目录
- 1. 产品概述
- 1.1 总体描述
- 1.2 特性
- 1.3 应用
- 2. 封装尺寸与焊接图形
- 3. 电学和光学特性
- 3.1 电学/光学参数（Ts=25°C）
- 3.2 绝对最大额定值
- 4. 典型光学特性曲线
- 4.1 正向电压与正向电流关系（图1-6）
- 4.2 正向电流与相对强度关系（图1-7）
- 4.3 温度与相对强度关系（图1-8）
- 4.4 光谱分布（图1-9）
- 4.5 辐射图（图1-10）
- 4.6 温度与正向电流降额关系（图1-11）
- 5. 包装信息
- 5.1 载带与卷盘
- 5.2 标签格式规格
- 5.3 防潮包装
- 5.4 纸箱
- 6. 可靠性测试项目与标准
- 6.1 可靠性测试
- 6.2 损伤判定标准
- 7. SMT回流焊指南
- 7.1 回流曲线
- 7.2 手工焊接与修复
- 7.3 注意事项
- 8. 操作注意事项与存储条件
- 8.1 环境考虑因素
- 8.2 机械操作
- 8.3 电路设计
- 8.4 存储条件
- 8.5 静电放电防护
- LED规格术语详解
- 一、光电性能核心指标
- 二、电气参数
- 三、热管理与可靠性
- 四、封装与材料
- 五、质量控制与分档
- 六、测试与认证
1. 产品概述
1.1 总体描述
本产品是一款采用PPA（聚邻苯二甲酰胺）封装的红外LED，具有高可靠性，广泛应用于安防监控和传感器领域。器件尺寸紧凑，长×宽×高为2.80mm×3.50mm×2.11mm。PPA封装提供强大的机械保护和优异的散热性能。
1.2 特性
- 低正向电压，确保能效。
- 峰值波长λp=850nm，适用于近红外应用。
- 兼容无铅回流焊，符合环保标准。
- 湿敏等级：5级（MSL 5），需小心操作。
- 符合RoHS标准，不含有害物质。
1.3 应用
- 安防系统和监控摄像头。
- 相机及夜视设备的红外照明。
- 工业自动化的机器视觉系统。
2. 封装尺寸与焊接图形
封装外形如规格书图纸所示。俯视图显示矩形主体尺寸为2.80mm×3.50mm，侧视图显示厚度为2.11mm。一角设有极性标记以标识阴极。底视图显示接触焊盘：两个较大的焊盘分别对应阳极和阴极，并提供PCB布局尺寸。推荐焊接图形（焊盘布局）见图1-5，焊盘尺寸为1.85mm×1.25mm，间距1.80mm。除非另有说明，所有尺寸单位为毫米，公差为±0.2mm。
3. 电学和光学特性
3.1 电学/光学参数（Ts=25°C）
表1-1列出了在焊接点温度25°C下测量的关键电学和光学特性。所有测量中正向电流(IF)设置为50mA。在VR=5V时，反向电流(IR)典型值极低（<10µA）。正向电压(VF)典型值1.4V，最大值1.6V。峰值波长(λp)为850nm，光谱辐射带宽(Δλ)为30nm，表明发射光谱较窄，中心位于近红外区域。总辐射通量(Φe)典型值28mW，最小值14mW。视角(2θ1/2)为70°，提供中等宽度的发射模式。结到焊点的热阻(RθJ-S)为50°C/W，对热管理至关重要。
3.2 绝对最大额定值
表1-2提供了绝对最大额定值，禁止超过以防损坏。功耗(PD)限制为80mW。正向电流(IF)不应超过50mA（注意：在1/10占空比、0.1ms脉冲宽度下电流可更高，但直流操作限制为50mA）。反向电压(VR)为5V。静电放电(ESD)耐压(HBM)为2000V。工作温度范围为-40°C至+85°C，存储温度范围同样为-40°C至+85°C。结温(TJ)不应超过105°C。需具备适当的散热和电流降额以保持在此范围内。
4. 典型光学特性曲线
规格书包含若干典型特性曲线以辅助设计。
4.1 正向电压与正向电流关系（图1-6）
该曲线展示了正向电压(VF)与正向电流(IF)的关系。当IF从0增加至60mA时，VF从约1.3V上升至1.7V。曲线呈非线性，为LED典型特征。
4.2 正向电流与相对强度关系（图1-7）
相对强度在50mA内随正向电流几乎线性增加。在50mA时，相对强度约为100%（参考点）。这表明更高电流产生成比例更多的辐射功率，但在更高电流下热效应可能成为限制。
4.3 温度与相对强度关系（图1-8）
随着焊接点温度(Ts)从5°C升至125°C，相对强度逐渐下降。在85°C时，相对强度降至25°C时值的约80%。在高温环境中应考虑此热降额。
4.4 光谱分布（图1-9）
光谱发射范围约为800nm至900nm，峰值在850nm。半高宽(FWHM)约30nm，证实窄带宽特性。
4.5 辐射图（图1-10）
辐射模式展示了相对发光强度随角度的变化。半角（50%强度）距光轴约35°，对应总视角70°。
4.6 温度与正向电流降额关系（图1-11）
该曲线展示了最大允许正向电流随焊接点温度的变化。在25°C时，最大电流为50mA。随温度升高，允许电流线性下降，在大约105°C（结温限制）时降至零。此降额对可靠运行至关重要。
5. 包装信息
5.1 载带与卷盘
LED封装于载带中，带有极性标记以指示方向。每卷包含3,500只。卷盘尺寸为：外径A=330.2±2mm，内轮毂直径B=12.7±0.3mm，宽度C=79.5±1mm，轴孔D=14.3±0.2mm。载带送料方向已标示。
5.2 标签格式规格
每卷标签包含部件号、规格号、批号、分档代码、数量和日期。此外，分档代码指示总辐射通量(Φe)、峰值波长(WLP)和正向电压(VF)用于分档。
5.3 防潮包装
卷盘置于防潮袋中，内附干燥剂和湿度指示卡，然后密封并贴标。考虑到其MSL 5级等级，此包装保护LED免受湿气吸收。
5.4 纸箱
多个卷盘包装于纸箱中发运。纸箱上标有产品信息和操作注意事项。
6. 可靠性测试项目与标准
6.1 可靠性测试
LED根据JEDEC标准经过多项可靠性测试：回流焊（最高260°C，3次循环）、温度循环（-40°C至100°C，100次循环）、热冲击（-40°C至100°C，300次循环）、高温存储（100°C，1000小时）、低温存储（-40°C，1000小时）以及寿命测试（25°C，IF=50mA，1000小时）。合格标准为10个样品中0个失效（0/1）。
6.2 损伤判定标准
可靠性测试后，适用以下限值：正向电压(VF)不得超过标准上限(USL)的1.1倍；反向电流(IR)不得超过USL的2.0倍；总辐射通量(Φe)不得低于标准下限(LSL)的0.7倍。这些标准确保LED在应力后仍维持可接受的性能。
7. SMT回流焊指南
7.1 回流曲线
推荐的回流焊接曲线如图3-1所示。关键参数：平均升温速率≤3°C/s；预热温度范围160°C至200°C，持续60-120秒；高于220°C(TL)的时间最长60秒；峰值温度(TP)为260°C，在峰值±5°C内保持时间最长5秒；冷却降温速率≤6°C/s。从25°C到峰值总时间应在8分钟内。仅允许两次回流循环。若首次回流后超过24小时，LED可能损坏。
7.2 手工焊接与修复
若需手工焊接，应使用温度低于300°C的烙铁，时间少于3秒，且仅操作一次。通常应避免修复；若有必要，使用双头烙铁并确认无损坏。
7.3 注意事项
请勿在弯曲的PCB区域安装元件。冷却期间避免机械应力或振动。焊接后请勿快速冷却器件。
8. 操作注意事项与存储条件
8.1 环境考虑因素
LED工作环境中，配套材料的硫含量应低于100PPM。外部材料中溴和氯含量应分别低于900PPM，总量低于1500PPM。夹具材料中的VOC可能渗入硅胶封装并导致变色；因此应仅使用兼容材料。
8.2 机械操作
应使用镊子沿器件侧面进行操作。请勿直接触摸硅胶透镜，否则可能损坏内部电路。
8.3 电路设计
每个LED的电流不得超过绝对最大额定值。使用限流电阻防止电流浪涌。驱动电路仅在开启时允许正向电压；反向电压可能导致迁移和损坏。热设计至关重要——需要足够的散热以保持结温低于105°C。
8.4 存储条件
在打开铝箔袋前，存储条件为≤30°C且≤75%RH，自包装日期起最长1年。打开后，存储条件为≤30°C且≤60%RH，并在48小时内完成焊接。若湿度指示卡显示湿度过高或超出存储时间，使用前需在60±5°C下烘烤LED至少24小时。
8.5 静电放电防护
LED对静电放电(ESD)和电过应力(EOS)敏感。在操作和组装过程中应采取适当的ESD预防措施。ESD耐压(HBM)为2000V，但仍建议进行防护。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |