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RF-AL-C3535L2K1RB-04 蓝色LED规格书 - 3.45x3.45x2.20mm - 2.6-3.4V - 5.1W - 英文版

RF-AL-C3535L2K1RB-04 蓝色LED的详细英文规格:3.45x3.45x2.20mm,正向电压2.6-3.4V,光通量20-40lm,波长445-460nm。包含技术曲线、分档及焊接指南。
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PDF文档封面 - RF-AL-C3535L2K1RB-04 蓝色LED规格书 - 3.45x3.45x2.20mm - 2.6-3.4V - 5.1W - 英文版

1. 产品概述

这款陶瓷封装LED采用基于衬底的InGaN技术,在紧凑的3.45mm x 3.45mm x 2.20mm封装尺寸内提供高亮度蓝光。其设计适用于需要可靠性能和宽视角的通用照明及特殊应用。

1.1 总体描述

该LED基于在衬底上生长的InGaN(氮化铟镓)半导体材料,发出蓝光。其封装采用陶瓷基板与硅树脂封装,提供了出色的热管理性能和长期稳定性。

1.2 功能特性

1.3 应用领域

2. 技术参数

2.1 电气与光学特性(在Ts=25°C,IF=350mA条件下)

参数符号最小值典型值最大值单位测试条件
正向电压VF2.6-3.4VIF=350mA
光通量IV20-40lmIF=350mA
总辐射通量Φe500-850mWIF=350mA
主波长λD445-460nmIF=350mA
反向电流IR--10µAVR=5V
视角2θ1/2-120-degIF=350mA

2.2 绝对最大额定值(在Ts=25°C条件下)

参数符号额定值单位
功耗PD5100mW
正向电流IF1500mA
峰值正向电流(1/10占空比,0.1ms)IFP1650mA
反向电压VR5V
静电放电(HBM)ESD2000V
工作温度TOPR-40 ~ +85°C
存储温度TSTG-40 ~ +85°C
结温TJ125°C

注:上述正向电压测量公差为±0.1V。主波长公差±1nm。光强公差±10%。

3. 分档系统

在IF=350mA条件下,LED按正向电压、光通量和主波长进行分档,以确保应用中的一致性。

3.1 正向电压分档

分档代码电压范围 (V)
F02.6 - 2.8
G02.8 - 3.0
H03.0 - 3.2
I03.2 - 3.4

3.2 光通量分档

分档代码光通量范围 (lm)
FA120 - 25
FA225 - 30
FA330 - 35
FA435 - 40

3.3 主波长分档

分档代码波长范围 (nm)
A01445 - 450
A00450 - 455
B00455 - 460

4. 性能曲线

4.1 正向电压与正向电流的关系

图1-6展示了正向电压随正向电流升高而增大的趋势。在350mA时,典型VF值约为3.0V。当电流超过1000mA时,电压升至约3.4V。该曲线对于设计恒流驱动器至关重要。

4.2 正向电流与相对光强的对应关系

图1-7表明,相对光强随正向电流增大而增强,但在大电流下由于效率下降,其斜率有所减小。该LED在1750mA附近达到最大相对光强。

4.3 温度与相对光强的变化关系

如图1-8所示,相对光强随焊点温度(Ts)升高而降低。在115°C时,光强下降至25°C时数值的约60%。因此,合理的热管理至关重要。

4.4 最大正向电流与Ts的关系

图1-9提供了降额信息:在Ts=25°C时,最大正向电流为1500mA;而在Ts=85°C时,则降至约400mA。务必在降额范围内使用。

4.5 光谱分布

发射光谱(图1-10)峰值位于455nm附近,半高宽约为20-25nm,这是InGaN蓝光LED的典型特征。未观察到次级峰值。

4.6 辐射方向图

该LED具有类朗伯体辐射模式,宽视角为120°(半角60°)。相对强度在偏离光轴±60°处降至50%。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

LED本体尺寸为3.45mm × 3.45mm × 2.20mm(长×宽×高)。陶瓷基板提供了坚固的基底。顶视图显示方形芯片区域;侧视图表明包含硅树脂透镜的总高度为2.20mm。底视图显示两个用于阳极和阴极的大焊盘,以及一个用于热连接的小焊盘。极性通过图1-4所示的切口或“+”符号标记。

5.2 焊接图形

推荐的PCB焊盘布局尺寸如图1-5所示。阳极焊盘为3.40mm × 1.30mm,阴极焊盘为3.50mm × 0.50mm,间距为0.30mm。确保适当的阻焊层和铜厚以实现热管理。

5.3 载带与卷盘

LED以12mm宽载带供应,口袋间距为4.0mm。每卷包含1000个。载带在引带和尾带部分各有50个空口袋。卷盘尺寸:外径178±1mm,内径59mm,宽度14.0±0.5mm。

5.4 标签规范

每个卷盘上贴有标签,标明零件号、规格号、批号、分档代码(光通量、波长、电压)、数量以及日期代码。

5.5 防潮包装

卷盘与干燥剂及湿度指示卡一同密封于防潮袋内,并装入纸箱进行运输。

6. 焊接与装配指南

6.1 回流焊温度曲线

The recommended reflow profile has a ramp-up rate ≤3°C/s, preheat from 150°C to 200°C for 60-120s, then ramp to 217°C (TL) and stay above TL for >60s but <120s, reaching a peak temperature of 260°C for max 10s. Cooling rate ≤6°C/s. Total time from 25°C to peak ≤8 minutes.

6.2 手工焊接

如需手工焊接,请使用温度≤300°C的烙铁,焊接时间≤3秒,且每个焊点仅焊接一次。

6.3 注意事项

硅胶封装材料质地柔软。在贴片过程中或焊接后,请勿对透镜施加压力。避免焊接后PCB板发生翘曲。回流焊后请勿快速冷却LED。

7. 包装与订购信息

Standard packaging: 1000 pieces per reel. Multiple reels are packed in a moisture barrier bag and then in a cardboard box. Storage conditions before opening: temperature ≤30°C, humidity ≤75% RH for up to 6 months. After opening: use within 168 hours at ≤30°C, ≤60% RH. 如果 exceeded, bake at 60±5°C, <5% RH for 24 hours.

订购信息包含指定助焊剂和波长分档的部件编号。具体分档供应情况请咨询制造商。

8. 应用建议

8.1 热设计

鉴于其高功率特性,需配备足够的散热措施以确保结温低于125°C。在高电流应用中,应使用导热过孔和金属基板PCB (MCPCB)。

8.2 电流调节

务必使用恒流源。仅靠电阻无法满足串/并联灯串的需求。需考虑VF分档差异,并采用适当的均流措施。

8.3 环境兼容性

Avoid exposure to sulfur compounds (>100ppm), bromine and chlorine (>900ppm each, total <1500ppm). Do not use adhesives or potting materials that outgas volatile organic compounds (VOCs) that can discolor the silicone.

8.4 静电放电

这些LED对静电放电敏感(HBM 2kV)。操作时请使用接地工作台、防静电腕带和离子风机。

9. 技术对比

与传统PLCC(塑封有引线芯片载体)LED相比,陶瓷封装具有更低的热阻、在高温下更高的可靠性,以及更好的抗硫侵蚀能力。宽达120°的视角使其适用于漫射照明应用。多种光通量和色温分档的可用性,便于对光输出和颜色一致性进行精细调整。

10. 常见问题解答

问:为实现最佳效率,推荐的正向电流是多少? 答:在350mA下,该LED能实现光通量与光效的良好平衡。更高电流虽能增加输出,但会因效率下降而降低效能。

问:这些LED可以并联使用吗? 答:可以,但每个LED应配备独立的限流电阻,或由恒流源驱动,以应对VF(正向电压)差异。

问:焊接后应如何清洁LED? 答:推荐使用异丙醇。请勿使用超声波清洗,以免损坏LED。

问:存储寿命是多久? A:未开封包装可在30°C/75%RH条件下储存6个月。开封后,请在168小时内使用,或在使用前进行烘烤。

11. 案例研究:植物生长照明

一款 horticultural lighting fixture 采用100颗该蓝色LED与红色LED组合设计,以产生针对光合作用优化的光谱。LED安装于带有导热过孔的铝基MCPCB上。在350mA电流下工作,该灯具可提供4000流明的主波长为450nm的蓝光,覆盖1m²的种植面积。陶瓷封装确保了在40°C环境温度下的稳定运行。宽视角设计使其在近距离冠层应用中无需二次光学器件。

12. 工作原理

该蓝色LED基于在蓝宝石或硅衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱结构。当施加正向偏压时,电子和空穴在有源区复合,以光子形式释放能量。InGaN的带隙能量决定了发射波长,对于该器件而言,其波长落在蓝光区域(445-460 nm)。陶瓷封装提供了电气隔离,并实现了从芯片到PCB的高效热传导。

13. 发展趋势

高功率LED封装的发展趋势是更小的封装尺寸与更高的电流承载能力。像这样的陶瓷封装正成为需要高可靠性和高热性能应用的标准。未来的发展包括进一步提高电光转换效率、缩小分档分布以获得更好的颜色一致性,以及将智能控制功能直接集成到封装中。

LED规格术语

LED技术术语完整解释

光电性能

术语 单位/表示符号 简要说明 重要性
光效 lm/W(流明每瓦) 每瓦电力的光输出量,数值越高代表能效越高。 直接决定能效等级与用电成本。
光通量 lm(流明) 光源发出的总光量,通常称为“亮度”。 判断光线是否足够明亮。
视角 °(度),例如120° 光强降至一半时的角度,决定光束宽度。 影响照明范围与均匀度。
CCT(色温) K(开尔文),例如:2700K/6500K 光的冷暖感,数值越低越偏黄/暖,数值越高越偏白/冷。 决定照明氛围及适用场景。
CRI / Ra 无量纲,0–100 准确还原物体颜色的能力,Ra≥80为良好。 影响色彩真实性,用于商场、博物馆等高要求场所。
SDCM 麦克亚当椭圆步数,例如“5步” 颜色一致性指标,步数越小表示颜色越一致。 确保同一批次LED灯珠的颜色均匀一致。
主波长 nm(纳米),例如620nm(红色) 彩色LED灯颜色对应的波长。 决定红色、黄色、绿色单色LED的色调。
光谱分布 波长与强度曲线 显示各波长上的强度分布。 影响显色性和质量。

电学参数

术语 符号 简要说明 设计考量
正向电压 正向电压 点亮LED所需的最低电压,类似于“启动阈值”。 驱动电压必须≥Vf,串联LED时电压会累加。
正向电流 如果 正常LED工作时的电流值。 Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脉冲电流 Ifp 短时耐受的峰值电流,用于调光或闪烁。 Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向电压 Vr LED能承受的最大反向电压,超出可能导致击穿。 电路必须防止反接或电压尖峰。
热阻 Rth (°C/W) 从芯片到焊点的热传导阻力,数值越低越好。 高热阻需要更强的散热能力。
ESD 抗扰度 V (HBM),例如 1000V 耐受静电放电的能力,数值越高表示越不易受损。 生产过程中需采取防静电措施,尤其对于敏感型LED。

Thermal Management & Reliability

术语 关键指标 简要说明 影响
结温 Tj (°C) LED芯片内部的实际工作温度。 每降低10°C,寿命可能翻倍;温度过高会导致光衰和色偏。
光通量衰减 L70 / L80(小时) 亮度降至初始值70%或80%所需的时间。 直接定义LED的“使用寿命”。
光通量维持率 %(例如70%) 经过一段时间后保留的亮度百分比。 表示长期使用中的亮度保持能力。
色移 Δu′v′ 或麦克亚当椭圆 使用过程中的颜色变化程度。 影响照明场景中的色彩一致性。
热老化 材料退化 长期高温导致的劣化。 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

Packaging & Materials

术语 常见类型 简要说明 Features & Applications
封装类型 EMC、PPA、陶瓷 外壳材料用于保护芯片,并提供光学/热接口。 EMC:耐热性好,成本低;陶瓷:散热更佳,寿命更长。
芯片结构 正装、倒装芯片 芯片电极布局。 倒装芯片:散热更佳,效率更高,适用于大功率场景。
荧光粉涂覆 YAG,硅酸盐,氮化物 覆盖蓝光芯片,将部分蓝光转换为黄光/红光,混合形成白光。 不同荧光粉会影响光效、色温和显色指数。
透镜/光学器件 平面、微透镜、TIR 控制光分布的表面光学结构。 决定视角和配光曲线。

Quality Control & Binning

术语 分档内容 简要说明 目的
光通量分档 代码示例:2G, 2H 按亮度分组,每组设有最小/最大流明值。 确保同一批次中亮度均匀一致。
电压分档 代码示例:6W, 6X 按正向电压范围分组。 便于驱动器匹配,提升系统效率。
颜色分档 5-step MacAdam ellipse 按色坐标分组,确保色域范围紧凑。 保证色彩一致性,避免灯具内出现色差。
CCT Bin 2700K, 3000K 等 按CCT分组,每组对应相应的坐标范围。 满足不同场景的CCT需求。

Testing & Certification

术语 标准/测试 简要说明 意义
LM-80 光通量维持率测试 在恒温条件下进行长期点亮,记录亮度衰减情况。 用于估算LED寿命(配合TM-21)。
TM-21 寿命估算标准 基于LM-80数据估算实际条件下的寿命。 提供科学的寿命预测。
IESNA Illuminating Engineering Society 涵盖光学、电气及热学测试方法。 行业公认的测试依据。
RoHS / REACH 环保认证 确保不含(铅、汞等)有害物质。 国际市场准入要求。
ENERGY STAR / DLC 能效认证 照明产品能效与性能认证。 用于政府采购、补贴项目,提升竞争力。