白色LED 3.00x1.40x0.52mm 2.8-3.4V 680mW 車規等級 | RF-A1F30-W1FN-B1

1. 產品概述

1.1 一般說明

RF-A1F30-W1FN-B1 是一款透過藍光晶片搭配螢光粉轉換所製成的白光發光二極體 (LED)。它採用 EMC（環氧樹脂模塑料）封裝，尺寸為 3.00mm x 1.40mm x 0.52mm。這種緊湊的尺寸使其適用於空間受限的車用內外照明應用。在 80mA 順向電流下，該 LED 可提供 26.8 至 39.8 流明的典型光通量，順向電壓範圍為 2.8V 至 3.4V。其寬達 120° 的發光角度確保了均勻的光線分佈。該元件通過 AEC-Q101 認證，符合嚴格的車用可靠性標準。

1.2 功能特色

• 採用EMC封裝，具備高溫穩定性與耐用性。
• 超廣視角達120°。
• 適用於所有SMT組裝與迴流焊製程。
• 提供編帶與捲盤包裝（5,000顆/捲）。
• 濕度敏感等級：Level 2（MSL 2）。
• 符合RoHS與REACH規範要求。
• 通過AEC-Q101應力測試認證，適用於車規級離散式半導體元件。

1.3 應用領域

此LED專為車用照明應用設計，包括車內氛圍燈、儀表板指示燈及外部信號燈。其高可靠性與寬廣的工作溫度範圍（-40°C至+110°C），使其成為嚴苛車用環境下的理想選擇。

2. 技術參數

2.1 電氣與光學特性 (Ts=25°C)

下表彙整了在80mA順向電流下（除非另有說明）所量測的關鍵電氣與光學參數。

備註：順向電壓的量測公差為±0.1V，光通量為±10%，色坐標為±0.005。

2.2 絕對最大額定值 (Ts=25°C)

絕對最大額定值不得超過，以防止對LED造成永久性損壞。

3. 分級系統

3.1 順向電壓與光通量分級

為確保效能一致性，LED 會根據在 IF=80mA 下的順向電壓 (VF) 與光通量 (Φ) 進行分級。VF 分級從 V2 (2.8-2.9V) 到 V7 (3.3-3.4V)。光通量分級範圍則從 8P (26.8-28.7lm) 到 9Q (37.3-39.8lm)。此分級系統讓客戶能夠選購電性與光學特性受到嚴格管控的元件。

3.2 色度分檔

在 CIE 1931 色度空間中，色座標被劃分為 18 個色度分級 (A1 至 A9 以及 B1 至 B9)。每個分級由四個角落的 CIE x,y 座標定義。例如，分級 A1 涵蓋 x 從 0.3013 到 0.3063 以及 y 從 0.2943 到 0.3135 的範圍。這種精細的分級確保了照明系統具有均勻的白光色調。

4. 性能曲線分析

4.1 順向電壓 vs 順向電流

I-V 曲線（圖 1-7）顯示順向電壓與順向電流之間典型的指數關係。在 25°C 時，約 2.9V 的順向電壓會產生 80mA 的電流。當電壓升至 3.4V 時，電流則超過 200mA。此曲線對於設計恆流驅動器以避免過電流至關重要。

4.2 順向電流 vs 相對光通量

相對光通量在順向電流達到 160mA 之前幾乎呈線性增加（圖 1-8）。在 80mA 時，相對強度約為 200mA 時最大值的 50%。此特性有助於預測在不同驅動電流下的亮度。

4.3 溫度效應

圖 1-9 至 1-11 說明了焊接溫度對性能的影響。隨著溫度升高，相對光通量會下降（圖 1-9）。在較高溫度下，最大允許順向電流必須降額使用（圖 1-10）。順向電壓也會隨著溫度升高而降低，變化率約為 -2mV/°C（圖 1-11）。適當的熱管理對於維持光輸出與可靠性至關重要。

4.4 輻射模式

輻射圖（圖1-12）呈現類朗伯分布，半強度角為60°（半高全寬120°）。相對強度從0°時的100%對稱下降至±60°時的約50%。

4.5 光譜分佈

光譜（圖1-14）涵蓋380nm至780nm範圍，在約450nm處（藍光晶片）有一峰值，並在500nm至700nm之間呈現寬廣的螢光粉發光波段。此組合可產生暖白至中性白的相關色溫，具體取決於分 bin。

4.6 色偏與電流及溫度的關係

圖1-13顯示，色度座標會隨溫度升高而略微偏移，其中y方向的偏移更為顯著。此資訊對於對色彩要求嚴格的照明應用至關重要。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

封裝尺寸為 3.00mm（長）× 1.40mm（寬）× 0.52mm（高），公差為 ±0.2mm。俯視圖顯示一個 2.61mm × 1.40mm 的矩形發光區域。底部設有兩個陰極與陽極焊墊，用於表面貼焊。

5.2 焊接圖樣

建議的焊墊佈局尺寸：每個焊墊為 3.50mm（長）× 0.91mm（寬），間距為 2.10mm。適當的焊墊設計可確保良好的焊點可靠性與散熱效果。

5.3 極性

LED 極性以封裝底部的 (+) 和 (-) 標記表示。陰極側以封裝外框的平邊標示。極性錯誤可能導致 LED 損壞。

6. SMT 迴流焊指導方針

6.1 迴流焊曲線

建議的迴流焊曲線是基於JEDEC標準。關鍵參數：預熱從150°C到200°C，持續60-120秒；升溫速率≤3°C/s；高於217°C (TL) 的時間最多60秒；峰值溫度260°C，停留時間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。請勿進行超過兩次迴流焊。

6.2 注意事項

請勿在加熱或冷卻過程中對LED施加機械應力。避免快速冷卻。LED封裝材料為矽膠，質地柔軟；請避免直接按壓透鏡。使用合適的取放吸嘴並施加適當的力度。請勿將元件安裝在翹曲的PCB上。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 捲帶與捲盤

LED 以膠帶與捲盤包裝供應，每捲 5,000 顆。承載膠帶尺寸：寬度 8.0±0.1mm，間距 4.0mm。捲盤尺寸：直徑 178±1mm，輪轂直徑 60±1mm，寬度 13.0±0.5mm。膠帶包含 80 至 100 個空格的起頭與結尾。

7.2 標籤資訊

每個捲盤均標示有料號、規格編號、批號、分 bin 代碼（針對光通量、色度、電壓）、數量與日期。標籤亦包含用於庫存追蹤的條碼。

7.3 濕度敏感等級

MSL 等級為 2。防潮袋在開封前必須儲存於 ≤30°C 及 ≤75% RH 的環境中。開封後，LED 必須在 24 小時內使用，或進行 60±5°C 至少 24 小時的烘烤。

8. 可靠性測試

The LED has passed standard reliability tests per AEC-Q101 guidelines. Test items include: Reflow soldering (260°C, 10s, 2 times), Moisture Sensitivity (MSL2, 85°C/60%RH, 168h), Thermal Shock (-40°C to 125°C, 1000 cycles), Life Test (105°C, IF=80mA, 1000h), and High Temperature High Humidity (85°C/85%RH, IF=80mA, 1000h). All tests require 0 failures in 20 samples. Failure criteria: forward voltage shift >10% above USL, reverse current >2x USL, or luminous flux drop >30% below LSL.

9. 儲存與操作注意事項

9.1 儲存條件

Unopened bags: store at ≤30°C and ≤75% RH for up to 1 year. After opening, use within 24 hours at ≤30°C and ≤60% RH. If exceeded, bake at 60±5°C for >24 hours.

9.2 ESD 與 EOS 防護

LED 對靜電放電（ESD）敏感。90% 的元件可承受 8000V HBM。請採取適當的 ESD 保護措施：使用接地工作檯、離子風機與防靜電包裝。同時，必須透過限流電阻與適當的電路設計來避免電性過載（EOS）。

9.3 化學相容性

Avoid exposure to sulfur compounds >100PPM, bromine >900PPM, chlorine >900PPM, and total Br+Cl >1500PPM. Do not use adhesives that outgas volatile organic compounds (VOCs). For cleaning, isopropyl alcohol is recommended. Ultrasonic cleaning is not recommended as it may damage the LED.

10. 應用設計考量

10.1 熱設計

熱管理對於維持光輸出與使用壽命至關重要。從晶片接面到焊點的熱阻為 50°C/W。建議使用足夠的 PCB 銅箔面積與散熱導孔。晶片接面溫度不得超過 125°C。

10.2 電流降額

當環境溫度高於25°C時，最大順向電流必須進行降額。請參考降額曲線（圖1-10），該曲線顯示在100°C時，最大電流會降至約80mA。務必在安全操作區域內運作。

10.3 電路保護

使用恆流驅動器或串聯電阻來限制電流。選用適當阻值的電阻（例如，從5V電源設定80mA電流）可確保穩定運作。可能需要反向電壓保護（例如二極體）以防止損壞。

11. 技術原理

此款白光LED採用藍色InGaN晶片，並覆蓋一層黃光螢光粉（通常為YAG:Ce）。晶片發出的藍光（峰值約450nm）部分激發螢光粉，使其發出黃光。藍光與黃光混合後產生白光。具體的CIE色度座標取決於螢光粉的組成與濃度，從而實現多種色溫。

12. 常見問題

1. Q：此LED是否可用脈衝驅動？ A：可以，在1/10工作週期與10ms脈衝寬度下，峰值電流額定值為350mA。請確保平均功率不超過680mW。
2. Q：焊接後如何清潔LED？ A：請使用異丙醇。請勿使用超音波清洗。若使用其他溶劑，請先確認其與矽膠封裝材料的相容性。
3. Q：若開袋後存放時間超過24小時會怎樣？ A: The LED may absorb moisture, necessitating baking at 60±5°C for >24 hours before use.
4. Q: 此LED是否可用於戶外車用外部照明？ A: 可以，該元件通過AEC-Q101認證，工作溫度範圍為-40°C至+110°C，適用於外部應用。但需妥善密封以防潮濕與污染物侵入。
5. Q: 此LED是否相容於無鉛焊接？ A: 可以，建議的迴焊曲線為無鉛製程，峰值溫度為260°C。