红色LED 3.45x3.45x2.20mm - 正向电压2.0V - 功率0.7W - 主波长620-630nm - 中文技术规格书

1. 产品概述

RF-AL-C3535L2K1RE-03是一款专为严苛照明应用设计的高功率红色LED。它采用先进的陶瓷基板封装技术（芯片直接贴合基板），具有卓越的热管理和机械可靠性。封装尺寸为3.45mm×3.45mm×2.20mm，适用于紧凑型照明模组。在350mA电流下，该LED典型光通量为60-90lm，主波长在620-630nm（深红色）之间。120°的宽视角确保了均匀的光分布。产品符合RoHS标准，湿度敏感等级为1级（MSL 1），允许在焊接前无限期存放。

2. 详细技术参数分析

2.1 电气与光学特性（在Ts=25°C，IF=350mA条件下）

• 正向电压（VF）：最小1.8V，典型2.0V，最大2.4V。低正向电压使其能够由低电压电源高效驱动。紧密的电压分档（步长0.2V）可确保多LED阵列中亮度一致。
• 光通量（Φv）：最小60 lm，典型75 lm，最大90 lm。通过优化的芯片设计和陶瓷封装，实现了高光效（在350mA时约为215 lm/W）。
• 总辐射通量（Φe）：最小200 mW，典型350 mW，最大500 mW。适用于需要总光功率的应用，如信号指示。
• 主波长（λD）：最小620 nm，典型625 nm，最大630 nm。这种深红色与用于植物照明的荧光粉转换白光LED或交通信号标准完美匹配。
• 反向电流（IR）：在VR=5V时最大10 µA，确保反向偏置下的泄漏可忽略不计。
• 视角（2θ1/2）：典型120°，为泛光照明应用提供宽光束。

2.2 绝对最大额定值

• 功耗（PD）：1920 mW。
• 正向电流（IF）：连续800 mA，峰值900 mA（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）。
• 反向电压（VR）： 5V.
• ESD耐压（人体放电模型）：>2000V（典型良率>80%）。
• 工作温度：-40°C至+85°C。
• 结温（TJ）：最大125°C。

热设计注意事项：陶瓷封装具有优异的热导率。然而，为保持结温低于125°C，在接近最大电流运行时必须配备合适的散热器。对于连续350mA工作，建议在标准FR4板上使用至少50mm²的铜焊盘区域。

3. 分档系统说明

为便于颜色和亮度匹配，LED按正向电压、光通量和波长进行分档。分档代码印在卷盘标签上，如数据手册表1-3所示。

订购或设计时，请指定所需的分档代码，或根据应用公差接受混合分档。

4. 性能曲线解读

4.1 正向电压与正向电流关系（图1-6）

曲线显示在350mA时典型正向电压约为2.0V，在800mA时上升至约2.4V。斜率表明串联电阻约为0.8Ω。对于需要高电流的应用，需要在驱动器中加入电压补偿。

4.2 相对光强与正向电流关系（图1-7）

相对光强随电流增加几乎线性上升，直到700mA后开始轻微饱和。在350mA时，相对光强为1.0（参考值）。在700mA时约为1.9，这意味着电流加倍导致<约2倍的光输出（由于效率下降效果）。在超过500mA下运行效率较低。

4.3 温度与相对光强关系（图1-8）

在Ts=25°C时，相对光强为1.0。当温度升至85°C时，光强下降到约0.85。这种15%的下降是红色AlInGaP LED的典型特征。在高环境温度下，热管理对维持光输出至关重要。

4.4 最大正向电流与Ts温度关系（图1-9）

在Ts=25°C时，最大正向电流为800mA。在Ts=75°C时，降额至约400mA。该曲线确保结温保持在125°C以下。为可靠运行，应保持在降额曲线以下。

4.5 光谱分布（图1-10）

发射光谱中心波长为625nm，半高宽约为20nm。无二次峰值，确保纯正的红色。

4.6 辐射模式（图1-11）

辐射图显示接近朗伯分布，视角为120°。离轴±60°时相对光强降至50%。这种宽角度图案非常适合洗墙灯和筒灯。

5. 机械与封装尺寸

5.1 封装外形

• 俯视图：3.45mm×3.45mm方形外壳。
• 侧视图：高度2.20mm，透镜凸起0.85mm（从底座算起总高度）。
• 底视图：两个阳极焊盘（大）和两个阴极焊盘（小）。焊盘尺寸：阳极1.30mm×0.65mm，阴极1.30mm×0.48mm。
• 极性：阴极侧有三角形标记或倒角（如图1-4所示）。

5.2 推荐焊接焊盘图案

推荐的PCB焊盘略大于元件焊盘：阳极焊盘3.40mm×1.30mm，间距0.50mm。确保使用阻焊定义焊盘以避免桥连。

6. 焊接与装配指南

6.1 回流焊曲线

推荐的无铅回流焊曲线符合JESD22-B106标准。关键参数：

• 预热：150°C–200°C，持续60-120秒。
• 峰值温度：最大260°C，超过217°C的时间：最大60秒。
• 冷却速率：最大6°C/s。
• 回流焊次数：最多2次。如果两次焊接间隔超过24小时，需要进行烘烤。

6.2 手工焊接

如需手工焊接，请使用设置温度低于300°C的电烙铁，并在3秒内完成。仅允许一次手工焊接操作。

6.3 维修

避免焊接后维修。如不可避免，请使用双头电烙铁同时加热两个焊盘并移除LED。确认未损坏相邻元件。

6.4 存储与烘烤

未开封铝箔袋前：在<30°C和<75% RH条件下可存储1年。开封后：在<30°C、<60% RH条件下需在168小时内使用。若超时，需在60°C、<5% RH下烘烤24小时。

7. 包装与订购信息

• 标准包装数量：每卷1000个。
• 载带：宽度8mm，间距4mm，链轮孔5.5mm。腔体尺寸3.9×3.9mm。
• 卷盘尺寸：外径178mm，轮毂宽度14mm。
• 标签：包含零件号、规格号、批号、分档代码（光通量、波长、电压）、数量和日期。
• 防潮袋：内含卷盘和干燥剂，并附有ESD警告标签。
• 纸箱：标准运输纸箱，贴有产品标签。

8. 应用建议

8.1 典型应用

• 警示灯、筒灯、洗墙灯、聚光灯。
• 交通信号灯和指示灯光。
• 景观照明、舞台摄影灯、医疗美容设备。
• 酒店、商场、办公室、家庭室内照明。
• 装饰彩灯和灯带。

8.2 设计注意事项

• 热管理：使用足够的散热片。建议在PCB上设计散热焊盘并设置导热过孔。
• ESD保护：尽管LED具有>2000V HBM耐压，仍需采用ESD安全操作，并考虑在高ESD环境中在LED两端并联齐纳二极管。
• 电流调节：始终采用恒流源驱动。微小的电压变化会导致较大的电流变化（例如，由于低动态电阻，0.1V的电压偏移可能引起约125mA的电流变化）。
• 防硫/氯：确保周围材料中硫含量低于100ppm，溴和氯各低于<900ppm（总量<1500ppm），以防止镀银触点腐蚀。
• 透镜清洁：如需清洁，请使用异丙醇。请勿使用超声波清洗。

9. 技术对比与优势

与标准PPA（聚邻苯二甲酰胺）封装LED相比，陶瓷封装具有以下优势：

• 更好的热导率：陶瓷基板的热导率>10 W/mK，而<塑料约为1 W/mK，热阻降低30-50%。
• 高温下更高的可靠性：陶瓷可承受125°C结温而不降解，而塑料可能变色或分层。
• 更低的吸湿性：MSL 1等级（无限期存放时间），而塑料封装通常为MSL 3。
• 更宽的视角：120°对比类似塑料LED的典型110°。

然而，陶瓷封装通常更昂贵。对于低功率、成本敏感的应用，可考虑塑料替代方案。

10. 常见问题解答

问：我可以在800mA下连续驱动该LED吗？
答：可以，但必须确保结温低于125°C。必须配备足够的散热片。在800mA时，正向电压约为2.4V，功率约1.92W。建议在85°C环境温度下使用热阻<≤30 K/W的散热器。

问：为什么光通量分档范围相对较宽（60-90lm）？
答：标准生产会呈现一定的分布。分档允许选择更窄的范围。对于单LED应用，任何分档都可工作。对于阵列，使用相同分档代码以确保亮度均匀。

问：分档代码“FB9”是什么意思？
答：表示光通量在60到65流明之间。所有代码请参考表1-3。

问：这款LED适合户外使用吗？
答：适合，但需要在灯具内进行适当的封装以提供IP防护。LED本身不防水。

问：我可以在电路中使用反向电压吗？
答：绝对最大反向电压为5V。如果存在反向偏置的可能性（例如启动时或交流驱动），请串联一个阻断二极管。

11. 实际设计案例

案例：红色筒灯模块（10W等效，5颗LED）
设计目标：每颗LED在350mA下输出300流明。五颗LED串联：总正向电压约10V（每颗2.0V）。驱动器：恒流350mA，电压范围12V。热管理：5颗LED总功耗约3.5W。安装在铝基板上，配50mm×50mm散热器。120°视角允许使用扩散器而无暗区。使用相同分档（例如光通量FBC、电压C0）可确保亮度均匀且无热点。结果：深红色重点照明，色彩一致性极佳。

12. 工作原理

这款红色LED基于在GaAs衬底上生长的AlInGaP（铝铟镓磷）半导体材料。当正向偏置时，n型层的电子与p型层的空穴复合，发射出能量对应约1.98 eV带隙的光子，产生625nm的红色光。陶瓷基板提供电气绝缘，并将芯片产生的热量直接传导至焊盘。硅胶透镜封装芯片并将光输出塑造成朗伯模式。

13. 技术趋势

行业正朝着更高光效和更小封装尺寸发展。红色LED的未来发展包括：

• 更高的光通密度：改进的芯片设计（多结、倒装芯片）可使每封装光通量翻倍。
• 更窄的波长分档：未来高端显示器标准可能要求±2nm公差。
• 与智能控制集成：带有集成颜色传感器的LED可实现自校准。
• 陶瓷封装成本降低：随着制造规模扩大，陶瓷LED在中功率范围内将与塑料产品竞争。该产品在性能和可靠性之间取得了平衡，满足当前固态照明需求。

14. 可靠性与质量保证

该产品已通过以下可靠性测试（样本量10个，不允许失效）：

回流焊（260°C，2次）

• 热冲击（-40°C至100°C，500次循环）
• 高温存储（100°C，1000小时）
• 低温存储（-40°C，1000小时）
• 寿命测试（TA=25°C，350mA，1000小时）
• 高温高湿工作（HHHT，60°C/90%RH，350mA，1000小时）
• 判定标准：正向电压变化≤10%，光通量维持率>80%，无开路/短路。这确保了产品在现场应用中的可靠性。

Criteria: Forward voltage shift<%, luminous flux maintenance >80%, no open/short. This ensures product reliability in field applications.