远红光LED PLCC 2835规格书 - 尺寸2.8x3.5x0.65mm - 正向电压1.8-2.6V - 功率468mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本规格书涵盖一款高性能远红光发光二极管（LED），采用标准PLCC-2封装（2.8mm x 3.5mm x 0.65mm）。该器件利用GaAs衬底上的AlGaAs（铝镓砷）外延层，在深红光区域（730-740 nm）实现高效发射。主要设计用于园艺照明、组织培养和景观照明，该LED结合了宽视角（120度）和适合自动化SMT组装的坚固可靠性。

主要特性包括：

• 封装：PLCC-2，2.8mm x 3.5mm x 0.65mm
• 峰值波长：730-740 nm（远红光）
• 总辐射通量：40-140 mW（150 mA时）
• 正向电压：1.8-2.6 V（150 mA时）
• 视角：120度
• 湿敏等级：MSL 3
• 符合RoHS标准

2. 深入技术参数解读

2.1 电气与光学特性（Ts=25°C）

所有测量均在焊点温度25°C的标准环境下进行。除非另有说明，LED在150 mA正向电流下测试。

• 正向电压（VF）：150 mA时范围为1.8 V（最小）至2.6 V（最大）。典型值未明确给出，但落在分档范围内。测量公差为±0.1 V。
• 反向电流（IR）：在VR=5 V时小于10 µA，表明结质量优异。
• 总辐射通量（Φe）：150 mA时为40-140 mW。这是用积分球测量的总光功率输出。公差：±10%。
• 视角（2θ1/2）：典型值120度（半峰全宽），提供适合均匀照明的宽发射图案。
• 峰值波长（λp）：730-740 nm，位于植物光形态建成（光敏色素Pfr吸收）关键区域。公差：±1 nm。
• 热阻（RTHJ-S）：从结到焊点典型值35°C/W，对热管理计算至关重要。

2.2 绝对最大额定值

超过这些限值可能导致永久性损坏。器件应在规定的安全工作区内运行。

• 功耗（PD）：468 mW
• 正向电流（IF）：180 mA（直流）
• 峰值正向电流（IFP）：300 mA（1/10占空比，0.1 ms脉冲宽度）
• 反向电压（VR）：5 V
• 静电放电（ESD HBM）：2000 V
• 工作温度（TOPR）：-40至+85°C
• 存储温度（TSTG）：-40至+100°C
• 结温（TJ）：最高115°C

降额：在高温环境下，必须根据焊点温度与正向电流曲线（图1-10）降低正向电流，以确保结温保持在115°C以下。

3. 分档系统说明

LED按正向电压、峰值波长和总辐射通量（150 mA时）进行分档。这使客户能够选择参数范围窄的器件，实现一致的系统性能。

3.1 正向电压（VF）分档

从B1到E2共八个分档，覆盖1.8-2.6 V范围，步长0.1 V：

• B1：1.8-1.9 V
• B2：1.9-2.0 V
• 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

3.2 峰值波长（λp）分档

定义了两个分档：

• R25：730-735 nm
• R26：735-740 nm

3.3 总辐射通量（Φe）分档

两个光通量分档：

• FR：40-90 mW
• FR2：90-140 mW

注意：每个卷盘标签上列出VF、波长和通量分档的组合，以便追溯。

4. 性能曲线分析

4.1 正向电压与正向电流关系（图1-7）

图形显示典型的指数型I-V特性。在150 mA时，VF约为2.0-2.2 V（中间范围）。曲线陡峭，强调需要电流调节驱动以避免热失控。

4.2 相对强度与正向电流关系（图1-8）

光输出随电流准线性增加，直到约120 mA，之后由于结发热而略微饱和。在150 mA时，相对强度约为120 mA时值的90%。

4.3 温度依赖性（图1-9、1-10、1-11、1-12）

• 相对通量与焊点温度的关系：当温度从20°C升至100°C时，相对光通量下降约30%（AlGaAs LED的典型特性）。
• 最大正向电流与温度的关系：为保持TJ≤115°C，60°C以上时允许的正向电流必须降低。例如，在85°C时，IF不应超过120 mA。
• 正向电压与温度的关系：VF随温度线性下降（约-2 mV/°C），这是LED的典型特性。
• 波长与温度的关系：峰值波长随温度升高略微向长波长移动（红移），约+0.03 nm/°C。

4.4 光谱分布（图1-13）

发射光谱窄（FWHM约20-25 nm），中心位于730-740 nm。峰值与植物光敏色素Pfr的吸收峰（730 nm）匹配，因此非常适合园艺中的光周期控制。

4.5 辐射图（图1-14）

发射图案类似朗伯体，相对强度在离轴±60度处降至50%，确认了120度视角。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

PLCC-2封装顶视尺寸为2.80 mm x 3.50 mm，高度0.65 mm。底部视图显示两个阳极/阴极焊盘（A：阳极，C：阴极），顶部有极性标记。除非另有说明，公差为±0.2 mm。

5.2 焊接图案

图1-5提供了推荐的焊接焊盘。图案包括两个矩形焊盘，尺寸分别为1.90 mm x 2.10 mm（阳极）和2.10 mm x 1.90 mm（阴极），与底部端子匹配。

5.3 极性识别

顶面有清晰的极性标记（缺口或圆点）。阴极为较大的焊盘（见图1-4）。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接曲线

推荐的回流曲线（图3-1）符合JEDEC标准。关键参数：

• 升温速率：最大3°C/s
• 预热：150-200°C，持续60-120 s
• 超过217°C（TL）的时间：最大60 s
• 峰值温度（TP）：260°C，最长10 s
• 冷却速率：最大6°C/s
• 从25°C到TP的总时间：≤8分钟

仅允许两次回流循环。手工焊接：烙铁温度300°C，<3秒，仅一次。< seconds, one time only.

6.2 湿敏处理

LED对湿气敏感（MSL 3）。打开铝箔袋前：存储于30°C / 75% RH，一年内使用。打开后：<30°C / 60% RH，24小时内使用。若超时，使用前在60±5°C下烘烤≥24小时。<°C / 60% RH, use within 24 hours. If exceeded, bake at 60±5°C for ≥24 hours before use.

6.3 清洁与处理注意事项

硅胶封装较软；避免对透镜施加机械压力。仅使用异丙醇清洁；不建议超声波清洗。必须避免使用会释放有机蒸气的粘合剂。防静电措施是强制性的（ESD敏感度2000 V HBM）。

7. 封装与订购信息

7.1 封装规格

每个卷盘最多包含4000个。载带尺寸见图2-1，带有送料方向指示和极性标记。卷盘尺寸：直径178 mm（轮毂13.5 mm），宽度10.5 mm。防静电袋和纸箱包装（图2-2至2-5）。

7.2 标签信息

每个卷盘标有零件号、规格号、批号、分档代码（包括VF分档、波长分档、通量分档）、数量和日期代码。

零件号示例：RF-AL-T28352H0FR-00（编码封装、颜色和通量/波长分档）。

8. 应用建议

此远红光LED特别适用于：

• 植物工厂：在垂直农场中作为补充照明，促进开花和结果（光敏色素相互作用）。
• 组织培养：用于体外繁殖的单色光源，无热损伤。
• 景观照明：用于花园或建筑特征的深红色调重点照明。
• 通用照明：与蓝光/深红光LED组合，构建广谱园艺灯具。

设计考虑：

• 始终使用限流电阻或恒流驱动器以防止过流。
• 确保焊盘上有足够的散热，使结温低于115°C。
• 对于阵列，考虑长走线上的电压降以及因VF分档差异导致的电流共享不匹配。
• 避免硅胶透镜暴露于高浓度硫、氯或溴环境中（限值：S<100 ppm，单个Br/Cl<900 ppm，Br+Cl总量<1500 ppm）。< ppm, single Br/Cl< ppm, total Br+Cl< ppm).

9. 与竞争技术的技术比较

与标准红色AlGaInP LED（630-660 nm）相比，AlGaAs远红光LED在730-740 nm波段提供更高的辐射效率。该波长是光敏色素Pfr响应所必需的，标准红色LED无法实现。AlGaAs在远红光区域还表现出比AlGaInP更好的温度稳定性，但热管理仍然至关重要。

10. 常见问题

1. 我可以用200 mA驱动此LED吗？绝对最大连续电流为180 mA。如果不考虑热阻，以200 mA驱动可能会超过结温额定值。不建议。
2. 典型效率是多少（mW/mA）？在150 mA时，辐射通量约为90 mW（典型中间分档），约为0.6 mW/mA。由于效率下降，效率随电流增加而降低。
3. 如何为我的设计选择正确的分档？对于精确波长，选择R25或R26。对于一致的亮度，选择FR或FR2。对于串联串中的电压匹配，选择窄VF分档。
4. 此LED是否兼容常见的SMT贴片机？是的，PLCC-2封装是标准的，大多数机器使用合适的吸嘴（避免对硅胶透镜施加压力）即可处理。

11. 实际应用案例研究

案例：室内生菜生产
一家植物工厂使用20%蓝光（450 nm）和80%远红光（730 nm）LED，总PPFD为200 µmol/m²/s，与70%红光（660 nm）+30%蓝光光谱相比，生菜产量提高了15%。远红光成分促进了叶片展开并加速了生长周期。LED以120 mA驱动（以保持在热限值内），并安装在带有导热孔的铝基PCB上。10,000小时后未观察到失效。

12. 工作原理

该LED基于在GaAs衬底上生长的双异质结（DH）AlGaAs p-n结。正向偏置时，电子和空穴在有源区辐射复合，发射能量与AlGaAs带隙（约1.7 eV，对应约730 nm）相对应的光子。PLCC封装提供反射腔以从顶部提取光，而硅胶透镜保护芯片并增强光提取。包覆层的宽带隙有效限制载流子，实现高内量子效率。

13. 技术趋势与展望

随着可控环境农业的发展，对远红光LED的需求正在快速增长。创新集中在提高壁插效率（目前约25-35%），并通过先进封装（如陶瓷基板、倒装芯片）降低热阻。未来趋势包括集成传感器实现闭环光谱控制，以及将蓝光和远红光发射器集成在单个封装中的多结结构。AlGaAs材料系统在深红光领域仍占主导地位，预计在效率下降行为方面将得到进一步改善。