0.4mm - 順向電壓 1.7-2.4V - 功率 48mW - 技術規格書

1. 產品概述

RF-YU0402TS-CE-B 是一款緊湊型黃色 SMD LED，專為通用指示與背光應用而設計。採用微型 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm 封裝，此 LED 使用高效能黃色晶片，提供主波長範圍 585nm 至 595nm。具備 140 度的極寬視角，並相容於標準 SMT 組裝製程，適合需要可靠光學效能的空間受限設計。此 LED 的濕敏等級為 3，並符合 RoHS 規範。

2. 技術參數解說

2.1 電氣/光學特性 (於 Ts=25°C)

此 LED 在 5mA 測試電流下進行特性量測。關鍵參數包括：

• 順向電壓 (VF)：分為多個群組，範圍從 1.7V 至 2.4V，可針對串聯/並聯設計進行精確電壓匹配。範例分檔：A2 (1.7-1.8V)、B1 (1.8-1.9V)、C1 (1.9-2.0V)、D1 (2.2-2.3V) 等。
• 主波長 (λD)：範圍從 585nm 至 595nm，包含子分檔如 D10 (585-587.5nm)、D20 (587.5-590nm)、E10 (590-592.5nm)、E20 (592.5-595nm)。這確保了生產中的顏色一致性。
• 發光強度 (IV)：分為六個群組：A00 (8-12 mcd)、B00 (12-18 mcd)、C00 (18-28 mcd)、D00 (28-43 mcd)、E00 (43-65 mcd)、F00 (65-100 mcd)。設計者可依應用選擇合適的亮度分檔。
• 視角 (2θ1/2)：典型值 140°，提供適用於指示燈的寬廣發射錐角。
• 逆向電流 (IR)：在 VR=5V 時最大值為 10 μA，確保低漏電流。
• 熱阻 (RTHJ-S)：450°C/W (典型值)，在熱管理時必須考慮此參數。

2.2 絕對最大額定值

• 功率消耗 (Pd)：48 mW
• 順向電流 (IF)：20 mA (連續)
• 峰值順向電流 (IFP)：60 mA (1/10 工作週期，0.1ms 脈衝寬度)
• 靜電放電 (ESD, HBM)：2000 V
• 操作溫度 (Topr)：-40°C 至 +85°C
• 儲存溫度 (Tstg)：-40°C 至 +85°C
• 接面溫度 (Tj)：95°C

必須確保接面溫度不超過最大額定值，特別是在高環境溫度下或當多個 LED 接近極限驅動時。

3. 分檔系統

3.1 波長分檔

主波長分為四個主要分檔：D10、D20、E10、E20，每個間隔 2.5nm，範圍從 585nm 至 595nm。此窄分檔確保同一捲帶內的顏色一致性。

3.2 發光強度分檔

六個強度分檔 (A00 至 F00) 涵蓋 8 mcd 至 100 mcd 範圍，每個分檔的比值約為 1.5 倍。這讓設計者無需過度驅動 LED 即可選擇適當的亮度等級。

3.3 順向電壓分檔

電壓分為 12 個群組，範圍從 1.7V 至 2.4V (例如 A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2)。在並聯電路中匹配電壓分檔有助於平衡電流分佈。

4. 效能曲線分析

4.1 順向電壓 vs. 順向電流 (圖 1-6)

曲線顯示典型的指數關係。在 5mA 測試電流下，VF 約為 2.0V，在 25mA 時上升至約 2.8V。設計者在設定限流電阻時應考慮此電壓變化。

4.2 順向電流 vs. 相對強度 (圖 1-7)

相對強度在 7.5mA 之前近乎線性增加，但在更高電流時出現飽和趨勢。在測試電流 (5mA) 附近操作可達到亮度與效率的良好平衡。

4.3 溫度效應 (圖 1-8, 圖 1-9)

隨著環境溫度或引腳溫度升高，相對強度會降低 (從 25°C 到 75°C 約下降 10%)。在高溫下必須降額使用最大順向電流，以避免超過接面溫度限制。

4.4 順向電流 vs. 主波長 (圖 1-10)

主波長會隨電流略微偏移 (在 25mA 範圍內約 1nm)，這對於 InGaN 黃色 LED 而言是典型的現象。對於大多數指示應用而言，此偏移可忽略不計。

4.5 光譜分佈 (圖 1-11)

發射峰值約在 590nm，半高全寬 (FWHM) 約為 15nm。窄光譜確保黃色指示燈具有良好色彩純度。

4.6 輻射模式 (圖 1-12)

輻射模式顯示典型的朗伯分佈，具有寬廣的角度均勻性。在 ±40° 時相對強度仍高於 0.6，確認了 140° 的視角。

5. 機械與包裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED 尺寸為 1.0mm (長) x 0.5mm (寬) x 0.4mm (高)。底部視圖顯示兩個焊盤：焊盤 1 (陰極) 和焊盤 2 (陽極)。極性由頂視圖上的凹口標示。建議焊接圖案為 0.5mm x 0.6mm 焊盤，間距 0.6mm。

5.2 載帶與捲盤

每捲包含 6,000 個。載帶尺寸：寬度 8mm，送料間距 2.00mm，帶有極性標記。捲盤直徑 178mm (7 英吋)，輪轂直徑 60mm，寬度 8.0mm。

5.3 標籤資訊

標籤包含料號、規格號碼、批號、分檔代碼 (針對光通量、色度、VF、波長)、數量與日期代碼。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊接曲線

建議曲線：預熱 150°C 至 200°C，持續 60-120 秒；升溫速率 ≤3°C/s；峰值溫度 260°C (最大 10 秒)；冷卻速率 ≤6°C/s。此 LED 可承受最多 2 次回流焊接循環，超過 2 次可能導致損壞。

6.2 手焊

若需手焊，請將烙鐵溫度保持在 300°C 以下，時間不超過 3 秒。僅允許一次手焊操作。

6.3 儲存與濕度控制

未開封的袋子可在 30°C/75% RH 條件下儲存長達 1 年。開封後，請在 30°C/60% RH 條件下於 168 小時內使用。若濕氣暴露超過限制，請在使用前於 60±5°C 烘烤 24 小時。

7. 應用建議

7.1 典型應用

• 消費性電子、家用電器與汽車面板上的光學指示燈
• 開關與符號背光
• 通用狀態與警報燈
• 小型顯示器與標示牌

7.2 設計考量

• 務必使用限流電阻以防止過電流；微小的電壓偏移可能導致大幅電流變化。
• 確保充分的熱管理：使接面溫度保持低於 95°C，特別是在接近最大電流操作時。
• 避免將 LED 暴露於高硫含量 (>100PPM) 的環境中，以防止內部元件變色。
• 盡量減少黏合劑與灌封材料產生的 VOC 氣體，以避免矽膠封裝變色。
• 防止靜電放電 (ESD) – 此 LED 額定承受 2000V HBM，但在處理與組裝過程中建議採取 ESD 防護措施。

8. 可靠性與測試

此 LED 已通過可靠性測試，包括溫度循環 (−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，1000h)、低溫儲存 (−40°C，1000h) 以及壽命測試 (25°C，5mA，1000h)。驗收標準要求順向電壓在規格上限的 1.1 倍以內，逆向電流在規格上限的 2.0 倍以內，光通量不低於規格下限的 0.7 倍。

9. 工作原理

此 LED 採用發射黃光的半導體晶片，通常基於 InGaN (氮化銦鎵) 材料系統，並搭配適當的螢光粉或直接發射來達到 585–595nm 波長。在順向偏壓下，電子與電洞在 PN 接面複合，釋放出光子。小晶片尺寸與高效設計使其能夠在低電流下實現高亮度，非常適合電池供電設備。

10. 發展趨勢

SMD LED 的小型化持續進行，0402 封裝已成為高密度設計的標準。未來趨勢包括進一步提升發光效率、更廣的色域以及增強的熱管理。採用無鉛與符合 RoHS 規範的材料現已成為標準。此外，先進的分檔技術可更嚴格地控制顏色與亮度，實現更均勻的照明陣列。