橙色SMD LED RF-OUL150TS-CA-E1 - 3.2x1.6x1.88mm - 電壓1.8-2.3V - 功率69mW - 技術數據表

1. 產品概述

1.1 一般說明

RF-OUL150TS-CA-E1 係一款採用橙色晶片製成嘅表面貼裝橙色發光二極管。其緊湊嘅封裝尺寸為 3.2 mm × 1.6 mm × 1.88 mm，非常適合空間受限嘅應用。此 LED 專為所有 SMT 組裝及焊接工藝而設計，具備出色嘅可靠性同穩定嘅性能。

1.2 主要特點

• 窄視角： 該器件嘅 50% Iv 視角僅為 30°，可提供集中嘅光輸出。
• 兼容 SMT： 適用於所有標準SMT組裝及回流焊接製程。
• 濕敏等級： 額定為濕度敏感等級3（MSL 3），需謹慎處理與儲存。
• RoHS合規： 完全符合RoHS環保指令。

1.3 應用範圍

• 光學指示燈及信號燈
• 開關、符號及顯示器背光
• 消費電子產品及工業設備中嘅通用視覺指示

2. 技術規格

2.1 封裝尺寸

LED 封裝喺一個 3.2 mm × 1.6 mm × 1.88 mm（長 × 闊 × 高）嘅表面貼裝封裝入面。底部視圖顯示兩個端子（焊盤 1 同焊盤 2），並有一個極性標記用嚟確認正確方向。數據手冊提供咗建議嘅焊接圖案，以確保最佳嘅熱力同電氣性能。除非另有說明，所有尺寸單位係毫米，一般公差為 ±0.2 mm。

2.2 電氣與光學特性（Ts = 25°C）

下表總結咗喺環境溫度 25°C 同正向電流 20 mA 下嘅主要電氣及光學參數。

參數	符號	最小值	典型值	最大值	單位
光譜半頻寬	Δλ	--	15	--	nm
正向電壓（B1 bin）	Vf	1.8	--	1.9	V
順向電壓（B2 bin）	Vf	1.9	--	2.0	V
順向電壓（C1 bin）	Vf	2.0	--	2.1	V
順向電壓（C2 bin）	Vf	2.1	--	2.2	V
順向電壓（D1 bin）	Vf	2.2	--	2.3	V
主波長（E00 bin）	λd	620	--	625	nm
主波長（F00 bin）	λd	625	--	630	nm
發光強度（M00 bin）	Iv	1200	--	1800	mcd
發光強度 (N00 bin)	Iv	1800	--	2800	mcd
發光強度（O00 bin）	Iv	2800	--	4300	mcd
50% Iv 時嘅視角	2θ½	--	30	--	度
反向電流（Vr = 5 V）	Ir	--	--	10	μA
熱阻（結點至焊點）	Rth(j-s)	--	--	450	°C/W

2.3 絕對最大額定值（Ts = 25°C）

參數	符號	額定值	單位
功率耗散	Pd	69	mW
正向電流	IF	30	mA
峰值正向電流（1/10 工作週期，0.1 毫秒脈衝）	IFP	60	mA
靜電放電（HBM）	ESD	2000	V
工作溫度	Topr	-40 ~ +85	°C
儲存溫度	Tstg	-40 ~ +85	°C
接面溫度	Tj	95	°C

必須注意唔好超出絕對最大額定值。喺任何操作條件下，接面溫度都應該保持低過95°C。實際最大正向電流應該通過量度封裝溫度嚟確定，以確保唔會超出接面溫度限制。

3. 分級系統與選擇

3.1 波長 / 色度分級

主波長分為兩個組別：E00（620–625 nm）同F00（625–630 nm）。咁樣設計人員就可以根據應用需要，揀選所需嘅橙色色調。

3.2 發光強度分級

提供三個光度級別：M00（1200–1800 mcd）、N00（1800–2800 mcd）同O00（2800–4300 mcd）。選擇取決於所需亮度同系統嘅光學效率。

3.3 正向電壓分級

正向電壓分為五個級別（B1、B2、C1、C2、D1），範圍由1.8 V到2.3 V。呢種分級方法可以確保LED喺並聯使用時電流分配一致。

4. 性能曲線與分析

4.1 正向電壓 vs. 正向電流

Vf-I 曲線顯示典型嘅指數關係。喺 20 mA 時，正向電壓會落喺指定嘅 bin 範圍內。呢條曲線有助於設計限流電阻或恆流驅動器。

4.2 相對強度 vs. 正向電流

相對發光強度喺電流達到 30 mA 之前大致呈線性增加。喺更高電流下，飽和效應會降低效率。典型曲線顯示喺 20 mA 時相對強度為 100%。

4.3 溫度影響

焊接溫度 vs. 相對強度曲線顯示，隨住溫度上升，強度會輕微下降。同樣，喺高溫下必須降低正向電流，以避免超過最高接面溫度。熱阻為 450 °C/W，凸顯咗良好熱管理嘅必要性，特別係喺高電流驅動時。

4.4 光譜分佈

相對強度對波長嘅曲線確認咗典型15 nm嘅窄光譜半高寬。峰值波長大約喺620–630 nm範圍嘅中心點，發出純橙色光。

4.5 輻射方向圖

輻射特性圖顯示出窄光束模式，視角為30°（50% Iv）。呢個特性令LED適合用於需要定向光嘅應用，例如點狀指示器或細小符號嘅背光照明。

5. 機械及封裝資訊

5.1 載帶及捲盤尺寸

LED包裝喺8 mm闊嘅載帶上，配以178 mm直徑嘅捲軸。每個捲軸包含2000件。載帶嘅口袋間距係為標準SMT貼片機設計。捲軸上附有標籤，標明零件編號、批次號、分 bin 代碼、數量同日期代碼。

5.2 防潮袋及儲存

為防止吸濕，卷盤會連同乾燥劑同濕度指示卡一齊密封喺防潮袋入面。使用前必須保持密封。儲存條件：開袋前——溫度≤30°C，濕度≤75%，可存放最多一年；開袋後——溫度≤30°C，濕度≤60%，可存放168小時（7日）。如果存放時間超過呢啲限制，喺焊接前需要喺60±5°C下烘烤至少24小時。

5.3 紙皮箱

多個卷盤會包裝喺標準紙皮箱入面運送。紙箱上會標明產品資料同處理注意事項。

6. 焊接與組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

此LED兼容無鉛回流焊接，建議嘅溫度曲線係根據JEDEC標準：

• 平均升溫速率（Tsmax 到 Tp）：最高 3°C/s
• 預熱：150°C 至 200°C，持續 60–120 秒
• 高於 217°C（TL）嘅時間：60–150 秒
• 峰值溫度（Tp）：260°C，最長 10 秒
• 喺 Tp 嘅 ±5°C 範圍內保持時間：最長 30 秒
• 冷卻速率：最高6°C/s
• 由25°C到峰值嘅總時間：最長8分鐘

回流焊接唔應該進行超過兩次。如果兩次焊接之間嘅間隔超過24小時，LED可能會吸收濕氣而損壞。

6.2 手焊

如果有需要進行手焊，請使用溫度低於300°C嘅烙鐵，每個焊盤加熱時間少於3秒。每個LED只允許進行一次手焊操作。

6.3 注意事項

• 請勿將LED安裝在彎曲或非共面的PCB上。
• 焊接後冷卻期間，請避免施加機械應力或過度震動。
• 回焊後請勿快速冷卻元件。
• 如需維修，請使用雙頭烙鐵，並確認LED特性未受損。

7. 可靠性測試與標準

7.1 測試條件

該LED已通過以下可靠性測試（每項測試22件，驗收標準0/1）：

• 回流焊（JESD22-B106）：最高260°C，10秒，2次
• 溫度循環（JESD22-A104）：-40°C至100°C，100個循環
• 熱衝擊（JESD22-A106）：-40°C至100°C，300個循環
• 高溫儲存（JESD22-A103）：100°C下1000小時
• 低溫儲存（JESD22-A119）：-40°C下1000小時
• 壽命測試 (JESD22-A108)：25°C，IF=20 mA 持續 1000 小時

7.2 失效標準

失效定義為任何參數超出以下限制：

• 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)

呢啲測試確認咗LED喺典型應用條件下嘅穩健性。

8. 設計考量與應用說明

8.1 熱管理

考慮到熱阻為450°C/W，喺接近最大電流操作時，適當嘅散熱係必不可少。結點溫度必須保持低於95°C。設計人員應喺PCB上提供足夠嘅銅面積，並喺必要時考慮主動散熱。

8.2 硫與鹵素敏感度

LED封裝膠可能會被硫化合物降解。周圍環境及配合物料中嘅硫含量應保持低於100 PPM。同樣地，溴及氯化合物應各自低於900 PPM，總含量低於1500 PPM，以防止對內部結構造成化學侵蝕。

8.3 靜電放電 (ESD) 防護

同所有半導體器件一樣，呢款LED對ESD好敏感。HBM額定值係2000 V。喺處理同組裝期間，應使用標準ESD預防措施（接地工作枱、防靜電手帶、導電包裝）。

8.4 電路設計

每個LED或燈串必須配備限流電阻，以防止因正向電壓變化而導致電流失控。驅動電路應確保永遠唔會向LED施加反向電壓，因為咁樣會引致遷移同失效。

9. 與其他技術嘅比較

9.1 對比標準廣角橙色LED

RF-OUL150TS-CA-E1 嘅窄30°視角令佢喺需要集中光輸出同高軸向強度嘅應用上表現更優勝。廣角LED（例如120°）需要額外光學元件先做到相同嘅方向性，增加成本同複雜性。

9.2 對比同類封裝嘅紅色LED

橙色LED（620–630 nm）喺環境光下比深紅色（660 nm）更有利於人眼偵測，提供更佳可視性。佢哋亦為狀態指示提供獨特顏色，有別於標準紅色或綠色指示燈。

10. 常見問題

10.1 連續操作嘅最大正向電流係幾多？

絕對最大額定值係30 mA，但實際限制取決於熱力條件。喺25°C環境溫度同良好散熱情況下，30 mA係可接受嘅。喺更高溫度下，就需要降額使用。

10.2 點樣為我嘅應用揀選正確嘅 bin？

根據所需色調選擇波長分檔（E00或F00）。根據所需亮度選擇亮度分檔（M00、N00、O00）。至於電壓，揀選一個匹配你驅動器輸出電壓範圍嘅分檔，以減低限流電阻嘅功率損耗。

10.3 呢款 LED 可以用喺戶外應用嗎？

工作溫度範圍（-40°C至+85°C）適合好多戶外環境。不過，呢粒LED並冇特別標明防潮或抗紫外線嘅額定值。喺惡劣嘅戶外條件下，可能需要額外嘅保形塗層或封裝。

11. 案例研究：设计一个方向性状态指示器

喺一個需要喺3米外清晰可見嘅明亮、聚焦橙色指示燈嘅控制面板中，工程師揀選咗RF-OUL150TS-CA-E1，使用O00（2800–4300 mcd）同F00（625–630 nm）分檔。每個LED由一個設定為20 mA嘅恆流驅動器供電。PCB焊盤設計遵循建議嘅焊接圖案，並有足夠嘅銅面用於散熱。狹窄嘅視角消除咗對二次光學元件嘅需求。最終組裝通過咗所有可靠性測試，並實現咗均勻嘅光輸出，相鄰指示燈之間嘅串擾極少。

12. 基本原理同未来趋势

12.1 发光原理

呢款LED採用基於AlInGaP（鋁銦鎵磷）材料系統嘅橙色晶片，當電子喺直接帶隙半導體中與電洞複合時就會發光。窄光譜寬度表示高色彩純度。

12.2 行业趋势

晶片技術嘅持續發展正推動更高嘅發光效率同更細嘅封裝尺寸。微型化同更高亮度嘅趨勢持續，令設計可以更緊湊同更節能。此外，採用自動光學檢測同更嚴格嘅分bin，提升咗顯示同標牌應用嘅一致性。