红色LED 2.7x2.0x0.6mm - 正向电压2.0-2.6V - 功率2.184W - 波长617nm - 车规级

1. 产品概述

1.1 概述

红色光源器件采用AlGaInP（铝镓铟磷）衬底发光二极管制成。产品封装尺寸为2.7 mm × 2.0 mm × 0.6 mm（长×宽×高）。LED采用EMC（环氧模塑化合物）封装，具有出色的可靠性和热性能。

1.2 特性

• EMC封装，具有强大的机械和热学性能。
• 极宽的120度视角。
• 适用于所有SMT组装和焊接工艺。
• 可提供编带包装，适用于自动化贴片。
• 湿敏等级：2级（MSL 2）。
• 符合RoHS和REACH法规。
• 基于AEC-Q102应力测试认证，适用于车规级分立半导体。

1.3 应用

汽车内外照明应用，包括内饰氛围灯、外部信号灯、尾灯、转向灯以及其他需要高可靠性的照明功能。

2. 技术参数深度分析

2.1 光电特性（Ts=25°C）

在700 mA正向电流下，LED表现出以下典型电光特性：

• 正向电压（VF）：2.0 V（最小）至2.6 V（最大）。该电压范围通过分档控制。
• 反向电流（IR）：在5 V反向电压下最大为10 μA。
• 光通量（Φ）：在700 mA下为105 lm（最小）至140 lm（最大）。通过高效芯片设计实现高光效。
• 主波长（Wd）：612.5 nm（最小），617 nm（典型），620 nm（最大）。这使发射光位于可见光谱的红色区域。
• 视角（2θ1/2）：120度（典型）。宽光束角确保均匀的光分布。
• 热阻（RTHJ-S）：最大15 °C/W。低热阻有助于散热至焊点。

2.2 绝对最大额定值

器件不得超出这些极限使用，以免造成永久性损坏：

• 功耗（PD）：2184 mW
• 正向电流（IF）：840 mA
• 峰值正向电流（IFP）：1000 mA（1/10占空比，10 ms脉宽）
• 反向电压（VR）：5 V
• 静电放电（ESD，HBM）：2000 V（90%良率；需适当操作）
• 工作温度（TOPR）：-40 °C 至 +125 °C
• 存储温度（TSTG）：-40 °C 至 +125 °C
• 结温（TJ）：150 °C（最大）

2.3 正向电压和光通量分档范围

为确保一致性，每个LED根据IF=700 mA时的正向电压、光通量和波长进行分档：

正向电压分档：

• C0: 2.0 V – 2.2 V
• D0: 2.2 V – 2.4 V
• E0: 2.4 V – 2.6 V

光通量分档：

• SA: 105 lm – 117 lm
• SB: 117 lm – 130 lm
• TA: 130 lm – 140 lm

主波长分档：

• 612.5 – 615 nm
• 615 – 617.5 nm
• 617.5 – 620 nm

客户应根据应用指定所需分档。标签上的分档代码（例如VF: D0, Flux: SB, Wavelength: 615-617.5）确保可追溯性。

3. 性能曲线分析

3.1 正向电压与正向电流关系（I-V曲线）

特性曲线显示正向电流随正向电压呈指数增长。在700 mA时，VF介于2.0和2.6 V之间。曲线形状是AlGaInP二极管的典型特征。

3.2 正向电流与相对光强

相对发光强度在低电流下线性增加，在高电流下因发热逐渐饱和。在700 mA时，相对强度接近100%，提供最佳效率。

3.3 焊点温度与相对光强

随着焊点温度（Ts）从20°C升高到120°C，相对强度下降至约80%，表明存在显著的热衰减。需要良好的散热以保持亮度。

3.4 焊点温度与正向电流（降额）

随着温度升高，最大允许正向电流必须降额，以使结温低于150°C。在Ts=100°C时，允许约600 mA。

3.5 正向电压与焊点温度

正向电压随温度升高线性下降（负温度系数）。这有助于平衡并联支路中的电流，但在设计中必须加以考虑。

3.6 辐射图

LED在120°（半高全宽）的宽角度内发光。辐射模式类似朗伯体，适用于均匀区域照明。

3.7 正向电流与主波长

将正向电流从0增加到250 mA会导致约2 nm的轻微红移。此效应很小，但在对颜色要求严格的应用中可考虑。

3.8 光谱分布

发射光谱在617 nm附近达到峰值，半高全宽（FWHM）约20 nm，这是红色AlGaInP LED的典型特征。紫外或红外范围内没有二次峰值。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸

LED封装俯视尺寸为2.70 mm × 2.00 mm，高度0.60 mm。底部视图显示两个阳极（A）和阴极（C）焊盘，尺寸为1.30 mm × 0.45 mm，间距1.20 mm。极性标记在封装上。推荐的焊接图案包括用于散热的散热焊盘。

4.2 载带尺寸

载带的凹坑尺寸：A0=2.10±0.1 mm，B0=3.05±0.1 mm，K0=0.75±0.1 mm。带宽度W=8.0±0.2 mm。定位孔：D0=1.55±0.05 mm，E=1.75±0.1 mm，P0=4.0±0.1 mm，P1=4.0±0.1 mm，P2=2.0±0.1 mm，F=3.5±0.1 mm，D1=1.0±0.1 mm。

4.3 卷盘尺寸

卷盘尺寸：轮毂直径12±0.1 mm，外径180±1 mm，宽度60±1 mm，轴孔13.0±0.5 mm。

4.4 标签规格

每个卷盘和防潮袋都贴有标签，标注零件号、规格号、批次号、分档代码（光通量、色度、电压、波长）、数量和生产日期代码。

5. 焊接与组装指南

5.1 SMT回流焊接曲线

推荐的回流焊接曲线可确保可靠的焊点而不会损坏LED。关键参数：预热150°C至200°C，持续60-120秒；升温至217°C；高于217°C的时间：最长60秒；峰值温度260°C，最长10秒；冷却速率最大6°C/s。不要进行超过两次回流循环。如果两次回流之间相隔超过24小时，LED可能会吸收水分并损坏。

5.2 返修

不建议焊接后返修。如果无法避免，请使用双头烙铁，并验证对LED特性的影响。

5.3 注意事项

• 硅胶封装体较软；避免在顶面施加压力。
• 不要安装在翘曲的PCB上，焊接后不要弯曲。
• 冷却期间避免机械应力和振动。
• 焊接后不要快速冷却器件。

6. 包装与订购信息

6.1 包装规格

标准包装：每卷4000个。每个卷盘密封在防潮袋中，内含干燥剂和湿度指示卡。

6.2 防潮包装

卷盘放入带标签的防潮袋中。袋子真空密封以防潮气侵入。

6.3 纸箱

多个卷盘装入纸箱用于运输。纸箱上标有产品信息。

6.4 可靠性测试项目及条件

判定标准：VF变化 ≤ 10% USL，IR ≤ 200% USL，光通量 ≥ 70% LSL。

6.5 损坏判定标准

可靠性试验后，如果正向电压超过规格上限（USL）的1.1倍，反向电流超过USL的2.0倍，或光通量低于规格下限（LSL）的0.7倍，则认为LED失效。

7. 应用建议

在设计使用此红色LED时，请考虑以下要点：

• 热管理：在PCB上使用足够的铜面积并确保良好的热接触，使焊点温度保持在限值内。结温不得超过150°C。
• 电流限制：必须使用限流电阻或恒流驱动器，以防止由于VF的负温度系数导致的电流失控。
• ESD保护：使用ESD保护器件（例如TVS二极管）并遵循ESD安全操作程序。
• 环境限制：环境和配套材料中的硫含量必须低于100 ppm，溴和氯各低于900 ppm，总量低于1500 ppm。避免可能导致硅胶变色的VOC。
• 存储：未开封的包装袋在≤30°C、≤75%RH条件下可存储长达1年。开封后，在≤30°C、≤60%RH条件下24小时内使用。如果超出这些条件，需在60±5°C下烘烤>24小时。

8. 技术对比

与使用PPA或PCT封装的常规红色LED相比，这款EMC封装器件具有更出色的热稳定性、更宽的光束角和更低的热阻。AEC-Q102认证确保了车规级可靠性。在电压、光通量和波长方面的严格分档为批量生产提供了更好的一致性。

9. 常见问题

1. 问：在700 mA时典型正向电压是多少？答：根据分档不同，介于2.0 V和2.6 V之间。最常见的分档在2.2-2.4 V左右。
2. 问：是否可以用脉冲电流驱动此LED？答：可以，允许峰值电流高达1000 mA，占空比1/10，脉宽10 ms。
3. 问：此LED是否适用于汽车户外灯？答：是的，它通过了AEC-Q102认证，可承受-40°C至+125°C的温度范围。
4. 问：如何处理湿敏问题？答：遵循MSL2程序。必要时进行烘烤。
5. 问：可以使用超声波清洗吗？答：不推荐；如果需要清洗，请使用异丙醇。

10. 实际应用案例

案例1：汽车尾灯。多个红色LED以阵列形式放置，以达到所需尾灯亮度。采用串并联配置，并配有均流电阻。通过金属基PCB实现良好散热。

案例2：车内氛围灯。红色LED用于情绪照明。通过微控制器进行PWM调光。宽视角确保均匀照明。

11. 工作原理

该LED基于生长在GaAs衬底上的AlGaInP异质结构。当施加正向电压时，来自n侧的电子和来自p侧的空穴在有源区复合，发射光子，其能量对应于带隙。通过调整AlGaInP层的组分，实现约617 nm的红色发射。衬底吸收较短波长，EMC封装保护芯片并提供光提取。

12. 发展趋势

汽车照明行业正朝着更高效率、小型化和智能功能集成发展。更小封装的LED（如这款2.7x2.0 mm）使得更薄的光学模块成为可能。芯片技术的进步不断提高光效。此外，全LED尾灯和矩阵大灯的普及推动了对可靠、符合AEC-Q102认证的组件的需求。本产品通过提供紧密分档、高可靠性和紧凑尺寸，顺应了这些趋势。