紅色LED 2.7x2.0x0.6mm - 正向電壓 2.0-2.6V - 功率 2.184W - 波長 617nm - 車規等級

1. 產品概述

1.1 一般說明

紅色光源元件採用AlGaInP（鋁鎵銦磷）基板發光二極體製成。產品封裝尺寸為2.7 mm x 2.0 mm x 0.6 mm（長x寬x高）。LED封裝於EMC（環氧樹脂模塑化合物）封裝中，提供卓越的可靠性和熱性能。

1.2 特性

• EMC封裝，具有堅固的機械和熱特性。
• 極寬廣的120度視角。
• 適用於所有SMT組裝和焊接製程。
• 提供捲帶包裝，適用於自動化取放。
• 濕氣敏感等級：Level 2 (MSL 2)。
• 符合RoHS和REACH法規。
• 基於AEC-Q102應力測試認證，符合車規級分立半導體標準。

1.3 應用

汽車內外照明應用，包括車內氛圍燈、車外信號燈、尾燈、方向燈以及其他需要高可靠性的照明功能。

2. 技術參數深入分析

2.1 電光特性 (Ts=25°C)

在700 mA正向電流下，LED表現出以下典型的電氣和光學特性：

• 正向電壓 (VF)：2.0 V (最小) 至 2.6 V (最大)。此電壓範圍通過分檔控制。
• 反向電流 (IR)：在5V反向電壓下最大值為10 μA。
• 光通量 (Φ)：在700 mA下為105 lm (最小) 至 140 lm (最大)。高效晶片設計實現高光效。
• 主波長 (Wd)：612.5 nm (最小), 617 nm (典型), 620 nm (最大)。這將發射光定位在可見光譜的紅色區域。
• 視角 (2θ1/2)：120度 (典型)。寬光束角確保均勻的光分佈。
• 熱阻 (RTHJ-S)：最大值15 °C/W。低熱阻有助於將熱量散發到焊點。

2.2 絕對最大額定值

器件不得超出這些限制運行，以避免永久性損壞：

• 功耗 (PD)：2184 mW
• 正向電流 (IF)：840 mA
• 峰值正向電流 (IFP)：1000 mA (1/10 工作週期，10 ms脈衝寬度)
• 反向電壓 (VR)：5 V
• 靜電放電 (ESD, HBM)：2000 V (90%良率；需要適當處理)
• 工作溫度 (TOPR)：-40 °C 至 +125 °C
• 儲存溫度 (TSTG)：-40 °C 至 +125 °C
• 接合溫度 (TJ)：150 °C (最大)

2.3 正向電壓和光通量分檔範圍

為確保一致性，每個LED根據正向電壓、光通量和波長（IF=700 mA）進行分檔：

正向電壓分檔：

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

光通量分檔：

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

主波長分檔：

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

客戶應指定其應用所需的分檔。標籤上的分檔代碼（例如 VF: D0, Flux: SB, Wavelength: 615-617.5）確保可追溯性。

3. 性能曲線分析

3.1 正向電壓 vs 正向電流 (I-V曲線)

特性曲線顯示正向電流隨正向電壓呈指數增加。在700 mA時，VF介於2.0至2.6 V之間。曲線形狀為AlGaInP二極體典型特徵。

3.2 正向電流 vs 相對強度

相對發光強度在低電流時線性增加，在高電流時由於發熱而逐漸飽和。在700 mA時，相對強度接近100%，提供最佳效率。

3.3 焊點溫度 vs 相對強度

當焊點溫度 (Ts) 從20°C升至120°C時，相對強度降至約80%，顯示顯著的熱衰減。需要適當的散熱以維持亮度。

3.4 焊點溫度 vs 正向電流 (降額)

允許的最大正向電流必須隨溫度升高而降額，以保持接合溫度低於150°C。在Ts=100°C時，允許約600 mA。

3.5 正向電壓 vs 焊點溫度

正向電壓隨溫度升高線性下降（負溫度係數）。這有助於平衡並聯支路中的電流，但必須在設計中考慮。

3.6 輻射圖

LED在120°（半高全寬）的廣角範圍內發光。輻射圖案類似蘭伯特分佈，適用於均勻區域照明。

3.7 正向電流 vs 主波長

將正向電流從0增加到250 mA會導致約2 nm的微小紅移。此效應很小，但在色彩關鍵應用中可以考慮。

3.8 光譜分佈

發射光譜在617 nm附近達到峰值，半高全寬 (FWHM) 約20 nm，這是紅色AlGaInP LED的典型特徵。在紫外或紅外範圍沒有二次峰值。

4. 機械和封裝資訊

4.1 封裝尺寸

LED封裝的俯視尺寸為2.70 mm x 2.00 mm，高度為0.60 mm。底視圖顯示兩個陽極 (A) 和陰極 (C) 焊盤，尺寸為1.30 mm x 0.45 mm，間距1.20 mm。極性標示在封裝上。建議的焊接圖案包括用於散熱的熱焊盤。

4.2 載帶尺寸

載帶的凹槽尺寸：A0=2.10±0.1 mm, B0=3.05±0.1 mm, K0=0.75±0.1 mm。帶寬 W=8.0±0.2 mm。鏈輪孔：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 捲盤尺寸

捲盤尺寸：輪轂直徑12±0.1 mm，外徑180±1 mm，寬度60±1 mm，主軸孔13.0±0.5 mm。

4.4 標籤規格

每個捲盤和防潮袋都標有零件號、規格號、批號、分檔代碼（針對光通量、色度、電壓、波長）、數量和日期代碼。

5. 焊接和組裝指南

5.1 SMT回流焊接曲線

建議的回流焊接曲線確保可靠的焊點而不損壞LED。關鍵參數：預熱從150°C至200°C持續60-120秒；升溫至217°C；217°C以上時間：最長60秒；峰值溫度260°C最長10秒；冷卻速率最長6°C/s。不要進行超過兩次回流循環。如果兩次回流之間間隔超過24小時，LED可能吸收濕氣而損壞。

5.2 維修

不建議在焊接後進行維修。如果無法避免，請使用雙頭烙鐵，並確認對LED特性的影響。

5.3 注意事項

• 矽膠封裝材料柔軟；避免對頂部表面施加壓力。
• 請勿安裝在翹曲的PCB上，或在焊接後彎曲。
• 在冷卻過程中避免機械應力和振動。
• 焊接後請勿快速冷卻器件。

6. 包裝和訂購資訊

6.1 包裝規格

標準包裝：每捲4000個。每個捲盤密封在帶有乾燥劑和濕度指示卡的防潮袋中。

6.2 防潮包裝

將捲盤放入帶有標籤的防潮袋中。袋子真空密封以防止濕氣進入。

6.3 紙箱

多個捲盤裝入紙箱中運輸。紙箱上標有產品資訊。

6.4 可靠性測試項目和條件

判據：VF變化 ≤ USL的10%，IR ≤ USL的200%，光通量 ≥ LSL的70%。

6.5 損壞判斷標準

可靠性測試後，如果正向電壓超過上限規格值 (USL) 的1.1倍，反向電流超過USL的2.0倍，或光通量低於下限規格值 (LSL) 的0.7倍，則LED被視為失效。

7. 應用建議

在使用此紅色LED進行設計時，請考慮以下幾點：

• 熱管理：在PCB上使用足夠的銅面積並確保良好的熱接觸，以保持焊點溫度在限制範圍內。接合溫度不得超過150°C。
• 電流限制：必須使用限流電阻或恆流驅動器，以防止由於VF負溫度係數導致的電流失控。
• ESD保護：使用ESD保護器件（例如TVS二極體），並遵循ESD安全處理程序。
• 環境限制：環境和配合材料必須使硫含量低於100 ppm，溴和氯各低於900 ppm，總含量低於1500 ppm。避免可能使矽膠變色的VOC。
• 儲存：未開封的袋子在≤30°C、≤75%RH條件下儲存最多1年。開封後，在≤30°C、≤60%RH條件下24小時內使用。若超出這些限制，請在60±5°C下烘烤>24小時。

8. 技術比較

與使用PPA或PCT封裝的傳統紅色LED相比，此EMC封裝器件提供卓越的熱穩定性、更寬的光束角和更低的熱阻。AEC-Q102認證確保車規級可靠性。電壓、光通量和波長的緊密分檔為量產提供了更好的一致性。

9. 常見問題

1. 問：在700 mA下的典型正向電壓是多少？答：根據分檔不同，在2.0 V至2.6 V之間。最常見的分檔約為2.2-2.4 V。
2. 問：可以使用脈衝電流驅動此LED嗎？答：可以，允許峰值電流高達1000 mA，工作週期1/10，脈衝寬度10 ms。
3. 問：此LED是否適用於戶外車燈？答：是的，它通過AEC-Q102認證，可承受-40°C至+125°C。
4. 問：如何處理濕氣敏感問題？答：遵循MSL2程序。必要時進行烘烤。
5. 問：可以使用超音波清洗嗎？答：不建議；如果需要清潔，請使用異丙醇。

10. 實際應用案例

案例1：汽車尾燈。將多個紅色LED排列成陣列以達到所需的尾燈亮度。採用串並聯配置和電流平衡電阻。通過金屬核心PCB進行適當散熱。

案例2：車內氛圍燈。紅色LED用於氛圍照明。由微控制器控制PWM調光。寬視角確保均勻照明。

11. 工作原理

LED基於在GaAs基板上生長的AlGaInP異質結構。當施加正向電壓時，來自n側的電子和來自p側的空穴在主動區複合，發射出能量對應於能隙的光子。AlGaInP層的組成經過調整以實現約617 nm的紅色發射。基板吸收較短波長，EMC封裝保護晶片並提供光提取。

12. 發展趨勢

汽車照明產業正朝著更高效率、小型化和智慧功能整合的方向發展。採用更小封裝（如2.7x2.0 mm）的LED可實現更薄的光學模組。晶片技術的進步持續提升光效。此外，全LED尾燈和矩陣式頭燈的普及推動了對可靠、通過AEC-Q102認證元件的需求。本產品通過提供緊密分檔、高可靠性和緊湊封裝，與這些趨勢保持一致。