LED Red 1.60x0.80x0.55mm 2.0V 72mW 技術資料表 - PLCC2 封裝 AEC-Q101

1. 產品概述

1.1 一般說明

RF-A2P08-R195-A2 是一款基於 AlGaInP 磊晶技術於基板上的高亮度紅光 LED。它採用緊湊型 PLCC2 封裝，尺寸為 1.60mm × 0.80mm × 0.55mm（長 × 寬 × 高）。此 LED 發出主波長約為 620 nm 的飽和紅光，具有 120° 的寬廣視角，以及在 20 mA 電流下高達 1200 mcd 的發光強度。專為汽車內部照明與開關應用設計，符合 AEC-Q101 應力測試認證。該元件適用於所有 SMT 組裝製程，並以捲帶包裝供貨，每捲 4000 顆。

1.2 產品特色

• PLCC2 (1.6×0.8×0.55mm) 表面貼裝封裝
• 極寬廣的120°視角
• 適用於所有SMT組裝與焊接製程
• 提供編帶與捲盤包裝（4000件/捲）
• 濕度敏感等級：Level 2 (MSL 2)
• 符合RoHS與REACH指令規範
• 依據AEC-Q101車用級分立半導體標準進行認證

1.3 應用範圍

典型應用包括車內照明（例如儀表板指示燈、氛圍燈）與開關。該元件具備廣視角與高亮度特性，非常適合用於車廂內背光照明與狀態指示。

1.4 封裝尺寸

封裝外型如數據手冊中圖1-1至圖1-5所示。關鍵尺寸：封裝本體1.60mm × 0.80mm，高度0.55mm。設有極性標記（陰極），以小型凹口或圓點標示。建議的焊接圖案包含適當尺寸的焊墊，以確保良好的散熱性與機械強度。除非另有標註，所有單位為毫米，公差為±0.2mm。

1.5 產品參數

在Ts=25°C條件下的電氣與光學特性（除非另有指定，IF=20mA）：

絕對最大額定值（Ts=25°C）：

Notes: Forward voltage tolerance ±0.1V, color coordinates tolerance ±0.005, luminous intensity tolerance ±10%. Power dissipation must not exceed absolute maximum rating. The maximum operating current should be determined based on package temperature to keep junction temperature below 120°C. ESD withstand yield >90% at 2000V (HBM), proper ESD handling required.

1.6 順向電壓與發光強度的分檔範圍

在 IF=20mA 條件下，元件依據順向電壓、發光強度及主波長進行分級，以確保一致性：

順向電壓分檔： B1 (1.8-1.9V)、B2 (1.9-2.0V)、C1 (2.0-2.1V)、C2 (2.1-2.2V)、D1 (2.2-2.3V)、D2 (2.3-2.4V)

發光強度分檔： K2 (650-800mcd)、L1 (800-1000mcd)、L2 (1000-1200mcd)

波長分檔： D2 (617.5-620nm)、E1 (620-622.5nm)、E2 (622.5-625nm)

客戶可指定分檔組合，以更嚴格控制光學與電氣特性。

1.7 典型光學特性曲線

本規格書包含數條在 Ts=25°C（除非另有標註）下量測的特性曲線：

順向電壓 vs. 順向電流（圖 1-7）： 顯示從 0mA 時的約 1.7V 非線性上升至 30mA 時的 2.3V。在 20mA 時的典型順向電壓為 2.0V。

順向電流 vs. 相對強度（圖 1-8）： 相對發光強度隨電流增加而近似線性上升，直至 30mA，達到相對於 20mA 強度約 150% 的水準。

焊點溫度 vs. 相對強度（圖 1-9）： 當焊點溫度從 20°C 上升至 100°C 時，相對光通量會降至室溫值的約 80%，顯示出熱衰減現象。

焊接溫度 vs. 順向電流（圖1-10）： 此曲線顯示在較高焊接溫度下，為使接面溫度維持在120°C以下，所允許的順向電流降額。在100°C時，最大電流會降至約15mA。

順向電壓 vs. 焊接溫度（圖1-11）： 順向電壓隨溫度升高呈線性下降，係數約為-2mV/°C。

輻射圖（圖1-12）： 輻射模式近似朗伯型，在離軸約±60°時強度降至50%，確認了120°的視角。

順向電流 vs. 色偏移（圖1-13）： 主波長在較高電流下會略微向短波長偏移（藍移），從0mA時的約624nm移至30mA時的622nm。

光譜分布（圖1-14）： 光譜發射中心波長約為620nm，半高全寬（FWHM）約為20nm。未觀察到二次峰值。

2. 包裝資訊

2.1 包裝規格

每卷包含4000顆LED。承載帶寬度為8.0±0.1mm，元件口袋間距為4.0mm。兩端設有空口袋（80-100顆）。卷軸尺寸為：外徑178±1mm，輪轂直徑60±1mm，輪轂槽寬13.0±0.5mm。膠帶上印有極性標記。

2.2 標籤格式規範

標籤包含：料號、規格編號、批號、分 bin 代碼（針對光通量、色度、順向電壓、波長）、包裝數量及製造日期。此確保可追溯性。

2.3 防潮包裝

捲盤密封於防潮袋中，內含乾燥劑及濕度指示卡，並貼有 ESD 靜電警示標籤。隨後將該袋裝入紙箱以進行運送。

2.4 可靠性測試項目與條件

測試依據業界標準（JEDEC、JEITA）執行。以下測試每項使用 20 個樣品，允收標準為 0/1（失效數/樣品數）：

• 迴焊（JESD22-B106）：最高 260°C，持續 10 秒，進行 2 次
• 熱衝擊（JEITA ED-4701）：-40°C（15分鐘）↔ +125°C（15分鐘），1000 次循環
• 高溫儲存 (JEITA ED-4701)：125°C，1000小時
• 低溫儲存 (JEITA ED-4701)：-40°C，1000小時
• 壽命測試 (JESD22-A108)：Ta=25°C，IF=20mA，1000小時
• 高溫高濕壽命測試 (JESD22-A101)：85°C/85%RH，IF=20mA，1000小時
• 溫濕度儲存 (JEITA ED-4701)：85°C/85%RH，1000小時

2.5 可靠性測試的失效判定標準

測試後，適用以下限制：

• 順向電壓 (VF at IF=20mA)：不得超過規格上限 (USL) 的 1.1 倍
• 逆向電流 (IR at VR=5V)：不得超過規格上限的 2.0 倍
• 光通量 (at IF=20mA)：不得低於規格下限 (LSL) 的 0.7 倍

這些標準確保 LED 在其使用壽命期間維持足夠的性能表現。

3. SMT 迴流焊操作說明

3.1 迴流焊溫度曲線

建議的迴流焊溫度曲線（基於Sn-Ag-Cu焊料）如下：

• 升溫速率（Tsmax 至 TP）：最高 3°C/s
• 預熱：150°C 至 200°C，60-120 秒
• 超過 217°C (TL) 的時間：最高 60 秒
• 峰值溫度 (TP)：260°C，最高 10 秒（在 TP 正負 5°C 內的停留時間：最高 30 秒）
• 降溫速率：最大 6°C/s
• 從 25°C 升至峰值溫度的時間：最長 8 分鐘

回流焊接不得超過兩次。若兩次焊接間隔時間超過 24 小時，LED 可能吸收濕氣而受損。加熱過程中請勿對 LED 施加應力。

3.2 烙鐵

若需手焊，請使用溫度低於 300°C 的烙鐵，且焊接時間少於 3 秒。每顆 LED 僅能手焊一次。

3.3 維修

不建議在迴流焊後進行維修。若無法避免，請使用雙頭烙鐵，並確認LED特性未受影響。

3.4 注意事項

LED封裝材料為�膠，表面較軟。在取放過程中，請避免對頂部施加過大壓力。請勿將LED安裝在彎曲的PCB區域。焊接後，請勿彎曲電路板或在冷卻時施加機械應力。禁止在焊接後進行快速冷卻。

4. 操作注意事項

4.1 操作環境

與LED接觸或鄰近的材料，其硫化物含量不得超過100 ppm。關於鹵素合規要求，溴的單一含量須低於900 ppm，氯的單一含量須低於900 ppm，且溴與氯的總含量須低於1500 ppm。來自固定材料的揮發性有機化合物（VOCs）可能滲入矽膠透鏡，在熱與光的作用下導致變色，進而造成光衰。使用前請測試所有材料的相容性。請勿使用會釋出有機蒸氣的黏著劑。

4.2 儲存條件

在打開防潮袋之前：儲存於≤30°C及≤75% RH的環境中，自出貨日起一年內有效。打開後：建議在≤30°C及≤60% RH的環境中於24小時內使用。若濕度指示卡顯示濕度過高或儲存時間已超過，請在使用前將LED於60±5°C下烘烤超過24小時。若包裝袋破損，請聯繫供應商。

4.3 靜電放電保護

LEDs are sensitive to electrostatic discharge (ESD) and electrical overstress (EOS). Use proper ESD control measures (e.g., grounded workstations, conductive floor mats, wrist straps) when handling. The device is rated for 2000V HBM, with >90% yield. However, ESD damage can still occur if precautions are neglected.

5. 應用建議

5.1 限流與驅動

務必使用限流電阻或恆流驅動器，將順向電流維持在絕對最大額定值（30 mA）以內。若未使用電阻，微小的電壓變化可能導致電流大幅波動，進而燒毀LED。驅動電路必須確保絕不施加逆向電壓，否則可能引發遷移現象並造成損壞。

5.2 熱管理

散熱設計至關重要。接面溫度不得超過120°C。需考量環境溫度、電流大小以及PCB銅箔面積以利散熱。從接面到焊點的熱阻為300°C/W；舉例來說，在20 mA與2.0V（功耗40 mW）條件下，溫度上升約為12°C。在高溫環境下，應依據焊點溫度與順向電流曲線進行電流降額使用。

5.3 清潔

若焊接後需要清潔，建議使用異丙醇。請勿使用可能侵蝕有機矽封裝材料的溶劑。不建議使用超音波清洗，因為可能損壞LED。務必確保清潔溶液不會殘留任何物質。

5.4 機械操作

使用鑷子夾取LED的側邊，而非鏡頭處。避免掉落或對頂部表面施加壓力。矽膠鏡頭比標準環氧樹脂更柔軟，容易被尖銳物體刮傷或破裂。

6. 工作原理

RF-A2P08-R195-A2 是一種基於 AlGaInP（鋁鎵銦磷）材料系統的直接能隙半導體元件。其主動區域由夾在p型與n型披覆層之間的多重量子井（MQW）結構組成。在正向偏壓下，電子與電洞注入量子井並進行輻射複合，發出對應於紅光波長（約620 nm）的光子。基板與透明接觸層經過最佳化以提升光萃取效率。透過封裝鏡頭設計與使用透明封裝膠，實現了寬達120°的視角。

7. 常見問題

問：我可以將此LED用於一般照明嗎？
答：此產品主要設計用於指示燈與車內應用，而非一般照明。其光通量最高可達1200 mcd，適用於狀態指示用途。

Q: 連續運作時的最高環境溫度是多少？
A: 運作溫度範圍為 -40°C 至 +100°C。然而，在較高溫度下，必須降低順向電流，以確保接面溫度低於 120°C。

Q: 已開封的捲帶應如何存放？
A: 存放於 ≤30°C 且 ≤60% RH 的環境中，並在 24 小時內使用。若未在此時間內使用，使用前需在 60°C 下烘烤 24 小時。

Q: 可以進行兩次焊接嗎？
A: 可以，但不得超過兩次。確保兩次焊接之間的時間間隔少於 24 小時；否則可能需要進行烘烤。

Q: 該元件是否適用於高濕度環境？
A: 濕度敏感等級為 2，因此在壽命測試期間可承受 85°C/85%RH 的暴露，但長時間未通電的高濕度環境需考量儲存條件。

問：針對靜電放電（ESD）應採取哪些預防措施？
答：使用接地工作檯、導電墊與防靜電手環。該裝置具備2kV ESD耐受等級，但超過此值的ESD事件可能對其造成損壞。