White LED RF-A3H22-W57P-E5 規格 - 尺寸 3.0x3.0x0.8mm - 電壓 5.8-7.0V - 功率 9856mW - 通過 AEC-Q102 認證

1. 產品概述

RF-A3H22-W57P-E5 是一款專為嚴苛車用外部照明應用設計的高功率白光 LED。採用藍光晶片搭配螢光粉製程，可發出色溫約 5700K 的暖白至中性白光。產品封裝於緊湊的 3.0mm x 3.0mm x 0.8mm PLCC 封裝中，提供極寬的 120° 發光角度，非常適合用於方向燈、日行燈及其他外部信號功能。此元件通過 AEC-Q102 認證，確保在嚴苛汽車環境下的可靠性，並符合 RoHS 規範。在最大順向電流 1500mA 及最高功耗 9856mW 的條件下，於 1000mA 時可提供 550-730lm 的高光通量輸出。其濕度敏感等級為 2，需妥善處理與儲存。

2. 技術參數分析

2.1 電氣與光學特性

在測試電流1000mA與焊點溫度25°C的條件下，順向電壓（VF）範圍介於5.8V（最小值）至7.0V（最大值）之間，典型值雖未指定，但落在此範圍內。逆向電流（IR）在VR=5V時極低，最大值為10µA，顯示優異的接面品質。光通量（Φ）分級範圍從550lm（最小值）至730lm（最大值），提供一致的亮度選擇。視角（2θ1/2）典型值為120°，確保寬廣的光線分佈，適合車用信號指示。接面至焊點的熱阻（RTHJ-S）典型值為2.86K/W，能有效將熱量傳導至PCB。

2.2 絕對最大額定值

The LED can handle a peak forward current of 2000mA (pulse width 0.1ms, 1/10 duty cycle) and continuous forward current up to 1500mA. Power dissipation is limited to 9856mW. Reverse voltage must not exceed 5V. The device is ESD sensitive with an HBM rating of 8000V (yield >90% at 2000V). Operating and storage temperature range is -40°C to +110°C, junction temperature maximum 150°C. These ratings must be strictly observed to prevent damage.

2.3 熱特性

由於熱阻為2.86K/W，此LED能有效地將熱量從晶片傳導至焊點。適當的熱管理至關重要，因為高溫會降低發光效率並導致色座標偏移。設計人員必須確保晶片溫度絕不超過150°C，這可能需要足夠的PCB散熱設計，特別是在大電流應用中。

3. 分級系統

3.1 順向電壓分級

在1000mA電流下，順向電壓分為三個檔位：R0（5.8-6.2V）、S0（6.2-6.6V）和T0（6.6-7.0V）。這允許選擇電壓相近的LED進行並聯或串聯配置，以確保電流均勻分佈。

3.2 光通量分級

光通量分為YA（550-610lm）、YB（610-670lm）和YC（670-730lm）三個檔位。較高的光通量檔位能提供更大的光輸出，從而在滿足亮度需求時更具靈活性。

3.3 色度分級

CIE色度圖顯示三個色度分區：65N、60N和57N，每個分區由四個角落座標定義。這些分區分別對應約6500K、6000K和5700K的不同相關色溫（CCT）。嚴格的色度控制可確保不同生產批次之間顏色表現的一致性。

4. 效能曲線分析

4.1 順向電壓 vs. 順向電流

VF-IF曲線（圖1-7）顯示在1000mA時典型順向電壓約為6.0V，在1400mA時則增加至約6.4V。此關係近似線性，動態電阻約為1Ω。此資訊對於設計定電流驅動器至關重要。

4.2 相對強度 vs. 順向電流

相對光輸出量在電流高達1400mA時幾乎呈線性增加，達到1000mA時數值的約140%。這顯示在高電流下具有良好的電流轉換為光效率。

4.3 溫度效應

相對強度會隨著焊點溫度升高而下降，在125°C時降至約為25°C時的85%。順向電壓也會隨溫度略微下降（負溫度係數）。色坐標在高溫下會朝偏黃色區域偏移。在系統設計中必須補償這些效應，以維持一致的性能。

4.4 輻射場型

輻射圖（圖1-12）顯示典型的朗伯分佈，半強度位於±60°，確認了120°的視角。這種寬廣的圖案對於需要廣闊可見度的汽車信號應用非常有利。

4.5 頻譜

光譜分佈（圖1-14）顯示來自晶片的450nm附近寬藍光峰值，以及寬廣的黃色螢光粉轉換峰值，從而產生白光。實際光譜會因分檔和溫度而異。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED的頂視尺寸為3.00mm x 3.00mm，高度0.80mm。底視圖顯示兩個陽極焊墊（2.75mm x 1.05mm 和 2.45mm x 1.05mm）以及一個陰極焊墊（1.20mm x 1.05mm）。極性由頂面靠近陰極側的一個小圓點標記。建議的焊接圖案（圖1-5）提供了與底部焊墊佈局相匹配的接地焊墊，以實現最佳的熱傳導和電氣連接。

5.2 載帶與捲盤

LED以載帶（尺寸待確認）供應，並纏繞於外徑180±1mm、輪轂60±1mm、帶寬12±0.1mm的捲盤上。每個捲盤包含指定數量（PDF中未給出數值，通常為1000顆）。標籤包含料號、規格編號、批號、光通量（φ）分檔碼、色度（XY）分檔碼、順向電壓（VF）分檔碼、波長（WLD）分檔碼、數量及日期。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊曲線

建議的迴流焊曲線（圖3-1）具有預熱區，從150°C到200°C持續60-120秒，升溫速率≤3°C/s至217°C（TL），以及高於217°C（tL）的時間最多60秒。峰值溫度（TP）為260°C，持續時間最長10秒。冷卻速率≤6°C/s。從25°C到峰值的總時間不得超過8分鐘。迴流焊接應不超過兩次；若焊接步驟間隔超過24小時，則需進行預烘烤。

6.2 手焊與修補

手工焊接必須使用烙鐵溫度低於300°C，時間少於3秒，且僅限一次。不建議進行修補；若無法避免，請使用雙頭烙鐵，並在事後驗證LED特性。

6.3 操作與儲存

LED封裝材質為矽膠，質地柔軟。請避免對頂部表面施加壓力。請勿安裝於翹曲的PCB上，亦不可在焊接後施加機械應力。儲存條件：在開啟鋁箔袋前，溫度≤30°C，濕度≤75%，可存放長達一年；開啟後，請在≤30°C及≤60% RH的環境下於24小時內使用。若懷疑已吸濕，使用前請在60±5°C下烘烤超過24小時。需採取ESD防護措施；應使用適當的接地及防靜電設備。

7. 包裝與訂購資訊

產品採用防潮袋包裝，內含乾燥劑及濕度指示卡。每個袋子內含一卷盤。多個卷盤則裝入紙箱中。每個卷盤上的標籤均包含所有必要的追溯識別資訊。訂購時，料號RF-A3H22-W57P-E5指定了確切的配置。請聯繫您的供應商以了解詳細的包裝數量及最小訂購量。

8. 應用建議

8.1 典型應用

主要應用為汽車外部照明，包括方向燈、煞車燈、日行燈及尾燈。寬廣的視角與高光通量使其適用於直接照明及導光條設計。AEC-Q102認證確保其在振動、熱循環及濕度環境下的可靠性。

8.2 設計考量

熱管理至關重要：請在PCB上使用足夠的銅箔面積，並考慮透過散熱導孔連接至散熱片。必須採用定電流驅動；切勿在無限流情況下使用電壓源驅動。應使用串聯電阻或LED驅動器。確保LED承受的逆向電壓絕不超過5V。對於並聯燈串，需匹配VF分檔以避免電流不平衡。

8.3 環境相容性

Avoid exposure to sulfur (limit <100ppm in mating materials), bromine (<900ppm), chlorine (<900ppm), and total halogens (<1500ppm). VOCs from adhesives and potting compounds can penetrate silicone and cause discoloration; use compatible materials only. Cleaning with isopropyl alcohol is recommended; ultrasonic cleaning is not advised.

9. 與替代方案的技術比較

與標準PLCC LED相比，RF-A3H22-W57P-E5提供更高的電流承受能力（1500mA對比典型的350-700mA）、更寬的發光角度（120°對比90-110°），以及車規級可靠性（AEC-Q102）。其3.0x3.0mm封裝尺寸與許多中功率封裝相似，但具備更強的散熱能力。在1000mA下高達730lm的光通量輸出，使其歸屬於高功率產品範疇，適合在訊號應用中取代多顆較低功率的LED。

10. 常見問題

問：這款LED能否用於室內照明？
答：雖然可行，但此產品專為戶外應用設計。若用於室內，請確認寬廣視角與高光通量符合需求。

問：為達到最佳效率，建議的驅動電流為何？
答：效率在較低電流（如700mA）時最高，但此LED針對1000mA進行優化。若要獲得最大光通量，請在適當熱管理下使用1500mA。

問：如何處理分檔差異？
答：請依需求訂購特定分檔（例如VF用S0、光通量用YB、色溫用60N）。在同一電路中混用不同分檔可能導致亮度不均。

問：我可以在不使用散熱器的情況下使用這款LED嗎？
A: 僅在低電流下可行。在1000mA及以上時，散熱器或大面積銅箔是必要的，以確保接面溫度低於150°C。

11. 實務設計範例

考慮一個日行燈模組，需要在1000mA下達到400lm。使用YB分檔（610-670lm）可確保足夠的餘裕。設計一個設定為1000mA的恆流驅動器，最大電壓順應範圍為7.0V。將LED放置在鋁基PCB上一個2x2公分的銅墊上，並透過導熱孔連接至背面的散熱器。模擬熱性能以確保焊點溫度低於85°C，從而使接面溫度低於110°C。在LED附近加入一個10µF的旁路電容以降低EMI。

12. 工作原理

白光LED的運作方式是透過螢光粉塗層，將InGaN/GaN晶片發出的藍光轉換為白光。藍光晶片發射波長約450nm的光子；這些光子部分激發黃綠色螢光粉（Ce:YAG或類似材料），使其發出寬頻譜光。藍光與黃光混合後，人眼即感知為白光。該元件採用PLCC封裝，晶片安裝在導線架上，並以含螢光粉的矽膠封裝。

13. 產業趨勢與展望

The automotive lighting market is moving toward higher power LEDs in smaller packages. The RF-A3H22-W57P-E5 exemplifies this trend with its 3.0x3.0mm PLCC package and 5.8-7.0V forward voltage suitable for 12V automotive systems. Future developments include even higher luminous efficacy (>150lm/W), improved thermal resistance, and tighter color bins. With the adoption of matrix lighting and adaptive driving beams, high-power white LEDs with precise optical control will continue to be in demand.