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LED 1608 白光 - 1.6x0.8x0.4mm - 2.6-3.4V - 68mW - English Datasheet

1608 白光 LED 的完整技術規格。涵蓋電氣/光學參數、分 bin、可靠性及應用指南。符合 RoHS 規範。
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PDF 文件封面 - LED 1608 白色 - 1.6x0.8x0.4mm - 2.6-3.4V - 68mW - 英文規格書

1. 產品概述

1.1 一般說明

此款白光LED採用藍色晶片搭配螢光粉封裝,以產生白光。封裝尺寸為1.6mm x 0.8mm x 0.4mm,適合用於緊湊型電子裝置。專為表面貼裝技術(SMT)組裝設計,並符合RoHS規範。

1.2 功能特色

1.3 應用領域

光學指示器、開關與符號、顯示器以及一般照明用途。

2. 技術參數

2.1 電氣與光學特性(Ta=25°C)

在 IF=5mA 條件下,順向電壓 (VF) 依分級區間從 2.6V 至 3.4V,涵蓋 F1 (2.6-2.7V)、F2 (2.7-2.8V)、G1 (2.8-2.9V)、G2 (2.9-3.0V)、H1 (3.0-3.1V)、H2 (3.1-3.2V)、I1 (3.2-3.3V)、I2 (3.3-3.4V) 等分級。在 IF=5mA 條件下,發光強度 (IV) 範圍為 90 mcd 至 250 mcd,涵蓋以下分級:1AP (90-120 mcd)、G20 (120-150 mcd)、1AW (150-200 mcd)、1AX (200-250 mcd)。視角為 140 度(典型值)。在 VR=5V 條件下,逆向電流最大值為 10 µA。接面至焊點之熱阻 (RTHJ-S) 最大值為 450°C/W。

2.2 絕對最大額定值

以下限制不得超過:功率消耗 68 mW;順向電流 20 mA;逆向電壓 5 V;峰值順向電流(脈衝 0.1ms,1/10 工作週期)60 mA;靜電放電(HBM)1000 V;操作溫度 -40 至 +85°C;儲存溫度 -40 至 +85°C;接面溫度 95°C。必須注意確保接面溫度不超過此額定值。

3. 分級系統

LED 根據色度(CIE 1931 座標)與發光強度進行分級。色度分級定義於 CIE 圖表中,包含 B01-B06 與 K01-K06 分級的座標。這些分級涵蓋冷白到自然白區域。發光強度分級如第 2.1 節所述。同時也提供順向電壓分級,以利電路設計。標籤上的分級代碼標示了該元件的確切 VF、色度與光通量等級。

4. 性能曲線分析

4.1 順向電壓 vs 順向電流

典型的 VF-IF 曲線呈現指數行為:在低電流時電壓快速上升,隨後趨於線性。在標稱 5 mA 下,VF 通常落在 2.8-3.2 V 範圍內,視分級而定。在 20 mA 時,VF 約增加 0.2-0.3 V。

4.2 順向電流 vs 相對強度

相對強度在0至20 mA的電流範圍內,大致呈線性增加。在5 mA時,輸出約為最大值(20 mA)的25%。此曲線有助於選擇達到所需亮度的驅動電流。

4.3 溫度效應

相對強度會隨著環境溫度升高而下降。在100°C時,強度會降至其在25°C時數值的約85%。在高溫下必須降低順向電流額定值,以避免過熱。接腳溫度與順向電流曲線顯示,在100°C時,允許的順向電流會降低至約15 mA。

4.4 光譜與輻射模式

光譜分佈顯示,來自LED晶片的藍光峰值約在450 nm,以及來自螢光粉的寬頻黃光發射,兩者混合產生白光。其相關色溫(CCT)為典型的中性白光。輻射模式近似於朗伯分佈,具有寬廣的140°視角,可提供均勻的光線分佈。

5. 機構與包裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED封裝尺寸為1.6 mm × 0.8 mm × 0.4 mm,公差為±0.2 mm。俯視圖顯示發光區域,底視圖顯示電極焊墊,側視圖則呈現其薄型結構。極性由俯視圖上的標記指示。建議的焊接焊墊圖案為每個焊墊2.4 mm × 0.8 mm,間距0.8 mm,如圖1-5所示。

5.2 載帶與捲盤尺寸

載帶寬度為8 mm,口袋間距為4 mm。捲盤外徑為178 ±1 mm,輪轂直徑為60 ±1 mm,寬度為13.0 ±0.5 mm。每盤捲盤內含4000顆LED。

5.3 標籤資訊

每個捲盤均標示有零件編號、規格編號、批號、分級代碼(包含助焊劑代碼、色度分級、VF分級、波長代碼)、數量以及日期代碼。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊曲線

建議的迴流焊曲線遵循JEDEC標準。預熱階段從150°C升至200°C,持續60-120秒。升溫速率不得超過3°C/s。溫度高於217°C(液相線)的時間為60-150秒。峰值溫度為260°C,最大停留時間為10秒(在峰值溫度±5°C範圍內)。冷卻速率應≤6°C/s。從25°C升至峰值溫度的總時間最長為8分鐘。請勿進行超過兩次的迴流焊接。

6.2 手焊與修補

若需進行手工焊接,請使用溫度≤300°C的烙鐵,每個焊盤加熱時間少於3秒。僅允許進行一次手工焊接操作。不建議在迴流焊後進行修補;若無法避免,請使用雙頭烙鐵,並預先驗證該製程。

6.3 注意事項

避免安裝在翹曲的PCB上;冷卻期間請勿施加機械應力或震動;焊接後請勿快速冷卻。

7. 包裝與訂購資訊

LED 採用防潮袋包裝,內含乾燥劑與濕度指示卡。開封前儲存條件:≤30°C,≤75% RH,自包裝日起一年內有效。開封後:≤30°C,≤60% RH,須在24小時內使用完畢。若儲存時間超過或乾燥劑已變色,請在使用前將LED以60±5°C烘烤至少24小時。外部包裝為適合運輸的標準紙箱。

8. 應用建議

Due to its small size, this LED is ideal for dense PCB layouts. Use current-limiting resistors to ensure the forward current does not exceed 20 mA. Consider thermal design: the LED should be mounted with adequate copper area to assist heat dissipation. Avoid exposing the LED to sulfur-containing environments (>100 ppm) or halogenated compounds (Br>900 ppm, Cl>900 ppm, total >1500 ppm) as they can cause corrosion and discoloration. For cleaning, use isopropyl alcohol; do not use ultrasonic cleaning as it may damage the LED.

9. 技術比較

與較大的SMD封裝(如2835(2.8×3.5 mm)或3528)相比,1608封裝的佔板面積縮小了75%,同時仍能為指示燈應用提供足夠的亮度(最高250 mcd)。其寬廣的140°視角對於需要均勻光線分佈的應用非常有利。然而,其最大順向電流限制為20 mA,因此與高功率LED相比,總光通量較低。它最適合用於低功率、空間受限的設計。

10. 常見問題

10.1 如何處理ESD敏感元件?

務必使用接地工作檯、佩戴防靜電腕帶,並將LED存放在防靜電包裝中。

10.2 如果防潮袋破損了該怎麼辦?

If the bag is damaged or if the humidity indicator shows >30%, the LEDs must be baked at 60±5°C for 24 hours before use.

10.3 是否可以使用不同的驅動電流來進行調光?

可以,此 LED 可使用 0 至 20 mA 的電流驅動。請注意,色度可能會隨電流略有偏移。在低佔空比的脈衝操作下,峰值電流最高可達 60 mA。

10.4 這款LED是否適合戶外使用?

其工作溫度範圍(-40 至 +85°C)適用於許多戶外應用,但需要適當的封裝以及防潮和防汙染保護。

11. 應用案例

案例1:智慧型恆溫器背光 – 小巧尺寸適用於緊湊型PCB,提供白色狀態指示。案例2:車內按鈕照明 – 廣視角確保從多個角度皆可看見。案例3:可攜式電子產品電量指示燈 – 低功耗延長電池續航力。

12. 運作原理

此款白光LED採用發射波長約450 nm的藍光InGaN晶片。晶片上塗覆黃光螢光粉(通常為摻鈰的YAG)。藍光部分激發螢光粉發出黃光;藍光與黃光混合後,人眼即看到白光。藍光與黃光的比例決定了相關色溫。

13. 發展趨勢

LED產業的趨勢是朝向更小封裝與更高效率發展。晶片級封裝(CSP)與覆晶架構因具備更佳散熱性能與更小尺寸而日益普及。此款1608封裝為成熟技術,仍廣泛應用於指示燈與顯示器領域。未來發展包括提高單位面積亮度,以及改善隨溫度變化的色彩穩定性。

LED規格術語

LED技術術語完整解說

光電性能

術語 單位/表示法 簡易說明 重要性說明
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」。 判斷光線是否足夠明亮。
視角 °(度),例如 120° 光強度衰減至一半時的角度,決定光束寬度。 影響照明範圍與均勻度。
CCT (色溫) K (Kelvin),例如 2700K/6500K 光線的暖冷程度,數值越低偏黃/暖,數值越高偏白/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。 影響色彩真實性,用於商場、博物館等高要求場所。
SDCM MacAdam 橢圓階數,例如「5 階」 顏色一致性指標,階數越小代表顏色越一致。 確保同一批 LED 的顏色均勻一致。
主波長 奈米(nm),例如:620nm(紅色) 對應於彩色LED顏色的波長。 決定紅色、黃色、綠色單色LED的色調。
光譜分布 波長對強度曲線 顯示波長範圍內的光強度分佈。 影響色彩還原度與品質。

電氣參數

術語 符號 簡易說明 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 If 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 短時間內可承受的峰值電流,用於調光或閃爍。 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。 電路必須防止反向連接或電壓突波。
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 耐受性 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,特別是針對敏感的LED。

Thermal Management & Reliability

術語 關鍵指標 簡易說明 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;過高則會導致光衰與色偏。
流明衰減 L70 / L80(小時) 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%) 亮度隨時間保留的百分比。 表示長期使用下的亮度保持能力。
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 簡易說明 Features & Applications
封裝類型 EMC、PPA、陶瓷 外殼材料保護晶片,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 正面,覆晶封裝 晶片電極排列。 覆晶封裝:散熱更佳、效率更高,適用於高功率。
螢光粉塗層 YAG, Silicate, Nitride 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率、色溫及演色性指數。
透鏡/光學元件 平面、微透鏡、TIR 表面上的光學結構可控制光線分佈。 決定視角與光線分佈曲線。

Quality Control & Binning

術語 Binning Content 簡易說明 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。 確保同一批次的亮度均勻。
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。
色溫分檔 5-step MacAdam ellipse 按色坐標分組,確保範圍緊密。 保證色彩一致性,避免燈具內出現色差。
CCT Bin 2700K、3000K 等。 按CCT分組,每個都有對應的坐標範圍。 滿足不同場景的CCT需求。

Testing & Certification

術語 標準/測試 簡易說明 重要性
LM-80 流明維持測試 在恆溫下長期點燈,記錄亮度衰減。 用於估算LED壽命(依據TM-21)。
TM-21 壽命估算標準 根據LM-80數據估算實際條件下的壽命。 提供科學化的壽命預測。
IESNA Illuminating Engineering Society 涵蓋光學、電氣、熱測試方法。 業界公認的測試基礎。
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,有助於提升競爭力。