LED Red 2.0x1.25x0.7mm SMD 規格書 - 625-640nm - 1.8-2.4V - 20mA - 72mW - 英文技術文件

1. 產品概述

RF-RUB170TS-BD 是一款表面貼裝紅光LED，專為一般指示與顯示應用而設計。它採用高效能紅光晶片製成，封裝尺寸為緊湊的 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm。此LED具有極寬的140°視角，適合需要廣泛光線分佈的應用。它相容於標準SMT組裝與迴流焊接製程，並符合RoHS規範要求。其濕度敏感等級為第3級，需妥善處理與儲存以防止吸濕。

2. 技術參數解讀

2.1 電光特性（在 T_S=25°C 條件下）

在20mA測試電流下，此LED呈現以下特性：

• 順向電壓 (V_F): 提供三種分檔：B0 (1.8-2.0V)、C0 (2.0-2.2V)、D0 (2.2-2.4V)。B0 檔的典型值為 1.8V。
• 主波長 (λ_D): 範圍從 625nm 到 640nm，分為 F00 (625-630nm)、G00 (630-635nm)、H00 (635-640nm) 等檔位。F00 檔的典型值為 625nm。
• 光譜半高寬 (Δλ): 典型值 15nm。
• 發光強度 (I_V): 在 20mA 下，有兩個亮度分檔：1GJ (20-40mcd) 和 1BS (40-90mcd)。
• 視角 (2θ_1/2): 140° 典型值。
• 反向電流 (I_R): 在 V 電壓下最大值 10µA_R=5V。
• 熱阻 (R_THJ-S): 最大值 450°C/W。

這些參數是在製造商的標準測試條件下測量所得。允許的測量公差為電壓 ±0.1V、波長 ±2nm 以及發光強度 ±10%。

2.2 絕對最大額定值

必須注意確保實際操作條件不超過這些額定值，特別是功耗與接面溫度，以避免損壞或加速劣化。

3. 分級系統

RF-RUB170TS-BD 係根據順向電壓、主波長與發光強度進行特性分類與分級，以提供終端使用者一致的效能表現。

• 電壓分級： B0 (1.8-2.0V)、C0 (2.0-2.2V)、D0 (2.2-2.4V)。
• 波長分級： F00 (625-630nm), G00 (630-635nm), H00 (635-640nm).
• 亮度分級： 1GJ (20-40mcd), 1BS (40-90mcd).

分級代碼（例如：F00 1GJ B0）會印在捲盤標籤上，用以識別確切的效能群組。這讓設計師能夠選擇參數公差嚴格的LED，以實現均勻的顯示面板或指示燈陣列。

4. 性能曲線分析

4.1 順向電壓 vs. 順向電流

I-V曲線顯示，在20mA時典型的順向電壓約為1.8V。在極低電流（低於5mA）時，電壓會降至1.5V以下。該曲線呈指數型，是紅色LED的典型特徵。

4.2 相對強度 vs. 順向電流

相對發光強度在 0 至 30mA 的順向電流範圍內，幾乎呈線性增加。在 20mA 時，強度約為 30mA 時最大值的 80%。此關係有助於透過電流調節來實現調光應用。

4.3 Pin Temperature vs. Relative Intensity & 順向電流

隨著接腳（焊點）溫度升高，相對強度會下降。在 85°C 時，強度降至約 25°C 時數值的 85%。同樣地，在高溫下必須降低最大允許順向電流，以使接面溫度保持在 95°C 以下。例如，在接腳溫度為 100°C 時，順向電流應限制在約 10mA。

4.4 波長偏移 vs. 順向電流

主波長會隨著順向電流增加而略微上升。在 30mA 時，波長比在 5mA 時高出約 1-2nm。此偏移幅度很小，對於大多數指示應用來說通常是可以接受的。

4.5 光譜分佈

典型光譜峰值約在630-635nm，半頻寬為15nm。發射光譜狹窄且集中在紅光區域，使其適用於紅色指示燈與顯示器。

4.6 輻射模式

輻射圖顯示出寬廣的對稱模式，半強度角為±70°，確認了140°的寬視角。這使得該LED非常適合用於側光式或擴散照明應用。

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 封裝尺寸

LED封裝尺寸為2.0mm x 1.25mm x 0.7mm（長 x 寬 x 高）。俯視圖顯示中央透鏡，底部有兩個端子。陰極以頂部表面的綠色墨點標示（依最新版本）。建議的焊接墊佈局尺寸為：焊墊寬度1.20mm，焊墊長度3.20mm，焊墊間距0.80mm。除非另有說明，所有公差皆為±0.2mm。

5.2 極性標示

在底部視圖中，焊墊2為陰極，如極性標記所示。在頂部表面，一個綠色墨點（於E/3版本新增）指示陰極側。設計人員應確保PCB佈局中的方向正確。

5.3 Carrier Tape & Reel Dimensions

元件以8mm寬、4mm間距的載帶供應。每捲盤容納4000個元件。捲盤直徑為178mm，輪轂直徑為60mm，帶寬為8.0±0.1mm。載帶上設有極性標記，指示進料方向。

5.4 標籤資訊

每個卷軸都附有標籤，內容包含：零件編號 (RF-RUB170TS-BD)、規格編號、批號、分級代碼（包括波長、亮度、電壓分級）、數量及日期代碼。此追溯性對於品質管控至關重要。

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 迴流焊溫度曲線

此LED的建議迴流焊曲線（依據JEDEC J-STD-020）如下：

• 預熱：150-200°C，持續60-120秒
• 高於217°C (TL) 的時間：60-150秒
• 峰值溫度 (TP)：最高 260°C，且溫度在峰值 5°C 範圍內的時間不得超過 30 秒，絕對峰值時間 (tp) 最長 10 秒
• 升溫速率：從 Tsmax 到 TP 最大為 3°C/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

回流焊接不得執行超過兩次。若兩次焊接製程間隔超過 24 小時，LED 因吸濕需先烘烤後再使用。

6.2 Hand Soldering & Rework

若需手動焊接，請使用溫度低於300°C的烙鐵，接觸時間少於3秒，且僅允許進行一次手動焊接。應避免在迴流焊後進行返工；若無法避免，請使用雙頭烙鐵並預先測試，以確保不損壞LED。

6.3 Storage & Moisture Handling

在打開密封鋁袋前，請儲存於≤30°C及≤75% RH的環境中，自製造日起最長可存放一年。開封後，LED必須在≤30°C及≤60% RH的條件下於168小時（7天）內使用完畢。若儲存條件超標或乾燥劑變色，請在使用前將LED置於60°C（±5°C）下烘烤超過24小時。

7. Packaging & Ordering Information

標準包裝為每捲4,000顆，採用8mm膠帶及178mm捲盤。多個捲盤將連同乾燥劑與濕度指示卡一起封入防潮袋中，再放入紙箱出貨。紙箱上標示有產品資訊與操作注意事項。

8. 應用建議

8.1 典型應用

• 消費性電子產品、家用電器、汽車內裝的光學指示燈。
• 開關與符號背光（例如按鈕、標誌）。
• 通用狀態指示與標示。
• 小型顯示器的側光式照明。

8.2 設計考量

• 務必使用限流電阻，將順向電流控制在絕對最大額定值（30mA）以下。電源電壓的微小變化可能導致電流大幅波動；電阻的容差值也應納入考量。
• 熱管理至關重要：請透過PCB銅墊與導孔確保足夠的散熱，使接面溫度維持在95°C以下。在高環境溫度下應降低電流使用。
• 避免施加逆向電壓，否則可能導致LED損壞。
• ESD防護：請採用標準的靜電放電安全操作規範（如使用接地工作檯、佩戴靜電手環）。
• 請注意，矽膠透鏡材質柔軟且可能吸附灰塵；應避免機械接觸透鏡表面。如有需要，建議使用異丙醇進行清潔。不建議使用超音波清洗，因為可能損壞LED。
• Environmental compatibility: ensure the surrounding materials (e.g., potting, lenses, adhesives) do not contain high levels of sulfur ( >100ppm ), bromine ( >900ppm ), chlorine ( >900ppm ), or total halogens ( >1500ppm ), as these can cause chemical attack on the LED.
• 避免使用會釋放有機蒸氣的黏合劑，因為這些蒸氣可能凝結在LED上並導致效能下降。

9. 與同類產品的技術比較

與其他2.0x1.25mm紅色LED相比，RF-RUB170TS-BD提供140°的寬廣視角，明顯大於典型的120°或110°產品，使其在需要大面積均勻照明的應用中更具優勢。該元件還提供涵蓋625-640nm的多個波長區間，讓設計師能為品牌或美學搭配選擇精確的紅色色調。其熱阻（450°C/W）屬中等水準；若用於更高功率的應用，則建議選用散熱效果更佳的大型封裝。

10. 常見問題

1. 開封後最長可存放多久？ 在≤30°C且≤60% RH的環境下為168小時。若超過此時間，請在60°C下烘烤24小時。
2. 我能否持續以30mA驅動LED？ 可以，但請確保接面溫度不超過95°C。在高環境溫度下可能需要降額使用。
3. 在20mA下的典型順向電壓是多少？ 依分級而定：B0 ~1.8V，C0 ~2.1V，D0 ~2.3V。
4. LED有極性標示嗎？ 有的，頂部表面的綠色墨點表示陰極。
5. 我可以在戶外應用中使用這款LED嗎？ 工作溫度範圍為-40至+85°C，因此若妥善密封以防潮濕及高溫，即可在戶外使用。
6. 焊接後如何清潔LED？ 請使用異丙醇。請勿使用超音波清洗。

11. 實際應用範例

範例1：家用電器面板上的狀態指示燈。 寬廣的視角讓指示燈能從任何方向被看見。使用5V電源搭配330Ω串聯電阻，可提供約10mA電流，確保長壽命與穩定的亮度。

範例2：汽車儀表板中的符號背光。 窄波長區間（例如630-635nm）能確保多個開關的紅光顏色一致。透過PCB銅箔散熱的正確熱管理，即使在炎熱的車廂環境中也能讓LED保持低溫。

範例3：小型標誌的側光式顯示器。 低矮的外型（0.7mm）使LED能夠安裝在薄型面板後方。多顆LED可沿著邊緣排列，並將電流設定在約15mA，以提供均勻的照明。

12. 運作原理

LED是一種由直接能隙半導體（紅色發光通常採用AlGaInP）製成的P-N接面二極體。當施加正向偏壓時，電子與電洞會進行輻射複合，釋放出能量對應於能隙的光子。主波長625-640nm對應的光子能量約為1.98-1.94 eV。透過透明基板與透鏡設計，提升了光萃取效率。140°的視角是藉由半球形或平頂透鏡實現，能將光線廣泛散射。

13. 發展趨勢

目前紅色SMD LED的趨勢包括更小的封裝尺寸（例如1.6x0.8mm）、更高的發光效率（lm/W），以及針對車用與高溫應用提升可靠性。RF-RUB170TS-BD代表了一個成熟的2.0x1.25mm平台，具備良好的光學性能。未來的發展可能著重於進一步降低熱阻，並透過更嚴格的binning分選來實現更佳的顏色一致性。