橙色SMD LED RF-OUL150TS-CA-E1 - 3.2x1.6x1.88mm - 电压1.8-2.3V - 功率69mW - 技术数据表

1. 产品概述

1.1 总体描述

RF-OUL150TS-CA-E1 是一款采用橙色芯片制造的表贴式橙色发光二极管。其紧凑的封装尺寸为 3.2 mm × 1.6 mm × 1.88 mm，非常适合空间受限的应用。该 LED 专为所有 SMT 组装和焊接工艺而设计，具有出色的可靠性和稳定的性能。

1.2 主要特性

• 窄视角： 该器件具有仅 30° 的 50% Iv 视角，可提供集中的光输出。
• 兼容 SMT： 适用于所有标准SMT组装和回流焊接工艺。
• 湿敏等级： 额定为湿敏等级3级（MSL 3），需谨慎操作与存储。
• RoHS合规： 完全符合RoHS环保指令要求。

1.3 应用领域

• 光学指示灯与信号灯
• 开关、符号及显示背光
• 消费电子与工业设备中的通用视觉指示

2. 技术规格

2.1 封装尺寸

该LED采用3.2 mm × 1.6 mm × 1.88 mm（长×宽×高）的表面贴装封装。底部视图显示两个端子（焊盘1和焊盘2），并带有极性标记以确保正确方向。数据手册中提供了推荐的焊接图案，以确保最佳的热性能和电气性能。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，一般公差为±0.2 mm。

2.2 电气与光学特性（Ts = 25°C）

下表汇总了在环境温度25°C、正向电流20 mA条件下的关键电气与光学参数。

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位
光谱半带宽	Δλ	--	15	--	nm
正向电压（B1 分档）	Vf	1.8	--	1.9	V
正向电压（B2档位）	Vf	1.9	--	2.0	V
正向电压（C1档位）	Vf	2.0	--	2.1	V
正向电压（C2档位）	Vf	2.1	--	2.2	V
正向电压（D1档位）	Vf	2.2	--	2.3	V
主波长（E00档位）	λd	620	--	625	nm
主波长（F00 档位）	λd	625	--	630	nm
发光强度（M00 档位）	Iv	1200	--	1800	mcd
发光强度（N00档位）	Iv	1800	--	2800	mcd
发光强度（O00 bin）	Iv	2800	--	4300	mcd
50% Iv 时的视角	2θ½	--	30	--	Deg
反向电流（Vr = 5 V）	Ir	--	--	10	μA
热阻（结到焊点）	Rth(j-s)	--	--	450	°C/W

2.3 绝对最大额定值（Ts = 25°C）

参数	符号	额定值	单位
功率耗散	Pd	69	mW
正向电流	IF	30	mA
峰值正向电流（1/10占空比，0.1 ms脉冲）	IFP	60	mA
静电放电（HBM）	ESD	2000	V
工作温度	Topr	-40 ~ +85	°C
存储温度	Tstg	-40 ~ +85	°C
结温	Tj	95	°C

必须注意不得超过绝对最大额定值。在任何工作条件下，结温都应保持在95°C以下。实际最大正向电流应通过测量封装温度来确定，以确保不超过结温限制。

3. 分档系统与选型

3.1 波长/色度分档

主波长分为两个档位：E00（620–625 nm）和F00（625–630 nm）。这使得设计人员能够根据应用需求选择精确的橙色色调。

3.2 发光强度分档

提供三个光强分档：M00（1200–1800 mcd）、N00（1800–2800 mcd）和O00（2800–4300 mcd）。具体选择取决于所需的亮度以及系统的光学效率。

3.3 正向电压分档

正向电压被分为五个分档（B1、B2、C1、C2、D1），范围从1.8 V到2.3 V。这种分档方式可确保LED在并联使用时实现一致的电流分配。

4. 性能曲线与分析

4.1 正向电压与正向电流的关系

Vf-I曲线呈现典型的指数关系。在20 mA电流下，正向电压落在指定的分档范围内。该曲线有助于设计限流电阻或恒流驱动器。

4.2 相对光强与正向电流的关系

相对发光强度在电流达到30 mA前近似线性增加。在更高电流下，饱和效应会降低效率。典型曲线显示在20 mA时相对光强为100%。

4.3 温度影响

焊接温度与相对光强的关系曲线显示，随着温度升高，光强略有下降。同样，在高温下必须降低正向电流，以避免超过最大结温。450 °C/W的热阻凸显了良好热管理的必要性，尤其是在大电流驱动时。

4.4 光谱分布

相对强度与波长的关系曲线证实了典型值为15 nm的窄光谱半带宽。峰值波长大约位于620–630 nm范围的中心，从而发出纯橙色光。

4.5 辐射方向图

辐射特性图显示了一个窄光束模式，视角为30°（50% Iv）。这使得该LED适用于需要定向光的应用，例如点状指示灯或小符号的背光照明。

5. 机械与封装信息

5.1 载带与卷盘尺寸

LED采用8 mm宽的载带包装，卷盘直径为178 mm。每个卷盘包含2000个。载带口袋间距设计适用于标准SMT贴片设备。卷盘上贴有包含零件号、批号、分档代码、数量和日期代码的标签。

5.2 防潮袋与存储

为防止吸湿，卷盘与干燥剂和湿度指示卡一同密封在防潮袋内。使用前必须保持袋子密封。存储条件：开袋前——温度≤30°C，湿度≤75%，最长可存放一年；开袋后——温度≤30°C，湿度≤60%，最长可存放168小时（7天）。若存储时间超过上述限制，在焊接前需在60±5°C下烘烤至少24小时。

5.3 纸箱

多个卷盘装入标准纸箱中进行运输。纸箱上贴有产品信息和搬运注意事项的标签。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接温度曲线

该LED兼容无铅回流焊工艺，推荐温度曲线基于JEDEC标准：

• 平均升温速率（Tsmax至Tp）：最大3°C/秒
• 预热：150°C至200°C，持续60–120秒
• 高于217°C（TL）的时间：60–150秒
• 峰值温度（Tp）：260°C，最长10秒
• 在Tp±5°C范围内的保持时间：最长30秒
• 冷却速率：最大6°C/秒
• 从25°C升至峰值的总时间：最长8分钟

回流焊接次数不得超过两次。若两次焊接间隔超过24小时，LED可能因吸湿而损坏。

6.2 手工焊接

如需手工焊接，请使用温度低于300°C的烙铁，每个焊盘焊接时间不超过3秒。每个LED仅允许进行一次手工焊接操作。

6.3 注意事项

• 请勿将LED安装在翘曲或非共面的PCB上。
• 焊接后的冷却过程中，避免施加机械应力或过度振动。
• 回流焊后请勿快速冷却器件。
• 如需返修，请使用双头烙铁，并确认LED特性未受损。

7. 可靠性测试与判定标准

7.1 测试条件

该LED已通过以下可靠性测试（每项测试22个样品，验收标准0/1）：

• 回流焊（JESD22-B106）：最高260°C，持续10秒，2次
• 温度循环（JESD22-A104）：-40°C至100°C，100个循环
• 热冲击（JESD22-A106）：-40°C至100°C，300个循环
• 高温存储（JESD22-A103）：100°C下持续1000小时
• 低温存储（JESD22-A119）：-40°C下持续1000小时
• 寿命试验 (JESD22-A108): 25°C, IF=20 mA 条件下持续 1000 小时

7.2 失效判定标准

失效定义为任何参数超出以下限值：

• Forward voltage: > 1.1 × Upper Standard Limit (U.S.L)
• Reverse current: > 2.0 × U.S.L (max 10 μA)
• Luminous flux: < 0.7 × Lower Standard Limit (L.S.L)

这些测试验证了LED在典型应用条件下的可靠性。

8. 设计考虑因素与应用说明

8.1 热管理

鉴于热阻为450°C/W，在接近最大电流下工作时，必须配备合适的散热装置。结温必须保持在95°C以下。设计人员应在PCB上提供充足的铜箔面积，并在必要时考虑主动冷却方案。

8.2 硫与卤素敏感性

LED封装材料可能因硫化物而降解。周围环境及配套材料中的硫含量应保持在100 PPM以下。同样，溴和氯化合物各自应低于900 PPM，且总量低于1500 PPM，以防止对内部结构产生化学侵蚀。

8.3 静电放电 (ESD) 防护

与所有半导体器件一样，本LED对ESD敏感。其HBM额定值为2000 V。在搬运和组装过程中，应采取标准的ESD预防措施（接地工作台、防静电腕带、导电包装）。

8.4 电路设计

每个LED或灯串必须配备限流电阻，以防止因正向电压变化导致的电流失控。驱动电路应确保LED两端绝不施加反向电压，因为这可能导致迁移和失效。

9. 与其他替代技术的比较

9.1 与标准广角橙色LED的对比

RF-OUL150TS-CA-E1的30°窄视角使其在需要高轴向强度聚光输出的应用中更具优势。广角LED（例如120°）需要额外光学元件才能实现相同的方向性，从而增加成本和复杂性。

9.2 与同封装红色LED的对比

对于人眼检测而言，橙色LED（620–630 nm）在环境光下的可见性优于深红色LED（660 nm）。它们还为状态指示提供了独特的颜色，从而与标准红色或绿色指示灯区分开来。

10. 常见问题解答

10.1 连续工作时的最大正向电流是多少？

绝对最大额定值为30 mA，但实际限值取决于热条件。在25°C环境温度且散热良好的情况下，30 mA是可接受的。在更高温度下，需要降额使用。

10.2 如何为我的应用选择正确的分档？

根据所需色相选择波长分档（E00或F00）。根据所需亮度选择强度分档（M00、N00、O00）。对于电压，请选择与您的驱动器输出电压范围匹配的分档，以最大程度地降低限流电阻上的功率耗散。

10.3 这款LED能否用于户外应用？

工作温度范围（-40°C至+85°C）适用于许多户外环境。然而，该LED并未针对湿气侵入或紫外线照射进行专门评级。对于恶劣的户外条件，可能需要额外的保形涂层或封装。

11. 案例研究：设计一款定向状态指示灯

在一个需要从3米外可见的明亮、聚焦橙色指示灯的控制面板中，工程师选择了分档为O00（2800–4300 mcd）和F00（625–630 nm）的RF-OUL150TS-CA-E1型号。每个LED由设置为20 mA的恒流驱动器供电。PCB焊盘设计遵循了推荐的焊接图案，并配有足够的铜层用于散热。窄视角消除了对二次光学器件的需求。最终组件通过了所有可靠性测试，并实现了均匀的光输出，相邻指示灯之间的串扰极小。

12. 基本原理与未来趋势

12.1 发光原理

该LED采用基于AlInGaP（铝铟镓磷）材料体系的橙色芯片，当电子在直接带隙半导体中与空穴复合时发光。窄光谱宽度表明其具有高色纯度。

12.2 行业趋势

芯片技术的持续发展正推动更高的光效和更小的封装尺寸。小型化与更高亮度的趋势仍在延续，使得设计更紧凑、更节能。此外，自动光学检测的采用以及更严格的分档，提升了显示和标识应用中的一致性。