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RF-AL-C3535L2K1RB-04 藍光LED規格書 - 3.45x3.45x2.20mm - 2.6-3.4V - 5.1W - 英文版

RF-AL-C3535L2K1RB-04 藍光LED的詳細英文規格:3.45x3.45x2.20mm,順向電壓2.6-3.4V,光通量20-40lm,波長445-460nm。包含技術曲線、分檔與焊接指南。
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PDF 文件封面 - RF-AL-C3535L2K1RB-04 藍光 LED 規格書 - 3.45x3.45x2.20mm - 2.6-3.4V - 5.1W - 英文版

1. 產品概述

此陶瓷封裝LED採用基板上的InGaN技術,在緊湊的3.45mm x 3.45mm x 2.20mm尺寸內提供高亮度藍光。專為需要可靠性能與廣視角的通用照明及特殊應用而設計。

1.1 一般說明

此LED基於在基板上生長的InGaN(氮化銦鎵)半導體材料,發出藍光。封裝採用陶瓷基板搭配矽膠封裝,提供優異的熱管理與長期穩定性。

1.2 功能特點

1.3 應用領域

2. 技術參數

2.1 電氣與光學特性(在 Ts=25°C,IF=350mA 條件下)

參數符號最小值典型值最大值單位測試條件
順向電壓VF2.6-3.4VIF=350mA
光通量IV20-40lmIF=350mA
總輻射通量Φe500-850mWIF=350mA
Dominant WavelengthλD445-460nmIF=350mA
反向電流IR--10µAVR=5V
視角2θ1/2-120-degIF=350mA

2.2 絕對最大額定值(在 Ts=25°C 條件下)

參數符號額定值單位
功率耗散PD5100mW
順向電流IF1500mA
峰值順向電流(1/10 工作週期,0.1ms)IFP1650mA
逆向電壓VR5V
靜電放電 (HBM)ESD2000V
操作溫度TOPR-40 ~ +85°C
儲存溫度TSTG-40 ~ +85°C
接面溫度TJ125°C

注意:上述順向電壓量測公差為±0.1V。主波長公差±1nm。發光強度公差±10%。

3. 分級系統

LED 在 IF=350mA 條件下,依順向電壓、光通量及主波長進行分級,以確保應用時的一致性。

3.1 順向電壓分級

分級代碼電壓範圍 (V)
F02.6 - 2.8
G02.8 - 3.0
H03.0 - 3.2
I03.2 - 3.4

3.2 光通量分檔

分級代碼光通量範圍 (lm)
FA120 - 25
FA225 - 30
FA330 - 35
FA435 - 40

3.3 主波長分檔

分級代碼波長範圍 (nm)
A01445 - 450
A00450 - 455
B00455 - 460

4. 性能曲線

4.1 順向電壓 vs. 順向電流

圖 1-6 顯示順向電壓隨順向電流增加而上升。在 350mA 時,典型 VF 約為 3.0V。超過 1000mA 後,電壓會升至約 3.4V。此曲線對於設計定電流驅動器至關重要。

4.2 順向電流 vs. 相對強度

圖1-7顯示,相對發光強度會隨著正向電流增加而上升,但在較高電流下,由於效率下降,斜率會隨之減緩。此LED在接近1750mA時達到最大相對強度。

4.3 溫度 vs. 相對強度

如圖1-8所示,相對強度會隨著焊點溫度(Ts)升高而下降。在115°C時,強度約降至25°C時數值的60%。因此,適當的熱管理至關重要。

4.4 最大順向電流 vs. Ts

圖1-9提供了降額資訊:在Ts=25°C時,最大正向電流為1500mA;而在Ts=85°C時,則降至約400mA。務必在降額限制範圍內操作。

4.5 光譜分佈

發射光譜(圖 1-10)峰值約在 455nm 處,半高全寬約為 20-25nm,此為 InGaN 藍光 LED 的典型特徵。未觀察到二次峰值。

4.6 輻射場型

此 LED 具有近似朗伯體的輻射模式,視角寬達 120°(半角 60°)。相對強度在偏離光軸 ±60° 時降至 50%。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED 本體尺寸為 3.45mm × 3.45mm × 2.20mm(長 × 寬 × 高)。陶瓷基板提供了穩固的基底。俯視圖顯示方形晶粒區域;側視圖顯示包含矽膠透鏡的高度為 2.20mm。底視圖顯示兩個用於陽極與陰極的大型焊墊,以及一個用於熱連接的小型焊墊。極性以凹口或「+」符號標示,如圖 1-4 所示。

5.2 焊接圖樣

建議的 PCB 焊盤佈局尺寸如圖 1-5 所示。陽極焊盤為 3.40mm × 1.30mm,陰極焊盤為 3.50mm × 0.50mm,間距為 0.30mm。請確保適當的防焊層與銅厚以利熱管理。

5.3 載帶與捲盤

LED 以 12mm 寬的載帶供應,口袋間距為 4.0mm。每捲包含 1000 顆。載帶的前導與尾端部分各有 50 個空口袋。捲盤尺寸:外徑 178±1mm,內徑 59mm,寬度 14.0±0.5mm。

5.4 標籤規格

每捲標籤上標示有料號、規格號碼、批號、分 bin 代碼(光通量、波長、電壓)、數量以及生產日期代碼。

5.5 防潮包裝

卷軸連同乾燥劑及濕度指示卡密封於防潮袋中,再裝入紙箱以利運送。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊接曲線

The recommended reflow profile has a ramp-up rate ≤3°C/s, preheat from 150°C to 200°C for 60-120s, then ramp to 217°C (TL) and stay above TL for >60s but <120s, reaching a peak temperature of 260°C for max 10s. Cooling rate ≤6°C/s. Total time from 25°C to peak ≤8 minutes.

6.2 手工焊接

如需手工焊接,請使用溫度≤300°C的烙鐵,焊接時間≤3秒,且每個焊點僅限一次。

6.3 注意事項

矽膠封裝材質較軟。在取放或焊接後,請勿對透鏡施加壓力。焊接後應避免PCB彎曲。迴焊後請勿快速冷卻LED。

7. 包裝與訂購資訊

Standard packaging: 1000 pieces per reel. Multiple reels are packed in a moisture barrier bag and then in a cardboard box. Storage conditions before opening: temperature ≤30°C, humidity ≤75% RH for up to 6 months. After opening: use within 168 hours at ≤30°C, ≤60% RH. 如果 exceeded, bake at 60±5°C, <5% RH for 24 hours.

訂購資訊包含標示助焊劑與波長分 bin 的料號。請洽詢製造商以了解具體的 bin 供應情況。

8. 應用建議

8.1 散熱設計

考量其高功率特性,需使用足夠的散熱片以將接面溫度維持在125°C以下。在高電流應用中,請使用導熱孔與金屬核心PCB(MCPCB)。

8.2 電流調節

務必使用恆定電流源。僅使用電阻器不足以應付串聯/並聯燈串。請考慮VF分檔變異,並採用適當的電流平衡措施。

8.3 環境相容性

Avoid exposure to sulfur compounds (>100ppm), bromine and chlorine (>900ppm each, total <1500ppm). Do not use adhesives or potting materials that outgas volatile organic compounds (VOCs) that can discolor the silicone.

8.4 靜電放電

這些LED對靜電放電敏感(HBM 2kV)。操作時請使用接地工作檯、防靜電腕帶及離子風機。

9. 技術比較

與傳統PLCC(塑膠導線晶片載體)LED相比,陶瓷封裝具有更低的熱阻、在高溫下更高的可靠性,以及更佳的耐硫侵蝕能力。寬達120°的發光角度使其適用於擴散照明應用。多種光通量與色溫分檔的選擇,可精細調整光輸出與色彩一致性。

10. 常見問題

問:為達到最佳效率,建議的順向電流是多少? 答:在350mA下,LED能提供良好的光通量與發光效率平衡。較高電流雖能增加輸出,但會因效率衰減(droop)而降低效率。

問:這些LED能否並聯使用? 答:可以,但每個LED應配備各自的限流電阻,或由定電流源驅動,以因應順向電壓(VF)的差異。

問:焊接後應如何清潔LED? 答:建議使用異丙醇。請勿使用超音波清洗,以免損壞LED。

問:儲存壽命為何? A:未開封之包裝可於30°C/75%RH條件下儲存6個月。開封後請於168小時內使用,或於使用前進行烘烤。

11. 案例研究:植物生長照明

一款園藝照明燈具採用100顆此款藍光LED搭配紅光LED設計,以產生最佳化光合作用的光譜。LED安裝於具導熱孔的鋁基MCPCB上。在350mA操作電流下,該燈具可提供4000流明、主波長450nm的藍光,涵蓋1平方公尺的種植面積。陶瓷封裝確保在40°C環境溫度下穩定運作。寬廣的發光角度使其在近冠層應用中無需二次光學元件。

12. 運作原理

此款藍光LED採用於藍寶石或矽基板上成長之InGaN/GaN多重量子井結構。當施加順向偏壓時,電子與電洞於主動區復合,以光子形式釋放能量。InGaN的能隙決定了發射波長,此元件之波長落在藍光區域(445-460 nm)。陶瓷封裝提供電氣隔離,並將晶粒的熱能有效傳導至PCB。

13. 發展趨勢

高功率LED封裝的趨勢是朝向更小的封裝尺寸與更高的電流承載能力。此類陶瓷封裝正成為需要高可靠度與熱性能應用的標準。未來發展包括進一步提升牆壁插頭效率、縮小分檔範圍以獲得更好的色彩一致性,以及將智慧控制功能直接整合於封裝中。

LED規格術語

LED技術名詞完整說明

光電性能

術語 單位/表示法 簡易說明 為何重要
發光效率 lm/W(流明每瓦) 每瓦電力的光輸出,數值越高代表越節能。 直接決定能源效率等級與電費成本。
光通量 lm(流明) 光源發出的總光量,通常稱為「亮度」。 判斷光線是否足夠明亮。
視角 ° (度),例如 120° 光強度降至一半時的角度,決定光束寬度。 影響照明範圍與均勻度。
CCT (色溫) K (克爾文),例如 2700K/6500K 光線的暖度/冷度,數值越低偏黃/暖,數值越高偏白/冷。 決定照明氛圍與適用場景。
CRI / Ra 無單位,0–100 準確呈現物體色彩的能力,Ra≥80 即為良好。 影響色彩真實性,適用於商場、博物館等高要求場所。
SDCM MacAdam 橢圓階數,例如「5-step」 色彩一致性指標,階數越小代表色彩越一致。 確保同一批 LED 的顏色均勻一致。
Dominant Wavelength nm(奈米),例如 620nm(紅色) 對應彩色LED顏色的波長。 決定紅、黃、綠單色LED的色調。
光譜分佈 波長對強度曲線 顯示各波長的強度分佈。 影響演色性與品質。

電氣參數

術語 符號 簡易說明 設計考量
順向電壓 Vf 啟動LED所需的最低電壓,類似「啟動門檻」。 驅動器電壓必須 ≥ Vf,串聯LED時電壓會累加。
順向電流 如果 正常LED運作時的電流值。 Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脈衝電流 Ifp 短時間內可承受的峰值電流,用於調光或閃爍控制。 Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
逆向電壓 Vr LED 可承受的最大逆向電壓,超過可能導致崩潰。 電路必須防止反接或電壓突波。
熱阻 Rth (°C/W) 從晶片到焊點的熱傳導阻抗,數值越低越好。 高熱阻抗需要更強的散熱能力。
靜電放電耐受度 V (HBM),例如 1000V 承受靜電放電的能力,越高代表越不易受損。 生產中需採取防靜電措施,尤其對敏感型LED。

Thermal Management & Reliability

術語 關鍵指標 簡易說明 影響
接面溫度 Tj (°C) LED晶片內部的實際運作溫度。 每降低10°C可能使壽命延長一倍;過高則會導致光衰與色偏。
流明衰減 L70 / L80(小時) 亮度降至初始值70%或80%所需的時間。 直接定義LED的「使用壽命」。
光通維持率 %(例如70%) 經過一段時間後所保留的亮度百分比。 表示長期使用下的亮度保持能力。
色偏 Δu′v′ 或 MacAdam 橢圓 使用過程中的顏色變化程度。 影響照明場景中的色彩一致性。
熱老化 材料劣化 長期高溫導致的劣化。 可能導致亮度下降、顏色改變或開路故障。

Packaging & Materials

術語 常見類型 簡易說明 Features & Applications
封裝類型 EMC、PPA、陶瓷 外殼材料保護晶片,提供光學/熱介面。 EMC:耐熱性佳、成本低;陶瓷:散熱更好、壽命更長。
晶片結構 正裝、覆晶 晶片電極配置 覆晶封裝:散熱更佳、效率更高,適用於高功率
螢光粉塗層 YAG、矽酸鹽、氮化物 覆蓋藍光晶片,將部分光轉換為黃光/紅光,混合成白光 不同螢光粉會影響效率、色溫(CCT)與演色性(CRI)
透鏡/光學元件 平面、微透鏡、TIR 表面上的光學結構用於控制光線分佈。 決定視角與光線分佈曲線。

Quality Control & Binning

術語 分檔(Binning)內容 簡易說明 目的
光通量分檔 代碼範例:2G, 2H 按亮度分組,每組有最小/最大流明值。 確保同一批次的亮度均勻。
電壓分檔 代碼範例:6W, 6X 依順向電壓範圍進行分組。 有助於驅動器匹配,提升系統效率。
顏色分檔 5-step MacAdam ellipse 依色座標進行分組,確保範圍緊密。 保證色彩一致性,避免燈具內出現色差。
CCT Bin 2700K、3000K 等 按CCT分組,每組對應相應的坐標範圍。 滿足不同場景的CCT需求。

Testing & Certification

術語 標準/測試 簡易說明 重要性
LM-80 流明維持率測試 在恆溫下進行長期點亮,記錄亮度衰減。 用於估算LED壽命(搭配TM-21)。
TM-21 壽命估算標準 根據LM-80數據估算實際條件下的壽命。 提供科學化的壽命預測。
IESNA Illuminating Engineering Society 涵蓋光學、電氣、熱測試方法。 業界公認的測試基礎。
RoHS / REACH 環保認證 確保不含有害物質(鉛、汞)。 國際市場准入要求。
ENERGY STAR / DLC 能源效率認證 照明產品的能源效率與性能認證。 用於政府採購、補貼計畫,有助於提升競爭力。