目录
- 1. 产品概述
- 1.1 总体说明
- 1.2 产品特性
- 1.3 应用领域
- 2. 技术规格
- 2.1 电气与光学特性（在Ts=25°C，IF=100mA条件下）
- 2.2 绝对最大额定值（在Ts=25°C条件下）
- 2.3 VF、Ie和主波长的分档范围（IF=100mA）
- 3. 性能曲线
- 3.1 正向电压与正向电流的关系（图1-7）
- 3.2 相对强度与正向电流的关系（图1-8）
- 3.3 焊接温度与相对强度的关系（图1-9）
- 3.4 焊接温度与最大正向电流的关系（图1-10）
- 3.5 正向电压与焊接温度的关系（图1-11）
- 3.6 辐射模式（图1-12）
- 3.7 正向电流与主波长的关系（图1-13）
- 3.8 光谱分布（图1-14）
- 4. 机械信息
- 4.1 封装尺寸（图1-1至1-4）
- 4.2 焊接图案（图1-5）
- 5. 包装信息
- 5.1 载带与卷盘尺寸（图2-1、2-2）
- 5.2 标签信息（表2-2）
- 5.3 防潮包装
- 6. 可靠性测试
- 6.1 可靠性测试项目（表2-3）
- 6.2 失效判据
- 7. 焊接指南
- 7.1 SMT回流焊温度曲线
- 7.2 手工焊接
- 7.3 返修
- 8. 操作注意事项
- 8.1 存储条件
- 8.2 环境考量
- 8.3 机械搬运
- 8.4 静电放电 (ESD) 防护
- 8.5 热设计
- 9. 应用注意事项
- 9.1 汽车照明
- 9.2 设计技巧
- 10. 合规性
- LED规格术语
- 光电性能
- 电气参数
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 产品概述
1.1 总体说明
该红外LED采用AlGaAs外延技术在衬底上制造，可在近红外光谱范围内产生高效发射。器件采用PLCC4封装，尺寸为3.5mm x 2.8mm x 1.85mm，适用于紧凑型设计和表面贴装组装。该LED的典型峰值波长为940nm，非常适合用于遥控、夜视和汽车照明等应用。
1.2 产品特性
- PLCC4封装，兼容SMT
- 超宽视角，达120°
- 适用于所有SMT组装和焊接工艺
- 提供载带卷盘包装，适用于自动化贴装
- 湿敏等级：3级
- 符合RoHS与REACH指令要求
- 通过AEC-Q102车规级分立半导体应力测试认证
1.3 应用领域
- 汽车内外照明（如氛围灯、传感器照明）
- 红外遥控系统
- 光学传感器与编码器
- 夜视设备
2. 技术规格
2.1 电气与光学特性（在Ts=25°C，IF=100mA条件下）
| 参数 | 符号 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正向电压 | VF | IF=100mA | 1.3 | 1.5 | 1.9 | V |
| 反向电流 | IR | VR=5V | — | — | 10 | μA |
| 辐射强度 | Ie | IF=100mA | 11.2 | 20 | 45 | mW/sr |
| 峰值波长 | λp | IF=100mA | 930 | 940 | 960 | nm |
| 视角（半功率角） | 2θ1/2 | IF=100mA | — | 120 | — | deg |
| 热阻（结到焊点） | RTHJ-S | IF=100mA | — | — | 130 | °C/W |
2.2 绝对最大额定值（在Ts=25°C条件下）
| 参数 | 符号 | 额定值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 功耗 | PD | 190 | mW |
| 正向电流 | IF | 100 | mA |
| 峰值正向电流（1/10占空比，10ms脉冲） | IFP | 700 | mA |
| 反向电压 | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 2000 | V |
| 工作温度 | TOPR | -40 至 +100 | °C |
| 存储温度 | TSTG | -40 至 +100 | °C |
| 结温 | TJ | 120 | °C |
2.3 VF、Ie和主波长的分档范围（IF=100mA）
为确保一致性，LED按正向电压、辐射强度和波长进行分档。可用分档如下：
| 参数 | 分档代码 | 范围 |
|---|---|---|
| 正向电压 (VF) | 0 | 1.2 – 1.8 V |
| 辐射强度 (Ie) | L | 11.2 – 18 mW/sr |
| M | 18 – 28.5 mW/sr | |
| N | 28.5 – 45 mW/sr | |
| 主波长 (λd) | F2 | 930 – 940 nm |
| G1 | 940 – 950 nm | |
| G2 | 950 – 960 nm |
3. 性能曲线
3.1 正向电压与正向电流的关系（图1-7）
典型的VF-IF曲线呈现非线性关系：在低电流（10mA）下，电压约为1.2V，当电流升至100mA时，电压升至约1.5V，在200mA时则达到1.7V。这种指数特性是红外LED的典型特征，在设计恒流驱动时必须予以考虑。
3.2 相对强度与正向电流的关系（图1-8）
在正向电流达到100mA之前，辐射输出随电流增加而近似线性增长。在100mA时，相对强度被归一化为100%；在50mA时，相对强度约为60%。当工作电流超过100mA时（仅限脉冲模式），可获得更高的峰值输出，但必须受占空比限制。
3.3 焊接温度与相对强度的关系（图1-9）
随着焊接点温度的升高，LED的效率会下降。在100°C时，相对强度降至25°C时数值的大约70%。充分的热管理对于维持光学性能至关重要。
3.4 焊接温度与最大正向电流的关系（图1-10）
为确保结温低于120°C，最大允许正向电流必须随环境温度升高而降低。在25°C时可施加满额100mA电流；在100°C时，允许电流降至约20mA。
3.5 正向电压与焊接温度的关系（图1-11）
正向电压随温度线性下降，变化率约为-2.5 mV/°C。在设计电流调节环路时，必须考虑此负温度系数。
3.6 辐射模式（图1-12）
该LED呈现类朗伯型辐射模式，50%功率角为±60°，对应总视角为120°。辐射对称且在大角度范围内均匀分布，适用于需要宽覆盖范围的应用。
3.7 正向电流与主波长的关系（图1-13）
主波长随电流轻微偏移：从65mA时的940nm变化至105mA时的946nm。这种约0.2 nm/mA的红移现象在红外发射器中很典型，在波长敏感应用中可能需要补偿。
3.8 光谱分布（图1-14）
发射光谱峰值位于940nm，半高全宽（FWHM）约为40nm。光谱纯净，无二次峰值，确保滤波和检测具有高光谱纯度。
4. 机械信息
4.1 封装尺寸（图1-1至1-4）
该LED封装为PLCC4，整体尺寸为3.5mm x 2.8mm x 1.85mm。俯视图显示四个端子：阴极（引脚1）带有极性标记缺口，阳极（引脚2），以及另外两个端子（引脚3和4），它们与散热片电气连接以改善散热效果。底视图显示一个2.6mm x 1.6mm的散热焊盘。推荐的焊接图案具有一个4.6mm x 2.6mm的中心焊盘和0.8mm x 0.7mm的引脚焊盘。
4.2 焊接图案（图1-5）
正确的PCB布局对于热性能和电气性能至关重要。推荐的焊盘图案包括封装下方的一个大型散热焊盘，用于传导热量。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，公差为±0.2mm。
5. 包装信息
5.1 载带与卷盘尺寸（图2-1、2-2）
LED采用载带与卷盘包装，每卷数量为2000颗。载带的元件间距为4.0mm，宽度为12.0mm，元件深度针对PLCC4封装进行了优化。卷盘直径为330mm，轮毂直径为60mm，宽度为12.6mm。
5.2 标签信息（表2-2）
每个卷盘上均贴有标签，标注零件号、规格号、批号、光通量分档代码、色度分档代码、正向电压分档代码、波长分档代码、数量以及日期代码。这些分档代码对应于第2.3节中描述的分类范围。
5.3 防潮包装
The LEDs are shipped in a moisture barrier bag with desiccant and a humidity indicator card. The moisture sensitivity level (MSL) is Level 3, meaning the floor life is 168 hours after opening the bag under conditions of ≤30°C/60%RH. 如果 the floor life is exceeded or the bag is damaged, baking at 60±5°C for >24 hours is required before use.
6. 可靠性测试
6.1 可靠性测试项目（表2-3）
| 测试项目 | 标准 | 条件 | 持续时间 | 接受/拒绝 |
|---|---|---|---|---|
| 回流焊（3次） | JESD22-B106 | 最高260°C，持续10秒 | 2个循环 | 0/1 |
| MSL 2（预处理） | JESD22-A113 | 85°C/60%RH | 168小时 | 0/1 |
| 热冲击 | JEITA ED-4701 | -40°C 15分钟 ↔ 125°C 15分钟 | 1000次循环 | 0/1 |
| 寿命测试 | JESD22-A108 | Ta=100°C, IF=100mA | 1000小时 | 0/1 |
| 高温高湿寿命试验 | JESD22-A101 | 85°C/85%RH, IF=100mA | 1000小时 | 0/1 |
6.2 失效判据
After reliability testing, the LED is considered failed if any of the following limits are exceeded: forward voltage > 1.1 × upper spec limit (USL), reverse current > 2.0 × USL, or radiant intensity < 0.7 × lower spec limit (LSL).
7. 焊接指南
7.1 SMT回流焊温度曲线
回流焊必须遵循推荐温度曲线：预热阶段从150°C升至200°C，用时60-120秒，升温速率≤3°C/s，高于217°C（液相线）的时间不超过60秒，峰值温度260°C，且在峰值温度±5°C范围内停留时间不超过30秒（实际峰值温度处最长10秒），冷却速率≤6°C/s。从25°C升至峰值温度的总时间应少于8分钟。回流焊次数不得超过两次。若两次回流焊间隔超过24小时，则需进行烘烤。
7.2 手工焊接
手工焊接仅允许进行一次，烙铁温度需低于300°C，接触时间不超过3秒。焊接过程中避免对硅胶透镜施加压力。
7.3 返修
不建议进行返修。如确有必要，请使用双头烙铁，并仔细评估以确保LED特性未发生退化。
8. 操作注意事项
8.1 存储条件
Before opening the moisture barrier bag: store at ≤30°C and ≤75% RH, shelf life 1 year. After opening: use within 24 hours at ≤30°C and ≤60% RH. 如果 not used within that time, bake at 60±5°C for >24 hours.
8.2 环境考量
避免LED周围环境中暴露于浓度超过100 ppm的含硫化合物。同时避免高浓度的溴和氯（每种低于900 ppm，总量低于1500 ppm）以防止腐蚀。请使用不会释放可能导致硅胶封装变色的挥发性有机化合物（VOCs）的材料。
8.3 机械搬运
请勿直接对硅胶透镜施加压力；应通过封装侧面进行操作。使用合适的贴装吸嘴并控制力度。请勿在翘曲的PCB上安装LED，或在焊接后弯折电路板。
8.4 静电放电 (ESD) 防护
该LED对ESD敏感。请使用接地工作台、腕带和离子风机。HBM阈值电压为2000V；然而，超过90%的器件在该等级下可通过测试，因此仍需小心操作。
8.5 热设计
结温不得超过120°C。焊点热阻为130°C/W。设计PCB时应留有足够的铜箔面积和散热措施，以保持焊点温度较低。若环境温度较高，应考虑降额使用电流。
9. 应用注意事项
9.1 汽车照明
该LED通过AEC-Q102认证，适用于汽车内外饰照明应用。宽视角使其成为氛围灯和指示灯功能的理想选择。需确保符合汽车EMC及热管理要求。
9.2 设计技巧
- 使用恒流驱动，以避免正向电压变化导致并联支路中的电流不平衡。
- 每条支路串联一个电阻，以防止热失控。
- 在散热焊盘下方布置充足的热过孔。
- 对于脉冲操作（例如通信），请遵守最大峰值电流（700mA）和占空比（1/10）。
- 对红外输出进行滤波或屏蔽，以避免干扰其他红外敏感设备。
10. 合规性
本产品设计符合RoHS（有害物质限制）和REACH（化学品注册、评估、授权和限制）法规。同时满足AEC-Q102汽车级应力测试的可靠性要求。MSL等级依据JEDEC J-STD-020标准为3级。该器件不含卤素和锑。
LED规格术语
LED技术术语完整解释
光电性能
| 术语 | 单位/表示 | 简要说明 | 重要性说明 |
|---|---|---|---|
| 发光效率 | lm/W（流明每瓦） | 每瓦电功率产生的光输出，数值越高代表能效越高。 | 直接决定能效等级与用电成本。 |
| 光通量 | lm（流明） | 光源发出的总光量，通常称为“亮度”。 | 判断光线是否足够明亮。 |
| 视角 | °（度），例如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽度。 | 影响照明范围与均匀度。 |
| CCT（色温） | K (开尔文)，例如 2700K/6500K | 光的暖/冷程度，数值越低越偏黄/暖，数值越高越偏白/冷。 | 决定照明氛围和适用场景。 |
| CRI / Ra | 无量纲，0–100 | 准确还原物体颜色的能力，Ra≥80 为良好。 | 影响色彩真实性，用于商场、博物馆等高要求场所。 |
| SDCM | 麦克亚当椭圆步数，例如“5步” | 颜色一致性指标，步数越小表示颜色越一致。 | 确保同一批次LED灯珠的颜色均匀一致。 |
| 主波长 | 纳米（nm），例如620nm（红色） | 彩色LED颜色对应的波长。 | 决定红色、黄色、绿色单色LED的色调。 |
| 光谱分布 | 波长与强度曲线 | 显示各波长上的强度分布。 | 影响显色性与色彩质量。 |
电气参数
| 术语 | 符号 | 简要说明 | 设计考量 |
|---|---|---|---|
| 正向电压 | Vf | 点亮LED所需的最低电压，类似于“启动阈值”。 | 驱动电压必须≥Vf，串联LED时电压累加。 |
| 正向电流 | 如果 | LED正常工作的电流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大脉冲电流 | Ifp | 短时耐受的峰值电流，用于调光或闪烁。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 反向电压 | Vr | LED可承受的最大反向电压，超出可能导致击穿。 | 电路必须防止反接或电压尖峰。 |
| 热阻 | Rth (°C/W) | 从芯片到焊点的热阻，数值越低越好。 | 高热阻需要更强的散热能力。 |
| ESD 抗扰度 | V (HBM)，例如 1000V | 承受静电放电的能力，数值越高表示越不易受损。 | 生产中需采取防静电措施，尤其对于敏感型LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 术语 | 关键指标 | 简要说明 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温 | Tj (°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C可能使寿命翻倍；温度过高会导致光衰和色偏。 |
| 光通量衰减 | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需的时间。 | 直接定义LED的“使用寿命”。 |
| 光通量维持率 | %（例如70%） | 随时间推移保留的亮度百分比。 | 表示长期使用中的亮度保持能力。 |
| 色偏 | Δu′v′ 或 MacAdam 椭圆 | 使用过程中颜色变化的程度。 | 影响照明场景中的色彩一致性。 |
| 热老化 | 材料退化 | 长期高温导致的劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路故障。 |
Packaging & Materials
| 术语 | 常见类型 | 简要说明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 外壳材料用于保护芯片，并提供光学/热学接口。 | EMC：耐热性好，成本低；陶瓷：散热更优，寿命更长。 |
| 芯片结构 | 正装，倒装芯片 | 芯片电极排列 | 倒装芯片：散热更佳，效率更高，适用于大功率场景 |
| 荧光粉涂覆 | YAG，硅酸盐，氮化物 | 覆盖蓝光芯片，将部分蓝光转换为黄光/红光，混合形成白光 | 不同的荧光粉会影响光效、相关色温和显色指数。 |
| 透镜/光学组件 | 平面、微透镜、TIR（全内反射） | 表面光学结构用于控制光分布。 | 决定视角和配光曲线。 |
Quality Control & Binning
| 术语 | 分档内容 | 简要说明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量档位 | 代码示例：2G, 2H | 按亮度分组，每组具有最小/最大流明值。 | 确保同一批次内亮度均匀一致。 |
| 电压分档 | 代码示例：6W, 6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动器匹配，提升系统效率。 |
| 颜色分档 | 5阶麦克亚当椭圆 | 按色坐标分组，确保范围紧密。 | 保证色彩一致性，避免灯具内部出现色差。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组对应相应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
Testing & Certification
| 术语 | 标准/测试 | 简要说明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通维持率测试 | 在恒温条件下进行长期照明，记录亮度衰减情况。 | 用于估算LED寿命（依据TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命估算标准 | 基于LM-80数据估算实际工况下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA | 照明工程学会 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业认可的测试基准。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保不含（铅、汞等）有害物质。 | 国际市场准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 照明产品能效与性能认证。 | 用于政府采购、补贴项目，提升竞争力。 |