RGBW LED 3.5x3.7x2.6mm 規格書 - 順向電壓1.7-3.4V - 功率60-68mW - 全彩防風雨

1. 產品概述

此RGBW LED為一款緊湊型表面貼裝元件，將四個獨立LED晶片（紅、綠、藍、白）整合於單一封裝內，尺寸為3.5mm x 3.7mm x 2.6mm。專為高效能全彩應用設計，提供極寬110度視角，並具備IPX6防水等級，是室內外環境的理想選擇。啞光表面可減少眩光，產品符合RoHS規範且適於無鉛回流焊接。濕度敏感等級為5a，需妥善處理與儲存以確保可靠性。

2. 特色與優勢

• 極寬視角（110°）。
• 高發光強度且低功耗。
• 符合IPX6防水標準。
• 濕度敏感等級5a。
• 符合RoHS規範並相容無鉛回流焊接。
• 啞光表面減少反射。
• 單一封裝內含四個獨立色彩通道（R、G、B、W）。

3. 應用領域

• 戶外全彩視訊螢幕。
• 室內外裝飾照明。
• 遊樂園照明與顯示器。
• 一般招牌與建築照明。

4. 電氣與光學特性

除非另有說明，所有測量均在環境溫度25°C（Ts=25°C）下進行。下表總結了每個晶片的主要電氣與光學參數。

4.1 順向電壓 (VF)

4.2 主波長 (λD) 與發光強度 (IV)

每晶片在IF=20mA下測試。波長分檔：紅色為5nm間距，綠色/藍色為4nm。白色以相關色溫（CCT）分檔（50A、50B、50C）。發光強度分檔比例為1:1.4。

4.3 光譜頻寬與視角

紅色光譜半寬度（Δλ）為24nm，綠色為38nm，藍色為30nm。所有顏色的視角（2θ1/2）均為110度。

5. 絕對最大額定值

超出所列數值的應力可能導致永久性損壞。長時間暴露於絕對最大額定值下可能影響元件可靠性。

6. 分級系統

產品依發光強度、主波長（白色為CCT）及順向電壓進行分檔。同一檔內強度比例為1:1.4。紅色波長檔間距5nm；綠色和藍色為4nm。白色依CIE色坐標分檔（50A、50B、50C）。順向電壓檔位依晶片定義但未明確列出；典型分布遵循上述最小-最大範圍。所有測量均有公差：VF ±0.1V，波長 ±1nm，強度 ±10%，色坐標 ±0.01。

7. 典型光學特性曲線

7.1 順向電壓與順向電流的關係

順向電壓隨順向電流增加而上升。低電流（低於10mA）時，電壓急遽上升；高於20mA後曲線趨於線性。紅色晶片順向電壓最低；綠色、藍色及白色相近但較高。

7.2 順向電流與相對強度的關係

相對發光強度隨順向電流超線性增加。在20mA時強度正規化為100%。為確保安全操作，請勿超過絕對最大電流額定值。

7.3 發光強度與環境溫度的關係

強度隨溫度升高而衰減。在70°C時，相對強度降至25°C值的約80%。良好的熱管理對維持亮度與壽命至關重要。

7.4 焊接溫度與順向電流的關係

為避免熱損傷，最大順向電流必須隨焊接點溫度升高而降低。在100°C時，允許電流降至接近零。

7.5 光譜分佈

光譜曲線顯示紅色（617-628nm）、綠色（520-545nm）和藍色（460-475nm）的窄峰值。白色LED具有涵蓋可見光範圍的寬光譜，相關色溫分檔約為4000K和5000K。

7.6 輻射圖

輻射圖案近似朗伯型，最大強度在0°，半功率在±55°。此寬分佈適合大面積均勻照明。

8. 機械與包裝資訊

8.1 封裝尺寸

LED封裝尺寸為3.5mm x 3.7mm x 2.6mm（長 x 寬 x 高）。接腳1以圓點標記。底部視圖顯示8個焊墊：接腳1（B-），2（R-），3（G-），4（W-），5（R+），6（G+），7（B+），8（W+）。極性以底部+和-符號標示。為保護起見填充膠水。焊接圖案（建議PCB焊盤圖案）在規格書中以毫米為單位提供，公差±0.1mm。

8.2 載帶與捲盤

產品包裝於載帶中（每盤4,000顆）。捲盤尺寸：外徑（A）400±2mm，內徑（B）100.0±0.4mm，轂寬（C）14.3±0.3mm，帶寬（D）2.6±0.2mm，間距（E）16.4±0.3mm，鏈輪孔直徑（F）12.7±0.8/-0.3mm。載帶厚度為1.9mm（T）。

8.3 標籤資訊

每個捲盤標示零件編號、批號（包含包裝機台、序號、分檔代碼、數量（千顆））、發光強度分檔（IV）、順向電壓分檔（VF）、波長分檔（Wd）、順向電流（IF）、數量（QTY）及日期（DATE）。

8.4 防潮包裝

將捲盤放入防靜電、防潮鋁箔袋中，並附乾燥劑與濕度指示卡（HIC）。袋子真空密封以防止吸濕。

8.5 紙箱

多個密封袋裝入紙箱運送。紙箱在運輸過程中提供機械保護。

9. 可靠性測試項目與條件

執行以下測試以確保產品可靠性（樣本數22件，允收標準0/1失效）：

• 耐焊接熱：最高260°C，3次
• 熱衝擊：-40°C至100°C，各15分鐘，500循環
• 耐濕性：預處理85°C/85%RH/12小時 + 回流焊
• 高溫儲存：100°C，1000小時
• 低溫儲存：-40°C，1000小時
• 室溫操作壽命：25°C，IF=20mA，1000小時
• 高溫高濕操作壽命：85°C/85%RH，IF=10mA，500小時
• 溫濕度儲存：85°C/85%RH，1000小時
• 低溫操作壽命：-40°C，IF=20mA，1000小時

判定標準：VF變化在±10%以內，IR ≤10μA at 5V，平均IV衰減≤30%，無內部裂紋或外觀異常。

10. SMT回流焊說明

10.1 回流焊溫度曲線

使用標準無鉛回流焊曲線。關鍵參數：預熱從150°C至200°C，時間60-120秒；高於217°C（TL）時間 ≤60秒；峰值溫度（TP）245°C，峰值附近5°C內時間 ≤30秒且tp ≤10秒；冷卻速率 ≤6°C/s。從25°C至峰值總時間 ≤8分鐘。不可回流焊超過一次。僅使用中溫焊錫膏。建議使用氮氣回流以防止氧化。

10.2 手工焊接

若需手工焊接，請使用設定低於300°C的烙鐵，每個焊點少於3秒。手工焊接僅限一次。

10.3 維修

不建議維修。若無法避免，請使用雙頭烙鐵同時加熱兩個焊墊並取出LED。確認特性未受損。

10.4 清潔

請勿用水、苯或稀釋劑清潔。建議使用異丙醇（IPA）。避免使用含氯或硫的溶劑。使用前請確認清潔劑相容性。

11. 操作注意事項

11.1 儲存

儲存於防潮防靜電包裝中，條件為≤30°C且≤60% RH。建議保存期限：6個月。未開封且無洩漏的包裝可儲存最多12個月，使用前需烘烤。開封後請在12小時內使用（環境≤30°C/60% RH）。未使用部分必須儲存於乾燥環境（≤30°C/≤10% RH），並在下一次使用前烘烤（65±5°C，時間依暴露程度24-48小時）。

11.2 靜電

LED對靜電放電敏感。請使用接地設備、防靜電腕帶、墊子及容器。除非有充分保護，否則避免觸碰。

11.3 逆向電壓保護

超過5V的逆向電壓可能損壞LED。確保電路設計防止逆向偏壓。在矩陣驅動中，實施保護以避免逆向過電壓。

11.4 安全操作溫度

保持LED表面溫度低於55°C，引腳溫度低於75°C，以防止快速衰減。需要良好的熱管理（PCB散熱、間距）以確保接面溫度低於115°C。

11.5 電流驅動

對每個晶片使用恆流驅動器。請勿超過額定順向電流。當多個晶片同時操作時，確保總功率耗散不超過封裝最大額定值（G/B/W各68mW，R為60mW）。

11.6 環境考量

避免暴露於腐蝕性氣體（如硫化氫、鹽霧）及高濕度環境。若用於沿海或火山地區，壽命可能縮短。長時間儲存或運輸後，使用前請除濕。初始以20%功率通電以乾燥吸收的水分，再全功率操作。

12. 應用建議

• 對於戶外全彩視訊牆，使用匹配的分檔以確保均勻的色彩與亮度。
• 設計PCB時提供足夠的銅面積以利散熱。保持LED間距以避免熱集中。
• 保護避免雷擊突波與高瞬態電壓。需使用串聯電阻或限流措施。
• 對於租賃顯示器，選擇具有相同回流焊次數的LED。維修後匹配性至關重要。
• 實施老化測試（例如標稱電流48小時）以篩選早期失效。

13. 技術比較

與標準3528或5050 RGB LED相比，此3.5x3.7mm RGBW提供更寬視角（110°，而5050不一定更寬）、IPX6防水（常見SMD LED不具備）及啞光表面減少眩光。整合白色晶片簡化混色，無需額外白光LED。濕度敏感等級5a允許較短的開封壽命，但需要謹慎處理。

14. 常見問題

問：如何防止ESD損壞？使用防靜電工作檯、接地工具，避免塑膠容器。儲存於防靜電袋中。

問：我可以在沒有電阻的情況下在5V電路中使用此LED嗎？不行。所有晶片的順向電壓均低於5V；若無限流，過大電流將損壞LED。務必使用恆流源或串聯電阻。

問：使用壽命多長？在指定條件下，LED具有長壽命評級。良好的熱管理與穩定電流至關重要。規格書提供可靠性測試數據，但未明確列出L70小時；若接面溫度受控，典型高品質LED在額定電流下可超過50,000小時。

15. 實際應用案例

在戶外LED視訊牆中，每個像素使用一顆RGBW LED。寬110度視角確保側面角度色彩一致。IPX6等級使顯示器能抵擋雨水。白色晶片改善白色內容的色域與亮度。設計者需考慮長電纜上的電壓降，並使用具冗餘的適當電源。

16. 工作原理

紅、綠、藍、白晶片為獨立的GaN基（G/B）或AlInGaP（R）二極體，在順向偏壓時發光。白色晶片為藍光LED搭配黃色螢光粉產生白光。透過改變各晶片電流，可產生色域內任何顏色。四顆晶片安裝在共同基板上，並以透明環氧樹脂封裝，形成寬輻射透鏡。

17. 發展趨勢

小型化持續進行：更小的封裝如2.0x2.0mm已出現，內含更多晶片。透過改善磊晶結構，每晶片效率與亮度不斷提高。整合智慧控制（例如可定址RGBW）逐漸普及。戶外應用要求更高的IP等級與更好的抗腐蝕性等可靠性強化。