LED Red 3.0x3.0x2.1mm - 2.2V - 1.1W - 620nm 技術規格

1. 產品概述

RF-E30AG-OUH-FS 係一款採用 EMC (環氧樹脂模塑化合物) 封裝嘅高功率紅色 LED，具備優異嘅可靠性同熱性能。呢個裝置嘅緊湊尺寸為 3.00mm x 3.00mm，高度只有 2.10mm，專為多種應用而設計，包括保安監控、感應器、景觀照明同一般光學指示燈。此 LED 符合 RoHS 標準，並評級為濕度敏感等級 3 (MSL 3)，適合用於無鉛回流焊接製程。

2. 機械細節與封裝尺寸

2.1 封裝外形

呢款 LED 採用表面貼裝封裝，尺寸為 3.00mm x 3.00mm x 2.10mm (長 x 寬 x 高)。頂視圖顯示一個透明透鏡，並帶有極性標記：焊盤①係陽極，焊盤②係陰極。側視圖顯示總高度為 2.10mm。底視圖顯示焊盤佈局同尺寸：陽極焊盤為 2.26mm x 0.69mm，陰極焊盤為 1.45mm x 0.50mm，兩個焊盤之間嘅間距為 0.46mm。提供咗建議嘅焊接圖案，以確保良好嘅散熱同機械穩定性。除非另有說明，所有尺寸公差為 ±0.2mm。

3. 電氣與光學特性

3.1 正向電壓與電流

喺測試條件 IF = 500mA 同 Ts = 25°C 下，正向電壓 (VF) 嘅典型值係 2.2V，最小值係 1.8V，最大值冇標明（開放）。呢個元件可以承受最大 500mA 嘅正向電流，以及高達 1.1W 嘅功率耗散。反向電壓額定值最高為 5V，而喺 VR = 5V 時嘅反向電流 (IR) 最大值係 10µA。

3.2 光學性能

主波長 (λD) 係 620nm（紅色），屬於典型值，頻寬 (Δλ) 係 30nm。喺 500mA 下嘅光通量 (Φ) 典型值係 45lm。視角 (2θ1/2) 係 90 度，提供寬闊光束，適合用於指示燈同照明應用。從接點到焊點嘅熱阻 (RTHJ-S) 係 14°C/W，確保有效嘅熱傳導。

3.3 絕對最大額定值

絕對最大額定值如下：功耗1.1W、正向電流500mA（需考慮降額）、反向電壓5V、靜電放電（HBM）2000V、操作溫度範圍-40°C至+85°C、儲存溫度範圍-40°C至+100°C，以及接面溫度115°C。請注意，喺脈衝操作（1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度）下，或容許更高電流，但唔可以超過接面溫度限制。

4. 典型光學特性曲線

4.1 正向電壓 vs. 正向電流

The typical IV curve shows a non-linear relationship. At low currents (<100mA), the forward voltage rises steeply, while above 200mA the slope decreases, indicating the ohmic resistance of the die and package. At 500mA, the forward voltage is approximately 2.2V.

4.2 正向電流 vs. 相對強度

相對光輸出隨正向電流增加而幾乎線性上升，直至500mA。喺規格範圍內冇明顯嘅飽和效應，顯示呢粒LED可以喺額定電流下高效驅動。

4.3 溫度 vs. 相對強度

光輸出會隨著焊點溫度升高而降低。喺85°C時，相對強度會下降到大約25°C時嘅75%。系統設計必須考慮呢個熱衰減因素。

4.4 光譜分佈

光譜功率分佈顯示峰值約喺620nm，半高全寬（FWHM）為30nm。顏色係純紅色，適合用於信號燈同裝飾照明。

4.5 輻射圖

輻射模式近似朗伯體分佈，強度喺偏離光軸±45°時降至50%。呢個特性可提供寬闊而均勻嘅照明光束。

4.6 焊點溫度 vs. 正向電流

最大允許正向電流會隨住焊點溫度上升而下降。喺85°C嗰陣，建議電流會降低到大約350mA，以確保接面溫度唔超過最高額定值。

5. 可靠性測試項目與條件

呢款LED已經通過一系列基於JEDEC標準嘅可靠性測試。主要測試包括：

• 回流焊接：最高260°C，持續10秒，3個循環，10個樣本中0個失效。
• 溫度循環：-40°C至100°C，300個循環，0個失效。
• 熱衝擊：-40°C 到 100°C，100 個循環，0 次失效。
• 高溫儲存：100°C 持續 1000 小時，0 次失效。
• 低溫儲存：-40°C 持續 1000 小時，0 次失效。
• 壽命測試：25°C，IF=500mA 持續 1000 小時，0 次失效。

Failure criteria: forward voltage increase >1.1x upper spec limit, reverse current >2x upper spec limit, or luminous flux <0.7x lower spec limit.

6. 封裝資訊

LED以膠帶同卷軸包裝，每卷有3000粒。承載膠帶有特定嘅凹槽設計，並標示極性。卷軸尺寸為：法蘭直徑330.2±2mm，輪轂直徑79.5±1mm，闊度14.3±0.2mm，厚度12.7±0.3mm。每個卷軸會密封喺防潮袋入面，附有乾燥劑同濕度指示卡。外層紙箱尺寸喺規格書有顯示（PDF冇明確列出，但係330mm卷軸嘅典型尺寸）。標籤包括零件編號、規格編號、批號、分 bin 代碼、光通量、主波長、順向電壓、數量同日期代碼。

7. 焊接與組裝指引

7.1 SMT 回流焊接曲線

LED兼容無鉛回流焊接。建議嘅溫度曲線有以下參數：

• 平均升溫速率：最高3°C/s（由Tsmax到Tp）
• 預熱：150°C到200°C，持續60-120秒
• 溫度高於217°C嘅時間：最長60秒
• 峰值溫度：260°C，處於峰值±5°C範圍內嘅時間：最長30秒，絕對峰值時間（tp）：最長10秒
• 冷卻速率：最高6°C/s
• 由25°C升至峰值嘅時間：最長8分鐘

回流焊次數唔應該超過兩次。如果第一次同第二次焊接之間相隔超過24小時，LED可能會吸收水分而損壞。允許用手工焊接，但烙鐵頭溫度要低過300°C，時間少過3秒，而且只可以焊一次。唔建議進行返修；如有必要，請使用雙頭烙鐵，並事先驗證工序。

7.2 處理注意事項

• LED封裝膠係矽膠，質地柔軟。喺貼片或組裝過程中，避免對透鏡表面施加壓力。請使用合適嘅吸嘴並控制力度。
• 唔好將LED安裝喺彎曲嘅PCB上，亦唔好喺焊接後彎曲電路板。
• 焊接後冷卻期間，避免機械應力或震動。
• 操作環境及配套材料必須含有硫化合物少於100PPM，溴含量少於900PPM，氯含量少於900PPM，而溴+氯總含量少於1500PPM。
• 來自燈具材料嘅揮發性有機化合物（VOCs）可能滲入矽膠並導致變色。使用前請測試所有材料嘅相容性。
• 請使用適當嘅靜電防護；雖然LED額定值為2000V HBM，但仍需採取預防措施。
• 儲存條件：打開鋁袋前，請存放於≤30°C及≤75%相對濕度環境下，最長可保存1年。打開後，需在≤30°C及≤60%相對濕度下於168小時內使用。若超過時限，請以60±5°C烘烤≥24小時。
• 清潔：建議使用異丙醇。其他溶劑必須先驗證唔會損壞封裝。唔建議使用超聲波清潔。

8. 應用考量

呢款LED專為光學指示、景觀照明及一般照明而設計。設計驅動電路時，務必加入限流電阻，以防止因電壓波動導致過電流。熱管理設計至關重要：接面溫度唔可以超過115°C。確保有足夠散熱，特別係喺高電流操作時。寬視角（90°）同高光通量（500mA下45lm）令佢適合用於區域照明同背光應用。620nm紅色光非常適合用於警示燈、交通信號燈同裝飾用途。若用脈衝操作，必須仔細控制工作週期同峰值電流，以避免超出最高接面溫度。

9. 運作原理

呢款LED基於由AlGaInP（鋁鎵銦磷）材料系統製成嘅半導體p-n接面，呢種材料系統係紅色波長嘅典型選擇。當施加正向偏壓時，電子會喺活性區域同電洞複合，以光子形式釋放能量，其波長對應於材料嘅能隙。EMC封裝提供堅固且低應力嘅封裝保護晶片，並通過透明矽膠透鏡實現高效光提取。

10. 發展趨勢

高功率LED嘅趨勢係朝向更高效率、更好嘅熱管理同更細小嘅體積。呢款產品採用EMC封裝同3.0x3.0mm尺寸，符合業界向緊湊可靠表面貼裝器件發展嘅方向。未來發展可能包括更高嘅光通量同改善嘅色穩定性。使用矽膠封裝代替環氧樹脂亦係目前提升熱循環同紫外線照射下可靠性嘅趨勢。