Table of Contents
- 1. 產品概述
- 2. 技術參數
- 2.1 電氣/光學特性(除非另有說明,Ts=25°C,IF=150mA)
- 2.2 絕對最大額定值(Ts=25°C)
- 3. 正向電壓、光通量及主波長嘅分級系統
- 3.1 正向電壓分級 (VF)
- 3.2 光通量分級 (Φ)
- 3.3 主波長分級 (Wd)
- 4. 性能曲線分析
- 5. 封裝尺寸與機械資訊
- 6. SMT回流焊接說明
- 7. 包裝與訂購資訊
- 8. 可靠性測試項目與標準
- 9. 處理注意事項與儲存
- 10. 應用建議
- 11. 與競爭裝置嘅技術比較
- 12. 常見問題
- 13. 實際應用案例
- 14. AlGaInP LED 嘅運作原理
- 15. 汽車 LED 照明嘅發展趨勢
- LED 規格術語
- 光電性能
- 電氣參數
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 產品概述
RF-A4T35-R30E-R4 係一款基於 AlGaInP 基板技術嘅高效能紅色 LED,專為要求嚴苛嘅汽車照明應用而設計。佢採用緊湊嘅 PLCC6 封裝,尺寸為 3.5mm x 3.5mm x 1.9mm,適合表面貼裝組裝(SMT)。主要特點包括超寬 120° 視角、符合 RoHS 及 REACH 標準,以及通過 AEC-Q102 汽車級分立半導體指引認證。呢款 LED 具備優異嘅熱阻(RthJ-S 高達 50°C/W),濕敏等級為 2 級。典型應用包括車內及車外照明,例如儀表板指示燈、車廂環境照明、尾燈及指揮燈。
2. 技術參數
2.1 電氣/光學特性(除非另有說明,Ts=25°C,IF=150mA)
| 參數 | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正向電壓 | VF | 2.0 | 2.3 | 2.6 | V | IF=150mA |
| 反向電流 | IR | — | — | 10 | µA | VR=5V |
| 光通量 | Φ | 13.0 | 15.9 | 17.7 | lm | IF=150mA |
| 主導波長 | Wd | 627.5 | 631.0 | 635.0 | nm | IF=150mA |
| 可視角度 | 2θ1/2 | — | 120 | — | deg | IF=150mA |
| 熱阻 | RTHJ-S | — | — | 50 | °C/W | IF=150mA |
2.2 絕對最大額定值(Ts=25°C)
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功率耗散 | PD | 468 | mW |
| 正向電流 | IF | 180 | mA |
| 峰值正向電流(1/10 工作週期,10ms) | IFP | 300 | mA |
| 反向電壓 | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 2000 | V |
| 操作溫度 | TOPR | -40 ~ +110 | °C |
| 儲存溫度 | TSTG | -40 ~ +110 | °C |
| 接面溫度 | TJ | 125 | °C |
3. 正向電壓、光通量及主波長嘅分級系統
呢款LED喺IF=150mA嘅測試條件下進行分Bin。下表顯示每個參數嘅範圍。
3.1 正向電壓分級 (VF)
| Bin代碼 | 電壓範圍 (V) |
|---|---|
| C0 | 2.0 – 2.2 |
| D0 | 2.2 – 2.4 |
| E0 | 2.4 – 2.6 |
3.2 光通量分級 (Φ)
| Bin代碼 | 光通量範圍 (lm) |
|---|---|
| IA | 13.0 – 14.4 |
| IB | 14.4 – 16.0 |
| JA | 16.0 – 17.7 |
3.3 主波長分級 (Wd)
| Bin代碼 | 波長範圍 (nm) |
|---|---|
| F2 | 627.5 – 630.0 |
| G1 | 630.0 – 632.5 |
| G2 | 632.5 – 635.0 |
4. 性能曲線分析
除非另有說明,典型光學特性係根據攝氏25度嘅焊接溫度,以多條曲線展示。
- 正向電壓 vs. 正向電流(圖1-7): 正向電壓會隨電流增加而上升。喺150mA嗰陣,典型VF係2.3V。曲線顯示,喺電流高達300mA嘅情況下,由1.9V到2.6V嘅關係近乎線性。
- 正向電流 vs. 相對強度(圖1-8): 相對強度隨正向電流上升,喺150mA時達到約100%,喺200mA時達到約115%。喺高電流下,由於熱效應,會出現輕微飽和。
- 焊接溫度 vs. 相對強度(圖1-9): 相對強度隨焊接溫度上升而下降。喺100°C時,強度會降至約25°C時數值嘅85%。
- 焊接溫度 vs. 最大正向電流(圖1-10): 為咗將接面溫度維持喺125°C以下,最大允許正向電流必須隨溫度上升而降低。喺25°C時,最大值係180mA,但喺100°C時,會降至大約90mA。
- 正向電壓 vs. 焊接溫度(圖1-11): VF 隨溫度線性下降,速率約為 -2 mV/°C。
- 輻射圖(圖 1-12): 該 LED 具有類似朗伯體嘅輻射模式,半角寬達 120°,確保光線分佈均勻。
- 正向電流 vs. 主波長(圖 1-13): 主波長喺 0 至 300mA 電流範圍內輕微漂移(約 1nm),維持喺 627-635nm 嘅紅色區域。
- 光譜分佈(圖 1-14): 發射峰值集中喺 630nm 附近,半高寬窄,係 AlGaInP 紅光 LED 嘅特徵。
5. 封裝尺寸與機械資訊
呢粒LED採用PLCC6封裝,尺寸係3.50mm × 3.50mm × 1.90mm(長×闊×高)。除非另有註明,所有公差都係±0.05mm。封裝上設有極性標記以便辨識方向。載帶(圖2-1)同卷軸(圖2-2)嘅規格確保兼容標準SMT貼片機。基底材料係矽膠封裝劑,提供優異嘅光學清晰度同熱穩定性。
6. SMT回流焊接說明
請遵循以下回流焊接曲線(符合JESD22-B106標準),峰值溫度260°C,最長維持10秒。預熱階段由150°C升至200°C,需時60-120秒。升溫速率≤3°C/s,降溫速率≤6°C/s。唔好超過兩次回流焊接循環。手焊時每個焊盤溫度應低於300°C,時間少於3秒。冷卻期間避免施加機械應力。詳細參數請參閱圖3-1同表3-1。
7. 包裝與訂購資訊
標準包裝:每卷載帶有4,000粒,載帶寬度12mm。採用防潮袋(MBB),內附乾燥劑同濕度指示卡。外紙箱規格如圖2-5所示。標籤上包含零件編號、規格編號、批次編號、分bin代碼、光通量、色度分bin、正向電壓、波長、數量同日期。本產品嘅濕敏等級為2級,若儲存條件超出規定,需進行烘烤處理。
8. 可靠性測試項目與標準
該LED已根據AEC-Q102指引通過可靠性測試。關鍵測試包括:
- 回流焊(JESD22-B106): 260°C峰值,2次 – 0/1失效。
- 濕敏等級(JESD22-A113): MSL2,85°C/60%RH下168小時 – 0/1失效。
- 熱衝擊(JEITA ED-4701): -40°C至125°C,停留15分鐘,1000次循環 – 0/1失效。
- 壽命測試(JESD22-A108): 105°C, IF=150mA, 1000h – 0/1 失效。
- 高溫高濕壽命測試 (JESD22-A101): 85°C/85%RH, IF=150mA, 1000h – 0/1 失效。
判定標準:順向電壓變化 ≤ U.S.L × 1.1,逆向電流 ≤ U.S.L × 2.0,光通量 ≥ L.S.L × 0.7。
9. 處理注意事項與儲存
由於採用軟性矽膠封裝,請避免對頂部表面施加機械壓力。應使用鑷子夾持側面進行操作。儲存條件:開封鋁袋前,需存放於 ≤30°C/≤75%RH 環境下,保存期限 ≤1 年;開封後,請於 ≤30°C/≤60%RH 環境下 24 小時內使用。若超出時限,需於 60±5°C 下烘烤 ≥24 小時。此 LED 為靜電敏感元件 (HBM 2kV),因此需要適當的靜電防護措施。避免使用含硫、溴、氯超出 100PPM (硫) 或各 900PPM (Br/Cl) 的材料。清潔時請使用異丙醇,不建議使用超聲波清洗。
10. 應用建議
呢款LED專為汽車照明而優化,適用於車廂內部(儀表板指示燈、環境照明)同外部(尾燈、煞車燈、轉向燈)。必須做好熱管理設計,確保接點溫度低於125°C。使用限流電阻以防止因VF變化引致過電流。寬闊視角(120°)可喺背光應用中實現均勻光線分佈。呢款LED可用PWM訊號驅動;確保只喺開啟狀態下施加正向電壓,以避免反向偏壓。
11. 與競爭裝置嘅技術比較
相比傳統紅色LED(例如AlGaAs),AlGaInP技術喺相同驅動電流下提供更高發光效率、更佳溫度穩定性同更長使用壽命。PLCC6封裝具有低矮外形,適合薄型設計,同時透過散熱焊盤保持優良散熱性能。AEC-Q102認證令呢款器件喺嚴苛環境下嘅汽車應用中脫穎而出,可靠性至關重要。許多採用類似封裝嘅競爭紅色LED都缺乏呢種嚴格嘅汽車認證。
12. 常見問題
問:喺150mA下嘅典型正向電壓係幾多? 答:2.3V(範圍2.0-2.6V)。
問:我可以喺300mA電流下驅動呢粒LED嗎? 答:峰值電流高達300mA只允許喺1/10佔空比同10ms脈衝寬度下使用;連續電流唔可以超過180mA。
問:建議嘅焊接溫度曲線係點? 答:遵循JEDEC標準,峰值260°C最多10秒,預熱150-200°C維持60-120秒。
問:呢粒LED適合室外使用嗎? 答:係,-40°C到+110°C嘅工作溫度範圍同AEC-Q102認證令佢適合用於外部汽車照明。
問:焊接後點樣清潔LED? 答:使用異丙醇;避免超聲波清潔,因為可能會損壞矽膠透鏡。
13. 實際應用案例
In an interior ambient lighting design, a strip of 20 LEDs driven at 150mA each (total 3A) can illuminate a vehicle cabin uniformly due to the 120° viewing angle. For a tail light application, a matrix of 6 LEDs in series (with appropriate resistor balancing) provides sufficient brightness (>90 lm) for compliance with FMVSS 108 regulations. The device's wide operating temperature range ensures reliable operation in both cold starts (-40°C) and hot engine bays (+110°C).
14. AlGaInP LED 嘅運作原理
紅色LED採用喺GaAs襯底上生長嘅AlGaInP(鋁鎵銦磷)多量子阱有源層。喺正向偏壓下,電子同空穴喺有源區進行輻射複合,發射出波長約630nm嘅光子。AlGaInP材料系統提供高內部量子效率同良好嘅溫度性能。PLCC6封裝包含一個反射腔體以增強光提取效率,以及一個矽膠透鏡以實現寬光束角。
15. 汽車 LED 照明嘅發展趨勢
Automotive lighting continues to evolve toward higher efficiency, smaller packages, and greater functionality. Emerging trends include matrix LED headlights with individual pixel control, adaptive driving beams, and integrated ambient lighting with tunable colors. Red LEDs like this device will remain essential for rear signal functions. Future developments may include higher flux per chip (e.g., >20lm at same current) and improved thermal management to reduce derating. The move toward automotive qualification (AEC-Q102) is becoming standard, providing designers with confidence in long-term reliability.
LED 規格術語
LED技術術語完整解釋
光電性能
| 術語 | 單位/表示方式 | 簡單解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 發光效率 | lm/W(每瓦流明) | 每瓦電力嘅光輸出,數值越高代表越節能。 | 直接決定能源效益級別同電費成本。 |
| 光通量 | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,通常稱為「亮度」。 | 判斷光線係咪夠光。 |
| 可視角度 | °(度),例如 120° | 光強度跌到一半時嘅角度,決定光束闊度。 | 影響照明範圍同均勻度。 |
| CCT (色溫) | K (Kelvin),例如2700K/6500K | 光嘅暖度/冷度,數值低偏黃/暖,數值高偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| CRI / Ra | 無單位,0–100 | 準確呈現物件顏色嘅能力,Ra≥80就算好。 | 影響色彩真實度,用於商場、博物館等高要求場所。 |
| SDCM | MacAdam橢圓階梯,例如「5-step」 | 色彩一致性指標,數值越小代表顏色越一致。 | 確保同一批次LED嘅顏色均勻一致。 |
| 主導波長 | nm(納米),例如620nm(紅色) | 對應彩色LED顏色嘅波長。 | 決定紅色、黃色、綠色單色LED嘅色調。 |
| 光譜分佈 | 波長對強度曲線 | 顯示強度喺唔同波長嘅分佈情況。 | 影響顯色性同品質。 |
電氣參數
| 術語 | 符號 | 簡單解釋 | 設計考量 |
|---|---|---|---|
| 正向電壓 | Vf | 啟動LED所需嘅最低電壓,類似「啟動門檻」。 | 驅動器電壓必須 ≥ Vf,串聯LED時電壓會疊加。 |
| 正向電流 | If | 正常LED操作嘅電流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脈衝電流 | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃爍。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 反向電壓 | Vr | LED可承受嘅最大反向電壓,超出可能會導致擊穿。 | 電路必須防止反向連接或電壓尖峰。 |
| 熱阻 | Rth (°C/W) | 從晶片到焊點嘅熱傳導阻力,數值越低越好。 | 高熱阻需要更強嘅散熱措施。 |
| 靜電放電耐受性 | V (HBM),例如 1000V | 承受靜電放電嘅能力,數值越高代表越唔易受損。 | 生產時需要採取防靜電措施,尤其係對靜電敏感嘅LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 術語 | 關鍵指標 | 簡單解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接面溫度 | Tj (°C) | LED晶片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C可能令壽命延長一倍;過高會導致光衰同色偏。 |
| 流明衰減 | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需嘅時間。 | 直接定義LED嘅「使用壽命」。 |
| 光通維持率 | %(例如70%) | 經過一段時間後保留嘅亮度百分比。 | 表示長期使用下嘅亮度保持情況。 |
| 顏色偏移 | Δu′v′ 或 MacAdam ellipse | 使用期間嘅顏色變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化 | 材料退化 | 因長期高溫而引致嘅劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色改變或開路故障。 |
Packaging & Materials
| 術語 | 常見類型 | 簡單解釋 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC, PPA, Ceramic | 外殼材料保護晶片,提供光學/熱能介面。 | EMC:耐熱性佳,成本低;Ceramic:散熱更好,壽命更長。 |
| 晶片結構 | 正面、覆晶 | 晶片電極排列方式。 | 覆晶技術:散熱更佳,效能更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG, Silicate, Nitride | 覆蓋藍光晶片,將部分光轉換成黃/紅色,混合成白光。 | 不同螢光粉會影響效能、色溫(CCT)及演色性(CRI)。 |
| 透鏡/光學元件 | Flat, Microlens, TIR | 控制光線分佈嘅表面光學結構。 | 決定視角同光線分佈曲線。 |
Quality Control & Binning
| 術語 | 分級內容 | 簡單解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分級 | 代碼例如:2G, 2H | 按亮度分組,每組有最低/最高流明值。 | 確保同一批次亮度均勻。 |
| 電壓分級 | 代碼例如:6W, 6X | 按順向電壓範圍分組。 | 方便驅動器匹配,提升系統效率。 |
| 顏色分檔 | 5-step MacAdam ellipse | 按色坐標分組,確保範圍緊湊。 | 保證顏色一致性,避免燈具內出現色差。 |
| CCT Bin | 2700K, 3000K 等 | 按CCT分組,每組有對應嘅座標範圍。 | 滿足唔同場景嘅CCT要求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 標準/測試 | 簡單解釋 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 恆溫長時間點燈,記錄亮度衰減。 | 用於估算LED壽命(配合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命估算標準 | 根據LM-80數據估算實際條件下嘅壽命。 | 提供科學化嘅壽命預測。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 涵蓋光學、電氣、熱能測試方法。 | 業界認可嘅測試基礎。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保唔含有害物質(鉛、水銀)。 | 國際市場准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效益認證 | 照明設備嘅能源效益及性能認證。 | 用於政府採購、資助計劃,提升競爭力。 |