RF-OMRB14TS-AK 紅光LED PLCC2 - 尺寸 2.2x1.4x1.3mm - 電壓 1.8V - 功率 72mW - 車用等級

1. 產品概述

RF-OMRB14TS-AK 是一款採用 PLCC-2 封裝的高效能紅色表面貼裝 (SMD) LED，專為要求嚴苛的車用內飾照明應用所設計。此元件在基板上運用先進的 AlGaInP（鋁鎵銦磷）磊晶技術，提供主波長約 615 nm 的飽和紅光發射。封裝尺寸為 2.2 mm × 1.4 mm × 1.3 mm（長 × 寬 × 高），使其適用於緊湊的 PCB 設計。此 LED 具備極寬的 120 度視角，確保均勻的光線分佈。它已通過車用級分立半導體的 AEC-Q101 應力測試標準認證，保證在嚴苛環境下的可靠性。其濕度敏感等級為 Class 2，且該裝置完全符合 RoHS 與 REACH 規範。

2. 技術參數解讀

2.1 電氣特性

在20 mA測試電流下的順向電壓（V_F）最小值為1.8 V，典型值為2.0 V，最大值為2.4 V。此相對較低的順向電壓是AlGaInP紅光LED的特性。在5 V逆向電壓下的逆向電流（I_R）小於10 µA，顯示出優異的整流行為。最大允許順向電流為30 mA DC，峰值順向電流在1/10工作週期與10 ms脈衝寬度下為100 mA。總功耗限制為72 mW，必須遵守此限制以避免熱損壞。

2.2 光學特性

在20 mA下，典型發光強度（I_V）為800 mcd，根據L2分級，最小值為800 mcd，最大值為1200 mcd。主波長（λ_D）範圍介於612.5 nm至620 nm，典型值為615 nm，使發射光落在深紅光區域。視角（2θ_1/2）為120度，提供寬廣的輻射圖案，適合用於室內環境照明。

2.3 熱特性

從接面到焊點的熱阻（R_thJ-S）規格為 300 °C/W（最大值）。此參數對熱管理至關重要。接面溫度（T_J）不得超過 120 °C，工作溫度範圍為 -40 °C 至 +100 °C。適當的散熱措施對於將 LED 維持在安全範圍內至關重要。

3. 分級系統說明

3.1 順向電壓分級

順向電壓分為六個群組：B1（1.8–1.9 V）、B2（1.9–2.0 V）、C1（2.0–2.1 V）、C2（2.1–2.2 V）、D1（2.2–2.3 V）、D2（2.3–2.4 V）。這讓客戶能夠選擇具有緊密匹配 V_F 適用於並聯串聯設計。

3.2 發光強度分級

定義了兩個強度分檔：L1（800–1000 mcd）和 L2（1000–1200 mcd）。指定的典型值（800 mcd）對應於 L1 的下限，但生產出貨時可根據訂單提供任一分檔。

3.3 波長分級

主波長分為三個分檔：C2（612.5–615.0 nm）、D1（615.0–617.5 nm）、D2（617.5–620.0 nm）。典型波長 615 nm 落在 D1 分檔。嚴謹的分檔確保了多 LED 模組中的色彩一致性。

4. 效能曲線分析

4.1 順向電壓 vs. 順向電流

圖1-6顯示出近乎線性的關係：當順向電流從0 mA增加到30 mA時，順向電壓從約1.7 V上升至2.3 V。這是AlGaInP LED的典型特性，設計人員在使用定電壓驅動時必須考慮V_F 的變化。

4.2 相對強度 vs. 順向電流

圖1-7顯示相對發光強度會隨著電流增加而提升。在20 mA時強度被歸一化；若將電流加倍至40 mA，輸出約可加倍（儘管絕對最大額定電流為30 mA DC）。

4.3 溫度相依性

圖1-8顯示相對光通量會隨著焊接溫度（T_S）升高而下降。在100 °C時，輸出可能降至25 °C時數值的約70%。圖1-9指出，在55 °C以上時，最大允許順向電流必須降額使用，以避免超過120 °C的接面溫度限制。圖1-10確認順向電壓會以約-2 mV/°C的速率隨溫度下降。

4.4 輻射圖

圖1-11顯示一個近似朗伯體的輻射模式，其半形角為光軸±60°。相對強度在±60°範圍內仍維持在50%以上，證實了廣視角的宣稱。

4.5 波長與電流關係

圖1-12顯示主波長隨電流增加而略有紅移：從5 mA時的約614 nm，到30 mA時的618 nm。此效應雖小，但若需精確的色彩匹配則應納入考量。

4.6 光譜分布

圖1-13提供了歸一化的光譜功率分佈。其發射峰值接近630 nm，半高全寬（FWHM）約為20 nm。無二次峰值出現，證實了良好的色彩純度。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

俯視尺寸為 2.2 mm × 1.4 mm；高度為 1.3 mm。陽極由封裝上的一個圓點標示（圖 1-4）。建議的焊墊佈局（圖 1-5）採用兩個矩形焊墊：每個尺寸為 0.8 mm × 1.2 mm，間距為 1.4 mm。除非另有標註，所有公差皆為 ±0.20 mm。

5.2 載帶與捲盤

LED 採用 8 mm 載帶包裝，每捲 3000 顆。關鍵載帶尺寸：口袋間距 P0 = 4.0 mm，元件間距 P1 = 4.0 mm，鏈輪孔間距 P2 = 2.0 mm，載帶寬度 W = 8.0 mm。捲盤外徑為 178 mm，輪轂直徑為 60 mm。

5.3 標籤與防潮包裝

每捲捲盤皆附有標籤，標示零件編號、規格編號、批號、分 bin 代碼（VF bin、亮度 bin、波長 bin）、數量以及日期代碼。捲盤以真空密封於防潮袋中，內含乾燥劑與濕度指示卡，符合 MSL-2 要求。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊溫度曲線

建議的迴流焊曲線遵循 JEDEC J-STD-020。關鍵參數：升溫速率 ≤ 3 °C/s，預熱區從 150 °C 至 200 °C 持續 60–120 秒，高於 217 °C（T_L）的時間為 60–150 秒，峰值溫度（T_P）260 °C 且在 T_P的 5 °C 範圍內最多持續 10 秒，以及冷卻速率 ≤ 6 °C/s。僅允許兩次迴流焊循環。若兩次焊接步驟間隔超過 24 小時，LED 可能受損。

6.2 手工焊接與維修

若需進行手工焊接，請使用烙鐵頭溫度低於 300 °C，並保持接觸時間在 3 秒以內，且僅允許一次返工。進行修復時，建議使用雙頭烙鐵；避免烙鐵接觸矽膠透鏡。

6.3 儲存條件

在打開密封袋前，請儲存於≤30°C及≤75% RH的環境中，自密封日起最長一年。開封後，LED應在≤30°C及≤60% RH的條件下於24小時內使用。若濕度指示卡顯示濕氣過高或超過儲存時間，請在60±5°C下烘烤元件至少24小時後再使用。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝數量為每捲3000顆。每捲置於防潮袋中並附有標籤，標籤上包含料號（例如RF-OMRB14TS-AK）、規格編號、批號、分 bin 碼（VF、IV、WLD）、數量及日期。最終出貨紙箱內含多捲。若需精確匹配，訂購代碼應參照特定 bin 需求。建議向工廠洽詢特定 V_F、亮度及波長 bin 的供應情況。

8. 應用建議

8.1 典型應用

主要應用於汽車內部照明，例如儀表板背光、氛圍燈條、車頂燈及指示燈。寬廣的視角有助於實現均勻的面板照明。通過AEC-Q101認證，確保在車輛使用壽命內的可靠性。

8.2 設計考量

• 電流降額： 始終在30 mA直流以下操作；當環境溫度超過55 °C時，請依據圖1-9進行降額。
• 熱管理： 使用足夠的銅墊與散熱導孔，確保焊點溫度低於85 °C，以達到最佳的光輸出穩定性。
• ESD防護： 此 LED 具有 2000 V 的 HBM ESD 耐電壓。然而，在處理與組裝過程中仍建議進行 ESD 防護。請使用接地工作檯與防靜電包裝。
• 電路設計： 為避免熱失控，請為每顆 LED 使用限流電阻或恆流驅動器。並聯不同 V_F bin 的 LED 可能會導致電流分佈不均。
• 光學設計： 類朗伯輻射模式便於整合至導光板或擴散器中。120° 的視角可涵蓋寬廣區域。
• 硫與鹵素控制： 環境中，配合材料的硫含量必須低於 100 ppm。外部材料中的溴與氯含量應各低於 900 ppm，且總含量低於 1500 ppm，以防止鍍銀引腳框架腐蝕。

9. 技術比較

與採用 GaAsP 或 GaP 技術的傳統紅光 LED 相比，基於 AlGaInP 的 RF-OMRB14TS-AK 具有更高的發光效率（在 20 mA 下可達 40 lm/W）以及更佳的溫度穩定性。其 PLCC-2 封裝比舊型的穿孔元件佔用更小的電路板空間，並相容於自動化 SMT 組裝。120° 的視角比許多同類紅光 LED（通常為 110° 或更小）更寬，為實現均勻照明提供了更大的設計靈活性。AEC-Q101 認證使其有別於消費級 LED，適用於對安全至關重要的汽車應用。

10. Frequently Asked Questions

Q：我可以持續以 30 mA 驅動此 LED 嗎？
A：可以，其絕對最大順向電流為 30 mA DC，但您必須確保接面溫度保持在 120 °C 以下。在最大額定功率 72 mW（30 mA × 2.4 V）下，溫度上升值為 72 mW × 300 °C/W = 21.6 °C（相對於焊點溫度）。如果焊點溫度為 85 °C，則接面溫度將為 106.6 °C，這是安全的。然而，在較高的環境溫度下可能需要降額使用。

Q：在 20 mA 下，典型的順向電壓是多少？
A：典型的順向電壓為 2.0 V，但根據分檔不同，範圍可能在 1.8 V 到 2.4 V 之間。請將您的電路設計為能夠適應此電壓範圍。

問：這款LED能用於車外照明嗎？
答：規格書僅標示通過車內照明認證。車外應用可能需要額外資格（例如AEC-Q102）。不過，若妥善防護濕氣與熱應力，晶片本身或許仍可使用。

問：焊接後應如何清潔PCB？
答：請使用異丙醇。避免超音波清洗，以免損壞LED。若使用其他溶劑，請先確認與矽膠封裝的相容性。

11. Real-World Usage Case Studies

11.1 Dashboard Ambient Lighting Module

一家一級汽車供應商使用12顆間距10 mm的RF-OMRB14TS-AK LED，設計了儀表板氛圍燈條的線性導光條。每顆LED以15 mA驅動，達到每段400 mcd的亮度。寬廣的120°發光角度確保導光條亮度均勻，無熱點產生。該模組通過85 °C/85% RH環境下1000小時壽命測試，流明衰減低於10%。

11.2 Center Console Backlighting

在中央扶手設計中，LED被用作電容式觸控按鍵的直接背光源。在LED上方3毫米處放置了一層擴散膜。在20 mA電流下，最終亮度超過500 cd/m²。每顆LED高達800 mcd的光通量密度，使得與舊世代LED相比，可使用更少的元件，從而降低成本。

12. 原理說明

RF-OMRB14TS-AK採用AlGaInP（鋁鎵銦磷）作為主動層材料。當施加正向偏壓時，電子與電洞在量子井區域復合，發射出能量對應於紅色光譜部分的光子。AlGaInP的能隙可透過調整鋁與銦的組成比例來調節；為了實現約615 nm的紅光發射，其組成經過優化以達到高內部量子效率。基板（可能為GaAs或GaP）對發射光透明，因此也能從底部進行光萃取。PLCC-2封裝使用透明矽膠封裝材料來保護晶片並作為透鏡。陰極與陽極則透過鍍銀引線框架連接。

13. 發展趨勢

The automotive LED market is moving toward higher efficiency and smaller packages. Future iterations of this product family may offer even higher luminous efficacy (e.g., >50 lm/W) through improved epitaxial design and better current spreading. Additionally, integration of ESD protection diodes in the package could simplify board-level design. The trend towards miniLED and microLED backlighting may eventually reach automotive interior, but PLCC-2 packages remain cost-effective for large-volume ambient lighting. Compliance with future automotive reliability standards (e.g., AEC-Q102 for photobiological safety) will be necessary.