LED 紅光 2.7x2.0x0.6mm - 順向電壓 2.0-2.6V - 功率 1.1W - 主波長 612.5-625nm - 繁體中文技術規格書

1. 產品概述

RF-A4E27-R15H-S1 是一款基於 AlGaInP（鋁鎵銦磷）半導體技術的高性能紅光 LED。它採用緊湊型 EMC（環氧樹脂模塑化合物）封裝，尺寸為 2.7 mm × 2.0 mm × 0.6 mm。該元件提供 612.5 nm 至 625 nm 的主波長範圍，適用於紅色信號燈及車內/車外照明應用。憑藉 120° 的超寬視角和 2 級濕度敏感度，該 LED 專為可靠的表面貼裝組裝和迴焊焊接製程而設計。它完全符合 RoHS 要求，其認證測試計畫遵循車用級分立半導體 AEC-Q102 標準。

1.1 主要特性

• EMC 封裝，提供強固的機械與熱性能
• 120° 寬視角，實現均勻光分佈
• 適用於所有 SMT 組裝及多次迴焊焊接循環
• 提供編帶與捲盤包裝（4000 件/捲）
• 濕度敏感度等級：2（MSL2）
• 符合 RoHS 標準並通過 AEC-Q102 認證

1.2 目標應用

車用照明 – 包括車內（氛圍燈、指示燈）和車外（尾燈、煞車燈、方向燈）應用。寬視角與高可靠性使其非常適合用於嚴苛的車輛環境。

2. 技術參數深度解析

2.1 電氣與光學特性（Ts=25°C，IF=350mA 條件下）

2.2 絕對最大額定值

備註：順向電壓測量公差為 ±0.1V，色坐標公差 ±0.005，光通量公差 ±10%。所有測量均在製造商標準化環境下進行。最大工作電流應考慮實際散熱情況，以保持接面溫度低於 150°C。在 25°C 脈衝模式下，光電轉換效率為 47%。

2.3 熱特性

熱阻值以兩種形式提供：實際值（Rth JS real）和電氣值（Rth JS el）。實際熱阻典型值為 12°C/W，代表從接面到焊點的實際熱路徑。電氣熱阻典型值為 6°C/W，在恆定環境溫度 25°C、測試電流 350 mA 條件下測量。良好的熱管理對於維持性能和防止早期劣化至關重要。

3. 分檔系統

在 IF=350 mA 條件下，LED 根據順向電壓、光通量和主波長進行分檔，以確保應用中的一致性。

3.1 順向電壓分檔

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

3.2 光通量分檔

• PA: 55.3 – 61.2 lm
• PB: 61.2 – 67.8 lm
• QA: 67.8 – 75.3 lm
• QB: 75.3 – 83.7 lm
• RA: 83.7 – 93.2 lm

3.3 主波長分檔

• C2: 612.5 – 615 nm
• D1: 615 – 617.5 nm
• D2: 617.5 – 620 nm
• E1: 620 – 622.5 nm
• E2: 622.5 – 625 nm

分檔讓客戶能選擇其特定設計所需的精確電壓、光通量或波長範圍。分檔代碼標示在包裝標籤上。

4. 性能曲線分析

規格書提供了多條典型曲線，幫助工程師了解 LED 在不同條件下的行為。

4.1 順向電壓 vs. 順向電流（圖 1-6）

順向電壓隨電流線性增加。在約 350 mA 時，電壓約為 2.3 V。此曲線對於設計電流調節電路至關重要。

4.2 相對光通量 vs. 順向電流（圖 1-7）

光輸出隨電流增加，但並非完全線性。在 350 mA 時，相對光通量歸一化為 100%。在較低電流下，效率更高。

4.3 接面溫度 vs. 相對光通量（圖 1-8）

隨著接面溫度升高，光輸出下降。在 125°C 時，光通量約為 25°C 時的 80%。良好的熱設計對於減少高溫下的光通量損失是必要的。

4.4 焊點溫度 vs. 順向電流（圖 1-9）

最大允許順向電流隨著焊點溫度升高而降低。例如，在 120°C 焊點溫度下，最大電流約為 200 mA。

4.5 電壓偏移 vs. 接面溫度（圖 1-10）

順向電壓具有負溫度係數。每升高 100°C，電壓下降約 0.2 V。在恆流驅動器中必須考慮此點，以避免電流漂移。

4.6 輻射圖（圖 1-11）

輻射模式非常寬（半高全寬 120°），接近朗伯分佈，非常適合需要大範圍照明的應用。

4.7 主波長偏移 vs. 接面溫度（圖 1-12）

主波長隨溫度升高略微向長波長方向偏移（紅移），偏移率約為 0.05 nm/°C。

4.8 光譜分佈（圖 1-13）

光譜發射中心約為 620 nm，半高全寬約為 20 nm。峰值波長接近主波長，確保飽和的紅色。

5. 機械與包裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED 具有緊湊的外型：2.70 mm × 2.00 mm × 0.60 mm。俯視圖顯示矩形發光區域，底部有陰極標記 (C)。詳細的側視圖和底視圖指示極性：陽極 (A) 和陰極 (C) 焊盤。建議的焊接圖案包括用於散熱的熱焊盤。

5.2 極性與焊接焊盤佈局

從底視圖（圖 1-3）來看，陰極焊盤較大（1.30 mm × 0.60 mm），陽極焊盤較小（1.20 mm × 0.45 mm）。焊接圖案（圖 1-5）顯示建議的銅區域：陰極為 1.40 mm × 1.30 mm，陽極為 1.20 mm × 1.30 mm，間隙為 0.50 mm。除非另有說明，所有尺寸公差為 ±0.2 mm。

5.3 包裝與標籤

LED 以編帶和捲盤包裝供應，每捲 4000 件。載帶尺寸為：口袋間距 P0=4.0 mm，P1=4.0 mm，P2=2.0 mm，寬度 W=8.0 mm。捲盤外徑為 180 mm，輪轂直徑為 60 mm。每個捲盤密封在防潮袋中，內含矽膠乾燥劑和濕度指示卡。標籤包含料號、批號、分檔代碼、數量和日期。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊焊接曲線

建議的迴焊曲線（無鉛，基於 JEDEC 標準）：

• 升溫速率：最大 3°C/s
• 預熱：150°C 至 200°C，60–120 s
• 高於 217°C (TL) 的時間：最大 60 s
• 峰值溫度 (TP)：260°C，在 TP 時最長 10 s
• 在 TP 的 ±5°C 範圍內時間：最大 30 s
• 冷卻速率：最大 6°C/s
• 從 25°C 到峰值的總時間：最長 8 分鐘

LED 可承受最多兩次迴焊循環。如果兩次循環之間間隔超過 24 小時，則需要烘烤以去除吸收的水分（60±5°C，>24 小時）。加熱期間請勿在矽膠表面施加壓力。

6.2 操作注意事項

• 硫與鹵素控制：環境和配合材料中的硫含量必須低於 100 ppm，溴和氯各低於 900 ppm，溴+氯總量低於 1500 ppm。這可防止對 LED 封裝的化學侵蝕。
• VOC 排放：來自固定材料的揮發性有機化合物可能滲入矽膠封裝體，並在光線和熱量下導致變色。僅使用不會釋氣的相容黏合劑和灌封材料。
• ESD 保護：LED 對靜電放電敏感（ESD HBM 2 kV）。請使用接地工作台和防靜電包裝。
• 清潔：如有需要，可使用異丙醇進行清潔。不建議使用超音波清潔，因為可能損壞 LED。
• 儲存：未開封的袋子可在 ≤30°C / ≤75% RH 條件下儲存長達一年。開封後，請在 ≤30°C / ≤60% RH 條件下於 24 小時內使用。如果乾燥劑變色或儲存時間已過，請在使用前在 60±5°C 下烘烤至少 24 小時。

6.3 熱設計

由於 LED 的光輸出和顏色穩定性取決於接面溫度，因此良好的散熱至關重要。絕對最大接面溫度為 150°C。使用足夠的 PCB 銅面積、導熱孔，必要時採用強制冷卻，使 TJ 在預期操作環境中保持在最大值以下。

7. 可靠性與測試

該產品已根據 AEC-Q102 指南進行了嚴格的可靠性測試。關鍵測試包括：

• 迴焊焊接（260°C，10 s，2 次）– 0/1 失效
• MSL2 預處理（85°C/60%RH，168 h）– 0/1
• 熱衝擊（-40°C 至 125°C，1000 次循環）– 0/1
• 壽命測試（Ta=105°C，IF=350 mA，1000 h）– 0/1
• 高溫/高濕壽命測試（85°C/85%RH，IF=350 mA，1000 h）– 0/1

判定標準：順向電壓不得超過 1.1× USL，逆向電流不得超過 2× USL，光通量不得低於 0.7× LSL。這些測試確認了 LED 在車用應用中的穩固性。

8. 應用範例與設計考量

車內照明：寬視角可實現均勻的儀表板照明或環境光條。對於方向燈應用，在 350 mA 下的高亮度（高達 93 lm）在搭配適當光學配件時可滿足 SAE 要求。

電流降額：絕對最大順向電流為 420 mA，但在此等級下連續工作需要出色的熱管理。在許多車用設計中，LED 以 200–350 mA 驅動，並根據環境溫度進行降額。串聯電阻或恆流驅動器對於防止熱失控至關重要。

多個 LED 串聯：當多個 LED 串聯驅動時，順向電壓分檔（例如 D0）有助於匹配電壓，以減少電流調節器中的功耗。對於並聯串聯，請確保每個串聯都有自己的限流元件，以避免電流不平衡。

9. 技術原理

該 LED 使用 AlGaInP（鋁鎵銦磷）作為活性材料。這種四元化合物半導體與 GaAs 基板晶格匹配，可實現紅色和琥珀色波長的高內部量子效率。EMC 封裝提供低熱阻路徑，並比傳統 PPA 材料更耐黃變。2.0–2.6 V 的順向電壓是紅色 AlGaInP LED 的典型值。主波長由量子阱中的銦含量決定；帶隙越窄，波長越長。

10. 產業趨勢與未來展望

紅光 LED 因其效率高和使用壽命長，在車用照明中越來越重要。小型化趨勢（如 2.7×2.0 mm 的較小封裝）提供了更多設計靈活性。AEC-Q102 認證正逐漸成為 Tier 1 車用供應商的強制性要求。隨著 ADAS 和自動駕駛的興起，紅色信號 LED 必須滿足更嚴格的可靠性和性能標準。RF-A4E27-R15H-S1 已準備好滿足這些新興需求。

11. 常見問題

Q1: 我可以連續以 700 mA 峰值電流驅動此 LED 嗎？
不可以。700 mA 的峰值電流僅允許在 1/10 工作週期和 10 ms 脈衝寬度下使用。連續工作不得超過 420 mA。

Q2: 在車用條件下典型使用壽命是多少？
該 LED 通過了 1000 小時壽命測試，但實際現場使用壽命取決於熱條件。在良好的熱管理下，LED 可使用超過 50,000 小時。

Q3: 是否可以使用丙酮或其他溶劑清潔 LED？
僅建議使用異丙醇。其他溶劑可能侵蝕矽膠封裝體。在使用任何清潔劑前，請先測試相容性。

Q4: 為什麼高溫下的亮度比 25°C 時低？
由於非輻射複合增加，LED 效率隨溫度升高而降低。請盡可能保持接面溫度較低。

12. 訂購資訊

標準包裝數量為每捲 4000 件。捲盤直徑為 180 mm，密封在防潮袋中。如需客製化分檔要求（特定 VF、光通量或波長範圍），請聯絡經銷商或製造商。料號為 RF-A4E27-R15H-S1，分檔代碼印在標籤上。請務必依照 MSL2 指南儲存。