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1. 产品概述
IR928-6C-F是一款高强度的侧向发射红外发光二极管（LED）。它专为需要紧凑型侧向辐射源的应用而设计。该器件采用透明塑料封装，使得来自GaAs芯片的红外辐射从元件的侧面发出。这种封装样式在空间受限、不适合使用顶部发射LED的设计中尤为有用。
该器件的主要优势包括其高辐射强度、低正向电压和高可靠性。它采用无铅（Pb-free）工艺制造，符合RoHS、欧盟REACH法规以及无卤素物质限制（溴<900ppm，氯<900ppm，溴+氯<1500ppm）。标准的2.54mm引脚间距使其与常见的通孔PCB布局兼容。
2. 技术规格详解
2.1 绝对最大额定值
器件不得超出这些极限值工作，以防永久性损坏。连续正向电流（IF）额定值为50 mA。可施加的最大反向电压（VR）为5 V。器件可在-25°C至+85°C的环境温度（Topr）范围内工作，并可在-40°C至+85°C的温度下存储（Tstg）。最大焊接温度（Tsol）为260°C，持续时间不超过5秒。在25°C或以下自由空气温度下，最大功耗（Pd）为75 mW。
2.2 光电特性
这些参数在Ta=25°C的标准测试条件下规定。峰值发射波长（λp）通常为940nm，光谱带宽（Δλ）为50nm，使其适用于近红外光谱应用。在正向电流为20mA时，正向电压（VF）通常为1.25V，最大为1.60V，表明其具有良好的电效率。在5V全反向偏压下，反向电流（IR）最大为10 µA。视角（2θ1/2）为20度，定义了从封装侧面发出的相对较窄的红外光束。
一个关键参数是光电流（IC(ON)），它是在指定条件下（IF=4mA，VCE=3.5V）测试光电晶体管中产生的光电流。此参数用于将LED分档到不同的强度等级。
3. 分档系统说明
IR928-6C-F根据其辐射强度（以IC(ON)测量）被分选到不同的等级。这确保了最终应用性能的一致性。分档表提供了每个等级代码的最小值和最大值。例如，等级5-2的IC(ON)范围为1053至1870 µA，而等级7-2的范围为306至441 µA。需要注意的是，此分档表仅供参考，除非在订购时特别指定，否则不保证特定分档的供货。设计者应考虑所选等级内输出可能存在的差异。
4. 性能曲线分析
规格书包含几条对电路设计和热管理至关重要的典型特性曲线。
4.1 正向电流与环境温度关系
此降额曲线显示了当环境温度超过25°C时，最大允许连续正向电流如何降低。这对于确保长期可靠性和防止热失控至关重要。
4.2 光谱分布
此图说明了以940nm峰值为中心的相对辐射强度随波长的变化关系。可见50nm的带宽，显示了发射波长的分布范围。
4.3 正向电流与正向电压关系
IV曲线显示了流过LED的电流与其两端电压之间的关系。它是非线性的，这是二极管的典型特征。此曲线对于设计限流电路是必需的。
4.4 相对辐射强度与角度位移关系
此极坐标图直观地表示了20度的视角，显示了当您偏离垂直于封装侧面的中心轴时，发射的红外光强度如何衰减。
5. 机械与封装信息
封装为侧视通孔设计。阳极和阴极在封装图中清晰标识。提供了详细的尺寸图，所有单位均为毫米，除非另有说明，标准公差为±0.3mm。引脚具有标准的2.54mm（0.1英寸）间距。图纸规定了关键距离，例如从环氧树脂球体到引脚弯曲或焊接点的推荐最小距离（3mm），以避免对封装造成机械和热应力。
6. 焊接与组装指南
6.1 引脚成型
引脚必须在焊接前成型。弯曲点必须距离环氧树脂球体底部至少3mm。弯曲时必须牢固固定引线框架，以避免对环氧树脂施加应力，否则可能导致LED破裂或损坏内部键合线。引脚切割应在室温下进行。
6.2 焊接工艺
规定了手工焊接和浸焊/波峰焊的参数。对于手工焊接，建议烙铁头温度最高300°C（最大功率30W），焊接时间最长3秒。对于波峰焊，规定预热最高100°C，最长60秒，随后在最高260°C的焊料槽中浸焊最长5秒。在所有情况下，焊点必须距离环氧树脂球体至少3mm。提供了焊接温度曲线图，显示了波峰焊推荐的温度与时间关系。不应进行多次焊接。焊接后，在LED冷却至室温前，必须保护其免受机械冲击。
6.3 存储条件
发货后，LED应在10-30°C和≤70%相对湿度（RH）下存储，最长3个月。对于更长时间的存储（最长一年），应将其保存在氮气气氛的密封容器中，温度为10-25°C，湿度为20-60%。一旦打开原始包装，器件应在24小时内或尽快使用，并存储在10-25°C和20-60% RH的环境中。应避免在高湿度环境下发生快速温度变化，以防止冷凝。
6.4 清洁与静电防护
不建议使用超声波清洗，因为它可能损坏封装。该器件对静电放电（ESD）敏感。强烈建议在处理过程中采取适当的ESD预防措施，例如使用接地的工作台和腕带。
6.5 热管理
正确的热设计至关重要。当环境温度超过25°C时，工作电流必须根据降额曲线进行降额。必须控制最终应用中LED周围的温度，以维持性能和可靠性。
7. 包装与订购信息
标准包装数量为每袋1000片，每箱8袋，每箱10盒，总计每箱80,000片。提供了标签规格，详细说明了包装上印刷的信息，包括客户零件号（CPN）、零件号（P/N）、数量（QTY）、等级（CAT）、参考号（REF）和批号（LOT No.）等字段。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
IR928-6C-F非常适合需要紧凑型侧向发射红外源的应用。常见用途包括光电鼠标，其中侧向发射光从表面反射到传感器。它还用于光电开关、物体检测系统、接近传感器以及各种红外遥控或数据传输系统，其特定的波长和外形尺寸具有优势。
8.2 设计考量
使用此LED进行设计时，请考虑以下几点：确保PCB孔位与LED引脚完美匹配，以避免机械应力。根据正向电压和所需工作电流（保持在50mA最大值以内）配置适当的限流电阻。使用降额曲线为预期的最高环境温度选择安全工作电流。定位LED，使其侧发射面正确朝向目标或传感器。在接收电路（例如光电晶体管或光电二极管）的灵敏度设计中，考虑分档系统定义的强度变化。
9. 技术对比与差异化
IR928-6C-F的主要差异化在于其侧视封装结构，这在标准红外LED中并不常见。与顶部发射LED相比，当需要水平方向辐射时，它允许更低的安装高度。其940nm波长是常见标准，与在此范围内具有高灵敏度的硅基光电探测器具有良好的兼容性。相对较高的辐射强度（由其分档定义）与20度窄视角相结合，与视角更宽的LED相比，提供了更定向的光束，从而可能提高对准系统中的信号强度。
10. 常见问题解答（基于技术参数）
问：IC(ON)参数和分档系统的目的是什么？
答：IC(ON)是在标准化测试条件下衡量LED辐射输出的指标。分档系统将具有相似输出水平的LED分组。这使得设计者可以为他们的应用选择一致性水平；对于关键应用，可以指定更严格的分档（例如6-1），以确保生产批次中所有单元的性能均匀。
问：为什么引脚弯曲和焊接的3mm距离如此重要？
答：环氧树脂球体以及从芯片到引脚的内部连接（键合线）对热和机械应力敏感。在距离球体过近的位置施加热量或力可能会熔化环氧树脂、使其破裂或损坏脆弱的键合线，导致LED立即或潜在的故障。
问：我可以用恒压源驱动这个LED吗？
答：不建议这样做。LED是电流驱动器件。它们的正向电压存在公差，并随温度变化。使用恒压驱动可能导致电流发生大且不受控制的变化，可能超过最大额定值并损坏LED。应始终使用恒流驱动器或简单的串联电阻配合电压源来设定电流。
问：“无铅”和“无卤素”对我的应用意味着什么？
答：这些是环境和法规符合性声明。无铅意味着该器件不含铅，符合RoHS等法规。无卤素意味着其溴（Br）和氯（Cl）含量极低，这些物质在某些环境法规以及某些高可靠性或高温应用中（卤素副产物可能带来问题）受到关注。
11. 实际设计与使用案例
案例：物体检测传感器
在一个简单的遮断式光束传感器中，可以将一个IR928-6C-F与一个放置在对面的光电晶体管配对使用。LED以例如20mA的恒定电流驱动。当物体通过LED和光电晶体管之间时，它会中断940nm红外光束。光电晶体管的输出发生变化，可以通过比较器或微控制器检测到，从而触发动作。侧向发射封装允许LED和传感器都平放在同一块PCB上，它们的有源面隔着间隙相对，形成一个非常紧凑的传感器组件。20度的视角有助于将光线集中到接收器，提高信噪比。设计者必须选择合适的IC(ON)分档，以确保在所需的感应距离上有足够的信号强度到达光电晶体管。
12. 工作原理
红外LED是一种半导体p-n结二极管。当施加超过其阈值电压的正向电压时，电子和空穴在半导体材料（此处为砷化镓，GaAs）的有源区复合。此复合过程以光子（光）的形式释放能量。940nm的特定波长由GaAs材料的带隙能量决定。透明的环氧树脂封装充当透镜，将发射的光塑造成从元件侧面发出的指定20度视角。“侧视”设计是通过将半导体芯片垂直安装在封装内，使其发光面朝向侧壁来实现的。
13. 行业趋势与发展
红外LED（包括侧向发射类型）的趋势是朝着更高的效率发展（每瓦电输入产生更多的辐射输出），从而降低功耗和发热。同时也在推动提高可靠性和寿命，特别是对于汽车和工业应用。小型化仍在继续，尽管像IR928-6C-F这样的通孔封装在原型制作、爱好者使用以及需要手动组装或更高机械强度的应用中仍然很受欢迎。侧向发射红外LED的表面贴装器件（SMD）版本在自动化大批量生产中正变得越来越普遍。940nm波长由于其与硅探测器的良好匹配性，以及相对于可见光或850nm红外光（可能带有微弱的红光）的相对不可见性，仍然是行业标准。
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。 |