紅色LED PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - 2.0-2.6V 順向電壓 - 70mA - 615nm 主波長 技術規格書

1. 產品概述

本文件提供一款高效能紅色LED（型號RF-OMRA30TS-BM-G）的完整技術規格，專為汽車內外照明應用設計。該LED採用緊湊型PLCC4封裝，尺寸為3.50 mm × 2.80 mm × 1.85 mm，建構於先進的AlGaInP（鋁鎵銦磷）基板技術。它具有優異的亮度、寬廣的視角及出色的熱性能，適合嚴苛的汽車環境。本裝置符合RoHS及REACH指令，並通過AEC-Q101車用等級分離式半導體認證。

2. 技術參數深度分析

電氣及光學特性均在測試條件IF = 50 mA及焊接溫度Ts = 25 °C下規定。所有測量均在標準化實驗室條件下進行，並附有指定公差。

2.1 順向電壓 (VF)

順向電壓範圍為2.0 V（最小值）至2.6 V（最大值），典型值2.2 V（50 mA時）。此相對較低的順向電壓可實現高效能轉換並減少熱耗散。測量公差為±0.1 V。設計電路時，應包含串聯電阻以穩定電流，抵禦電壓變化。

2.2 發光強度 (IV)

發光強度範圍為2300 mcd（最小值）至4300 mcd（最大值），典型值2900 mcd（50 mA時）。此高亮度得利於AlGaInP材料系統及最佳化的無螢光粉紅光發射。測量公差為±10%。強度分為三個檔位：N2 (2300–2800 mcd)、O1 (2800–3500 mcd)、O2 (3500–4300 mcd)。

2.3 主波長 (Wd)

主波長範圍為612.5 nm（最小值）至620 nm（最大值），典型值615 nm（50 mA時）。對應深紅色。波長分為三個檔位：C2 (612.5–615 nm)、D1 (615–617.5 nm)、D2 (617.5–620 nm)。測量公差：色座標±0.005。

2.4 熱特性

接面至焊接點熱阻（RTHJ-S）典型值為180 °C/W（最大值）。最高接面溫度為120 °C。適當的熱管理對於維持可靠性至關重要；應根據焊接溫度降低順向電流，以防止超過最高接面溫度。環境工作溫度範圍為–40 °C至+100 °C，儲存溫度範圍相同。靜電放電防護可達2000 V（HBM）。

3. 分檔系統說明

為確保性能一致性，LED依順向電壓、發光強度及主波長在IF = 50 mA下進行分檔。

• 順向電壓分檔：C1 (2.0–2.1 V), C2 (2.1–2.2 V), D1 (2.2–2.3 V), D2 (2.3–2.4 V), E1 (2.4–2.5 V), E2 (2.5–2.6 V)
• 發光強度分檔：N2 (2300–2800 mcd), O1 (2800–3500 mcd), O2 (3500–4300 mcd)
• 波長分檔：C2 (612.5–615 nm), D1 (615–617.5 nm), D2 (617.5–620 nm)

客戶可在訂購時指定檔位組合，以滿足精確的應用需求。

4. 性能曲線分析

典型光學特性曲線提供了LED在各種操作條件下的行為洞察。

• 順向電壓 vs. 順向電流（圖1-7）：順向電壓隨電流適度增加，從10 mA時的約1.9 V上升到70 mA時的2.4 V。此非線性關係是半導體二極體的特徵。
• 順向電流 vs. 相對強度（圖1-8）：相對發光強度在70 mA內大致呈線性增加，表明電流至光的轉換效率良好。
• 焊接溫度 vs. 相對強度（圖1-9）：隨著焊接溫度從20 °C升至120 °C，相對光通量下降約30%，凸顯了熱管理的必要性。
• 焊接溫度 vs. 順向電流（圖1-10）：在較高焊接溫度下，必須降低最大允許順向電流，以避免超過120 °C接面溫度。
• 順向電壓 vs. 焊接溫度（圖1-11）：順向電壓隨溫度升高略有下降，約–2 mV/°C。
• 輻射模式（圖1-12）：視角（2θ1/2）為120度，提供寬廣均勻的光分佈，適用於面照明。
• 順向電流 vs. 主波長（圖1-13）：主波長隨電流增加略微向長波長偏移，約+0.03 nm/mA。
• 光譜分佈（圖1-14）：光譜峰值約在615–620 nm，半高寬（FWHM）狹窄，為AlGaInP紅光LED之特徵。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

LED採用PLCC4封裝，總體尺寸為3.50 mm（長）× 2.80 mm（寬）× 1.85 mm（高）。頂視圖可見清晰的極性標記。底視圖顯示四個端子：引腳1（陰極）以倒角標識，引腳2、3、4（陽極及其他連接）。所有尺寸公差為±0.2 mm，除非另有說明。

5.2 焊接焊盤佈局

建議的PCB焊盤尺寸如下：陽極側2.60 mm × 1.60 mm，陰極側4.60 mm × 0.80 mm。適當的焊盤設計可確保可靠的焊點形成及散熱。

5.3 極性識別

極性由封裝本體上的凹口或倒角指示。引腳1為陰極（C），引腳2、3、4為陽極（A）。極性錯誤可能損壞LED；焊接前務必確認方向。

6. 焊接與組裝指南

6.1 回流焊接曲線

建議的回流焊接曲線遵循JEDEC標準。關鍵參數包括：預熱150 °C至200 °C持續60–120秒；升溫至217 °C（液相線）最多60秒；峰值溫度260 °C持續最多10秒；降溫速率最大6 °C/s。僅允許兩次回流循環。若兩次循環間隔超過24小時，LED可能吸收濕氣，需在第二次回流前進行烘烤。

6.2 手工焊接與維修

手工焊接時，使用溫度低於300 °C的烙鐵，並在3秒內完成。僅允許一次手工焊接操作。不建議在回流後進行維修；若確需維修，請使用雙頭烙鐵並確認LED功能。

6.3 操作注意事項

矽膠封裝體質軟，過度壓力可能造成損壞。應使用適當的取放噴嘴並控制力道。焊接後避免彎曲PCB。冷卻期間勿施加機械應力或振動。禁止回流後快速冷卻（淬火）。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 載帶與卷盤

LED以8 mm寬載帶供應，間距4 mm。每卷包含2,000個。載帶上方有上蓋帶，從頂部剝離。卷盤尺寸：直徑330 ±1 mm，輪轂直徑100 ±1 mm，寬度13.0 ±0.5 mm。

7.2 防潮包裝

卷盤真空密封於防潮袋（MBB）中，內含濕度指示卡及乾燥劑。濕度敏感等級（MSL）為Level 2（存放壽命>1年，條件≤30 °C/≤75% RH，但建議開封後24小時內使用）。若包裝袋破損或儲存條件超標，使用前需在60 ±5 °C下烘烤>24小時。

7.3 標籤資訊

每卷卷盤貼有標籤，包含料號、規格編號、批號、分檔代碼（含順向電壓、發光強度及波長檔位）、數量及日期代碼。標籤格式遵循業界標準慣例。

8. 應用建議

此LED主要用於汽車照明——包括車內（儀表板、氛圍燈）及車外（尾燈、方向燈、剎車燈）。120°寬視角對於需均勻光分佈的號誌應用極具優勢。設計陣列時，務必使用金屬核心PCB或散熱片確保良好熱管理。串聯配置應包含限流電阻以防止熱失控。本裝置亦適用於需高亮度及高可靠性的通用指示燈及裝飾照明。

9. 技術比較

與傳統插件式紅色LED相比，此PLCC4封裝具有顯著優勢：更小的佔位面積、與自動化SMT組裝相容、更寬的視角及更一致的光型。AlGaInP材料提供比舊式GaAsP技術更高的發光效率及更好的溫度穩定性。此外，AEC-Q101認證確保在嚴苛的汽車條件（振動、濕氣、溫度循環）下具有強固性能。

10. 常見問題

問：為延長使用壽命，建議的驅動電流為何？

答：為達到最佳可靠性，建議以50 mA典型值操作。絕對最大順向電流為70 mA（DC）或100 mA峰值（1/10工作週期，10 ms脈衝）。較高電流會因接面溫度升高而縮短壽命。

問：此LED可與其他LED串聯使用嗎？

答：可以，但需確保總順向電壓不超過電源電壓。使用串聯電阻限制電流。由於順向電壓分檔，並聯支路可能需要各自獨立的電阻以平衡電流。

問：焊接後應如何清潔LED？

答：使用異丙醇。避免超音波清洗，以免損壞內部焊線。不要使用可能侵蝕矽膠封裝體的溶劑。

問：需要哪些ESD預防措施？

答：此LED可承受2000 V HBM，但操作時仍需ESD防護。請使用接地工作台、離子風機及防靜電包裝。

11. 實際應用案例

汽車尾燈：將10–20顆LED排列在附散熱片的PCB上，可提供明亮均勻的紅色煞車/尾燈。寬廣視角確保符合ECE R7能見度要求。AEC-Q101認證讓車廠對長期可靠性充滿信心。

車內氛圍燈：單一LED透過導光板擴散，可為儀表板裝飾照明營造柔和紅光。緊湊封裝便於整合至薄型面板中。

工業狀態指示燈：高亮度使其適用於戶外標誌及狀態指示燈。120°光束角在許多應用中省去二次光學元件。

12. 工作原理

此紅色LED基於AlGaInP（鋁鎵銦磷）多量子井（MQW）結構。當施加順向偏壓時，n型層的電子與p型層的電洞在主動區復合，以光子形式釋放能量。AlGaInP材料的能隙被設計為產生紅色光譜（612–620 nm）。裝置生長於GaAs基板上，後續移除或減薄基板以提升光萃取效率。PLCC4封裝包含反射杯及透明矽膠封裝體，用以塑造輻射模式。

13. 技術趨勢

汽車LED市場正朝向更高效率、更小封裝及更佳熱性能發展。AlGaInP紅色LED在發光效率與可靠性方面持續進步。矩陣式照明及自適應遠光燈的趨勢增加了對可單獨定址LED的需求。LED與智慧驅動器及診斷功能（如LIN匯流排）的整合也日益增長。本產品通過AEC-Q101認證，符合汽車電子業零缺陷品質的推動方向。未來發展可能包括更窄的光譜寬度以提升色純度，以及更高的溫度額定值以適用於引擎蓋下應用。