白光LED 3.2x1.6x0.7mm 規格書 - 電壓2.7-3.5V - 功率105mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

此款白光LED採用藍光晶片搭配螢光粉轉換技術，提供緊湊的3.2mm x 1.6mm x 0.7mm表面貼裝封裝。專為一般指示用途、顯示器與家用電器設計。主要特點包括極寬廣的視角（140°）、適用於所有SMT組裝與焊接製程、濕度敏感等級3、以及符合RoHS規範。本LED提供多種順向電壓與發光強度分Bin，以滿足各種應用需求。

2. 技術參數解讀

2.1 電氣與光學特性

在測試條件IF = 20 mA 且 Ts = 25°C下，順向電壓（VF）分為八個分Bin，從F2（2.7 V – 2.8 V）到J1（3.4 V – 3.5 V）。在同一條件下量測發光強度（IV），範圍從600 mcd到1200 mcd，涵蓋十二個分Bin（1BF 至 LD2）。視角（2θ1/2）典型值為140°，而逆向電流（IR）在VR = 5 V時小於10 µA。熱阻（RthJ-S）最大值指定為450 °C/W。

2.2 絕對最大額定值

在Ts = 25°C下，絕對最大額定值如下：功率耗散（Pd）105 mW、順向電流（IF）30 mA、峰值順向電流（IFP）60 mA（1/10工作週期、0.1 ms脈衝）、靜電放電（ESD）1000 V（HBM）、工作溫度（Topr）-40°C至+85°C、儲存溫度（Tstg）-40°C至+85°C、接面溫度（Tj）95°C。設計者必須確保LED絕不超出這些極限值運作，並在接近最大電流時提供足夠的散熱。

3. 分Bin系統

為滿足多樣化的應用需求，本LED依照順向電壓、發光強度與色度進行分Bin。電壓分Bin標示為F2、G1、G2、H1、H2、I1、I2、J1，每個涵蓋0.1 V範圍。強度分Bin從1BF（600–650 mcd）到LD2（1150–1200 mcd）。色度分Bin基於CIE 1931座標，如色度圖（圖1-6）與表1-3所示。所有分Bin均在IF = 20 mA下進行。此分Bin系統讓客戶能選用公差緊密的元件，確保量產時光學性能一致。

4. 性能曲線分析

4.1 順向電壓 vs. 順向電流

如圖1-7所示，在2.5 V至3.5 V範圍內，順向電流隨順向電壓近似線性增加，典型工作點為20 mA，對大多數分Bin約為2.8 V – 3.0 V。

4.2 相對強度 vs. 順向電流

圖1-8顯示，相對發光強度隨順向電流上升至30 mA，呈略為次線性趨勢。在20 mA時，相對強度歸一化為1.0。

4.3 溫度依賴性

圖1-9顯示，相對強度隨環境溫度升高而下降，在85°C時降至約0.85。圖1-10指出，最大容許順向電流隨引腳溫度上升而下降，在120°C時降至零。

4.4 電流引起的色度偏移

圖1-11呈現順向電流從1 mA變化至30 mA時的CIE座標偏移。x與y座標隨電流增加略微向較小值偏移，但保持在狹窄範圍內。

4.5 光譜分佈

圖1-12顯示相對光譜強度與波長的關係。發射峰值約在450 nm（藍光），並有寬廣的螢光粉分量從520 nm延伸至700 nm，形成整體白光外觀。

4.6 輻射圖樣

圖1-13描繪角度輻射特性。在±40°範圍內，發光強度維持在最大值80%以上，在約±70°處降至50%，證實了140°的極寬視角。

5. 機械與包裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED採用3.2 mm × 1.6 mm × 0.7 mm封裝，頂視圖顯示兩個陽極/陰極焊墊。底視圖顯示陰極焊墊尺寸為1.40 mm × 1.70 mm，陽極焊墊較小。側視圖顯示透鏡高度0.70 mm，整體厚度0.70 mm。提供建議焊接圖案，每個電極焊墊尺寸為1.50 mm × 1.60 mm，焊墊間距2.10 mm。極性標記如圖1-4所示。

5.2 載帶與捲盤

LED以載帶包裝，間距2.00 mm，寬度8.00 mm，腔體尺寸與封裝匹配。每捲盤容納4000 pcs。捲盤外徑178 mm ± 1 mm，輪轂直徑60 mm ± 0.1 mm，寬度13.0 mm ± 0.5 mm。載帶上印有極性標記，以指示取放時的放置方向。

5.3 標籤與防潮袋

每捲盤標籤包含料號、規格編號、批號、分Bin代碼、光通量（Ф）、色度分Bin（XY）、順向電壓（VF）、波長（WLD）、數量與生產日期。捲盤密封於防潮袋中，內含乾燥劑與濕度指示卡。防潮袋再放入紙箱中運送。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊溫度曲線

建議使用標準無鉛回流焊，峰值溫度260°C，高於217°C的時間為60–150秒。預熱從150°C至200°C應持續60–120秒。降溫速率不得超過6°C/s。最多允許兩次回流焊循環，若LED儲存在非乾燥環境中，兩次循環之間至少需等待24小時。

6.2 手焊與重工

如需手動焊接，應使用設定低於300°C的烙鐵，每個焊墊加熱不超過3秒，且僅操作一次。應避免重工；如無法避免，必須使用雙頭烙鐵同時加熱兩個焊墊。焊接後必須防止機械應力與快速冷卻。

6.3 儲存與烘烤條件

開封防潮袋前，LED可在≤30°C及≤75% RH條件下儲存長達1年。開封後，LED必須在168小時內使用，環境條件為≤30°C及≤60% RH。若暴露時間超過168小時或濕度指示卡顯示過度潮濕，則在回流焊前需以60°C ± 5°C烘烤24小時。

7. 應用建議

此款白光LED非常適用於光學指示器、開關、符號、顯示器背光以及家用電器。設計者應確保驅動電路將電流限制在絕對最大額定值以內，並包含串聯電阻以避免熱失控。由於具有寬廣視角（140°），此LED適合需在大面積上均勻配光的應用。對於高環境溫度環境，須按圖1-10所示降額使用順向電流。

8. 技術優勢比較

與傳統3.2×1.6 mm白光LED相比，本產品提供更寬的電壓分Bin範圍（2.7–3.5 V）以及更細的強度分Bin間距（50 mcd間隔），從而在多LED陣列中實現更緊密的光學匹配。140°視角比典型120°器件更寬，改善了背光與指示應用的均勻性。指定的熱阻450°C/W在此封裝尺寸中相對較低，有助於散熱。

9. 常見問題

Q: 是否可將此LED用於戶外應用？A: 工作溫度範圍為-40°C至+85°C，使其適用於室內及部分戶外應用，但在高濕度或腐蝕性環境中可能需要額外的環境保護（例如保形塗層）。
Q: 如何處理ESD敏感度？A: 本LED的HBM ESD額定值為1000 V。請使用標準ESD預防措施，包括接地工作台、離子風機與導電包裝。
Q: 哪些清潔溶劑是安全的？A: 建議使用異丙醇。避免使用可能侵蝕矽膠封裝的溶劑。不建議超音波清洗。
Q: 為什麼順向電壓要分成這麼細的分Bin？A: 精細分Bin可在多個LED並聯驅動而無個別電流調節的應用中，確保亮度與顏色的一致性。

10. 實際應用案例

在典型家用電器（例如洗衣機顯示面板）中，使用同一強度與電壓分Bin的四顆LED提供均勻背光。140°廣視角確保從任何方向均可讀取。LED焊接於PCB上，其散熱焊盤連接至銅澆注區以助散熱。依照規格書進行可靠性測試，在20 mA及25°C環境下進行1000小時壽命測試後無失效。

11. 工作原理

白光LED由發出藍光的InGaN/GaN倒裝晶片或垂直晶片，以及塗覆其上的黃光YAG:Ce螢光粉組成。晶片發出的藍光部分激發螢光粉，使其發出黃光。殘留的藍光與黃光混合即產生白光。精確的相關色溫（CCT）取決於螢光粉成分與厚度；根據提供的色度座標，典型分Bin落在冷白光區域（約5000K–7000K）。

12. 發展趨勢

LED產業的持續趨勢包括進一步小型化（例如2.0×1.2 mm封裝）、更高的發光效率（針對此封裝尺寸目標>130 lm/W）、改進的螢光粉穩定性、以及透過先進基板材料降低熱阻。多晶片單一封裝（CSP）整合與更精細的分Bin公差（<0.5階MacAdam橢圓）正成為高階應用的標準。