紅色LED 3.0x3.0x0.55mm SMD規格書 - 順向電壓2.0-2.6V - 光通量93.2-130lm - 主波長617.5-625nm - 繁體中文技術資料表

1. 產品概述

本文件提供一款高亮度紅色表面黏著元件（SMD）LED的完整技術規格。此元件專為嚴苛應用而設計，特別是在可靠性、效能與一致性至關重要的汽車領域。它採用AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體晶片，以產生高效且穩定的紅光而聞名。產品封裝於緊湊的3.0mm x 3.0mm x 0.55mm EMC（環氧樹脂模塑化合物）封裝內，為自動化組裝製程提供了堅固的解決方案。

1.1 核心優勢與目標市場

此LED的主要目標市場是汽車照明，涵蓋內裝與外裝應用。其核心優勢源於其設計與材料組成。EMC封裝提供了優異的熱穩定性，以及對濕度和溫度循環等環境因素的良好抵抗性，這對汽車電子產品至關重要。極寬的120度視角確保了均勻的光線分佈。此外，符合針對車用級分離式半導體的AEC-Q102應力測試資格指南，突顯了其適用於車輛中嚴苛操作條件的能力。

2. 深入技術參數分析

透徹理解電氣與光學特性對於正確的電路設計和系統整合至關重要。

2.1 電氣與光學特性

關鍵參數是在標準接面溫度（Ts）25°C下量測的。順向電壓（VF）在測試電流700mA下，範圍從最小值2.0V到最大值2.6V，並提供一個典型值供設計師進行初步計算。光通量（Φ）輸出顯著，在相同的700mA驅動條件下，範圍從93.2流明到130流明，顯示了紅色LED的高效率。主波長（Wd）指定了感知顏色，落在617.5nm至625nm之間的紅色光譜內。此元件具有極低的反向電流（IR），在5V反向偏壓下小於10µA，以及從接面到焊點的熱阻（RTHJ-S）為14°C/W，這對於熱管理計算至關重要。

2.2 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致永久損壞的極限。絕對最大順向電流（IF）為840mA DC，在脈衝條件下（1/10工作週期，10ms脈衝寬度）允許峰值順向電流（IFP）為1000mA。最大功率耗散（PD）為2184mW。元件可承受高達5V的反向電壓（VR）。操作與儲存溫度範圍寬廣，從-40°C到+125°C，最大接面溫度（TJ）為150°C。靜電放電（ESD）耐受等級為2000V（人體放電模型），儘管在此等級下的良率超過90%，但仍需採取適當的ESD處理預防措施。

3. 分級系統說明

為確保生產中的顏色與亮度一致性，LED會根據在IF=700mA下量測的關鍵參數進行分級。

3.1 順向電壓與光通量分級

順向電壓分為三個代碼：C0（2.0-2.2V）、D0（2.2-2.4V）和E0（2.4-2.6V）。光通量分為三個代碼：RB（93.2-105 lm）、SA（105-117 lm）和SB（117-130 lm）。主波長分為D2（617.5-620 nm）、E1（620-622.5 nm）和E2（622.5-625 nm）。完整的產品訂購代碼將指定每個類別中的一個分級，讓設計師能為其應用選擇性能緊密匹配的LED。

4. 性能曲線分析

雖然PDF顯示存在典型的光學特性曲線（圖1-7起），但順向電壓對順向電流、光通量對順向電流以及光譜分佈的具體圖表並未在擷取的文字中提供。在完整的資料表中，這些曲線至關重要。它們通常會顯示VF如何隨IF增加、光輸出如何隨電流增加（在高電流/接面溫度下可能飽和或下降），以及AlGaInP LED的窄光譜峰值特性。設計師使用這些曲線來優化驅動電流以提高效率和輸出，並了解顏色隨溫度的偏移。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸與圖面

此LED的佔位面積為3.0mm x 3.0mm，高度為0.55mm。提供了詳細的頂視、側視和底視圖。除非另有說明，所有尺寸公差均為±0.05mm。底視圖清楚顯示了陽極和陰極焊墊的佈局，這對於正確的PCB焊墊設計和貼裝時的方向至關重要。

5.2 極性識別與建議焊墊圖案

極性標示清晰。提供了建議的焊墊圖案（land pattern）以確保可靠的焊接和與PCB的適當熱連接。遵循此圖案有助於形成良好的焊錫圓角，並在熱循環期間最大限度地減少元件上的應力。

6. 焊接與組裝指南

6.1 SMT迴流焊接說明

本產品適用於所有標準的SMT組裝和焊接製程。PDF包含專門的迴流焊接說明章節，通常會包含建議的迴流溫度曲線，其中包含特定的溫度區段（預熱、均熱、迴流峰值、冷卻）、最高峰值溫度以及液相線以上的時間。這確保了EMC封裝和內部接合在組裝過程中不會因過熱而損壞。

6.2 處理與儲存注意事項

此LED的濕度敏感等級（MSL）為第2級。這意味著封裝在需要進行迴流焊接前的烘烤之前，可以在工廠車間條件（30°C/60% RH）下暴露長達一年。袋子打開後，必須在相同條件下於168小時（1週）內完成焊接。產品必須儲存在帶有乾燥劑的原裝防潮袋中。處理時應遵守標準的ESD預防措施。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝規格

LED以捲帶包裝供應，適用於自動取放設備。文件中提供了載帶尺寸（凹槽尺寸、間距）、捲盤尺寸（直徑、寬度）和標籤格式的規格。此資訊對於配置組裝線設備是必要的。

7.2 包裝與可靠性

包裝包括防潮袋、紙箱以及包含批號、數量和料號的標籤。參考了基於AEC-Q102的全面可靠性測試計劃，包括高溫儲存、溫度循環、濕熱和耐焊熱等測試。詳細說明了具體的測試項目、條件和判定失效的標準（例如，順向電壓或光通量的允許變化），以確保長期性能。

8. 應用建議與設計考量

8.1 典型應用場景

主要應用是汽車照明。這包括外裝功能，如後組合燈（尾燈、煞車燈）、中央高位煞車燈（CHMSL）和側標誌燈。內裝應用包括儀表板背光、開關照明和氛圍照明。其高亮度和可靠性也使其適用於其他交通運輸、工業指示器和標誌應用。

8.2 關鍵設計考量

• 熱管理：最大順向電流必須根據實際操作接面溫度進行降額，且接面溫度不得超過150°C。14°C/W的熱阻意味著每耗散一瓦功率，接面溫度將比焊點高14°C。對於大電流操作，需要足夠的PCB銅箔面積（散熱焊墊），並可能需要散熱片。
• 電流驅動：LED是電流驅動元件。建議使用恆流驅動電路，以維持穩定的光輸出和顏色，不受順向電壓變化的影響。驅動器的設計應保持在絕對最大額定值範圍內。
• 光學設計：120度視角是封裝的固有特性。對於特定應用，可能需要二次光學元件（透鏡、反射器）來準直或塑形光束。

9. 技術比較與差異化

與標準的塑膠SMD LED相比，此EMC封裝提供了更優異的熱性能以及對高溫高濕環境的抵抗性，這是汽車應用的關鍵差異點。AEC-Q102資格認證是這種堅固性的正式證明，超越了典型的商業級規格。在700mA電流下，從小巧的3x3mm佔位面積實現高光通量（高達130 lm）的組合，對於空間受限、高亮度的應用也是一個競爭優勢。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 建議的操作電流是多少？

資料表規定了700mA下的特性以及840mA的絕對最大直流電流。建議的操作電流取決於您應用的熱設計。為了可靠的長期操作，建議在700mA或以下驅動LED（除非提供特殊的冷卻措施），以使接面溫度遠低於其最大限制。

10.2 如何為我的應用選擇正確的分級？

對於需要顏色一致性的應用（例如，多LED陣列），請指定嚴格的主波長分級（例如，僅E1）。對於需要一致亮度的應用，請指定嚴格的光通量分級（例如，僅SB）。對於電源供應設計，指定順向電壓分級（例如，D0）有助於優化驅動器效率。通常會指定組合分級。

10.3 我可以將此LED用於脈衝操作嗎？

可以，資料表允許在脈衝條件下（10ms脈衝寬度，1/10工作週期）的峰值順向電流（IFP）為1000mA。這可用於實現比直流操作更高的瞬時亮度，但平均功率耗散仍不得超過最大額定值，且必須管理接面溫度。

11. 實務設計與使用案例

案例：設計高亮度汽車煞車燈組。一位設計師正在創建一個新的基於LED的高位煞車燈。他們需要高亮度以確保日間可見度，並且必須符合汽車可靠性標準。他們選擇了此LED的SB（最高光通量）和E1（特定紅色調）分級。他們設計了一個PCB，具有連接到導通孔的大型散熱銅墊，以將熱量散發到其他層。選擇了一個恆流驅動器為每個LED提供700mA電流。迴流溫度曲線根據資料表的SMT說明進行設定。組裝後，燈組進行溫度循環測試，以驗證設計的堅固性，並利用LED固有的AEC-Q102認證可靠性。

12. 工作原理介紹

此LED基於半導體p-n接面中的電致發光原理運作。主動區由AlGaInP組成。當施加順向電壓時，來自n型區域的電子和來自p型區域的電洞被注入主動區。當這些電荷載子復合時，它們以光子（光）的形式釋放能量。AlGaInP合金的特定成分決定了能隙能量，這直接定義了發射光的波長（顏色），在本例中為617-625 nm的紅色範圍。EMC封裝封裝了晶片，提供機械保護，並結合了無螢光粉的透鏡來塑形光輸出。

13. 技術趨勢與背景

AlGaInP技術已成熟，並針對紅色、橙色和琥珀色LED進行了高度優化，提供了卓越的效率和穩定性。汽車和高可靠性LED的趨勢是朝向更高的功率密度，以及在相同或更小的封裝尺寸下實現更高的效率（每瓦更多流明）。這推動了晶片設計、封裝材料（如先進的EMC或陶瓷基板）和熱管理技術的進步。此外，與智慧驅動器和感測器整合以實現自適應照明系統是一個持續發展的方向。此產品符合這一趨勢，為傳統照明功能提供了一個堅固、高效能的解決方案，並與現代自動化製造和嚴格的品質要求相容。