陶瓷3535系列1W紅外線LED規格書 - 尺寸3.5x3.5x0.9mm - 電壓1.5V - 功率1W - 紅外線850nm

1. 產品概覽

陶瓷3535系列係一款大功率、表面貼裝LED，專為需要強勁可靠紅外線照明嘅應用而設計。呢款1W器件採用陶瓷基板，相比傳統塑膠封裝，提供更優越嘅熱管理同長期穩定性。主要發射波長為850nm，適合多種感測、機器視覺同保安應用。

呢個系列嘅核心優勢包括：陶瓷結構帶來嘅出色散熱能力、120度廣視角提供寬闊覆蓋範圍，以及緊湊嘅3.5mm x 3.5mm佔位面積，方便高密度PCB佈局。目標市場係工業自動化、監控系統、生物識別感測器，以及任何需要穩定、高強度紅外線光嘅應用。

2. 技術參數及客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

以下參數定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。

• 正向電流（IF）：500 mA（直流）
• 正向脈衝電流（IFP）：700 mA（脈衝寬度 ≤10ms，佔空比 ≤1/10）
• 功耗（PD）：1000 mW
• 工作溫度（Topr）：-40°C 至 +100°C
• 儲存溫度（Tstg）：-40°C 至 +100°C
• 結溫（Tj）：125°C
• 焊接溫度（Tsld）：回流焊溫度為230°C或260°C，最長10秒。

2.2 電光特性（典型值 @ Ta=25°C）

呢啲參數代表喺指定測試條件下嘅典型性能。

• 正向電壓（VF）：1.5 V（典型值），2.0 V（最大值）@ IF=350mA。低正向電壓有助提高系統效率。
• 反向電壓（VR）：5 V。反向偏壓超過呢個電壓會導致即時失效。
• 峰值波長（λd）：850 nm。呢個係輻射強度最高嘅波長。
• 反向電流（IR）：50 μA（最大值）@ VR=5V。
• 視角（2θ1/2）：120度。呢個廣角提供寬闊、均勻嘅照明圖案。

2.3 熱特性

陶瓷封裝係關鍵熱特性。陶瓷材料具有高導熱性，可以有效將熱量從LED晶片嘅結傳遞到PCB同周圍環境。呢個直接影響器件嘅壽命同光輸出維持率。喺應用PCB上進行適當嘅熱設計，包括足夠嘅銅面積同潛在嘅散熱措施，對於將結溫維持喺最高額定值125°C以下至關重要，特別係喺以全功率350mA驅動電流運行時。

3. 分級系統說明

產品會根據分級進行分類，以確保生產批次內嘅一致性。設計師應指定分級，以保證應用中嘅性能匹配。

3.1 正向電壓分級

LED會根據佢哋喺測試電流下嘅正向電壓（VF）進行分類。

• 代碼 A：VF = 1.4V 至 1.6V
• 代碼 B：VF = 1.6V 至 1.8V
• 代碼 C：VF = 1.8V 至 2.0V

注意：測量公差為 ±0.08V。選擇緊湊嘅電壓分級可以簡化電流調節電路設計。

3.2 峰值波長分級

對於呢個特定型號（T1901PIA），波長分級如下：

• 代碼 I2：λd = 845nm 至 865nm。呢個緊湊嘅20nm範圍適合對特定紅外線波長敏感嘅應用，例如某啲夜視或光學感測器。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗對電路同熱設計至關重要嘅圖形數據。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

呢條曲線顯示電流同電壓之間嘅指數關係。喺350mA時典型VF為1.5V係一個關鍵點。設計師會用呢條曲線嚟選擇合適嘅限流電阻或設計恆流驅動器。曲線會隨溫度而變化；對於給定電流，電壓會隨結溫升高而降低。

4.2 相對輻射功率 vs. 結溫

呢個圖表說明咗LED輸出嘅熱降額。紅外線LED通常比可見光LED表現出較少嘅效率隨溫度下降，但輸出仍然會隨結溫升高而降低。呢一點必須喺熱管理中加以考慮，以確保喺產品壽命期內同唔同工作溫度下嘅性能一致性。

4.3 光譜分佈曲線

呢條曲線確認咗主要嘅850nm峰值波長，並顯示光譜帶寬。窄帶寬係高質量紅外線發射器嘅典型特徵。了解光譜對於配對具有特定光譜響應度嘅匹配光電探測器或相機感測器至關重要。

5. 機械及封裝資料

5.1 封裝尺寸及外形圖

器件具有方形陶瓷主體，尺寸為3.5mm x 3.5mm。總高度約為0.9mm。提供帶公差嘅詳細尺寸圖（例如，.X尺寸公差為±0.10mm，.XX尺寸公差為±0.05mm），以便進行精確PCB佈局。

5.2 推薦焊盤佈局及鋼網設計

建議使用焊盤圖案設計，以確保可靠焊接同最佳熱傳遞。焊盤佈局通常包括兩個陽極/陰極焊盤同一個中央散熱焊盤。鋼網設計（焊膏掩模）亦有指定，通常建議為大型散熱焊盤減小開孔，以防止橋連同過多焊膏量。遵循呢啲建議對於實現可靠焊點同最大化散熱焊盤到PCB嘅散熱至關重要。

5.3 極性識別

陰極通常標記喺封裝頂部，通常帶有綠色色調或透鏡上嘅凹口/切角。PCB佔位面積應包括與此特徵匹配嘅極性標記，以防止錯誤放置。

6. 焊接及組裝指引

6.1 回流焊參數

呢款LED兼容標準紅外線或對流回流焊工藝。最高峰值溫度為260°C，液相線以上時間（例如217°C）唔超過10秒。應遵循推薦嘅回流焊曲線以避免熱衝擊。陶瓷封裝通常比塑膠封裝更耐吸濕，但根據所用嘅特定材料，可能仍適用於濕度敏感器件（MSD）嘅標準處理預防措施。

6.2 處理及儲存注意事項

將LED儲存喺乾燥、防靜電嘅環境中。避免對透鏡施加機械應力。處理時使用ESD預防措施。焊接後唔好用超聲波清潔器清潔，因為可能會損壞內部結構。

7. 包裝及訂購資料

7.1 編帶及捲盤包裝

產品以凸紋載帶形式供應，捲喺捲盤上，適合自動貼片組裝機。載帶尺寸（口袋尺寸、間距）已標準化。每捲數量通常為幾千件。

7.2 型號編碼系統

零件編號（例如T1901PIA）編碼咗關鍵屬性：

• T：系列識別符。
• 19：陶瓷3535嘅封裝代碼。
• P：單一大功率晶片嘅晶片數量代碼。
• I：紅外線（IR）嘅顏色代碼。
• A：內部代碼或分級代碼。
• 附加後綴可能表示電壓分級、波長分級等。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 監控及保安：為帶有紅外線截止濾光片嘅閉路電視攝像機提供照明，實現隱形夜視。
• 機器視覺：自動檢測系統中嘅結構光、對比度增強或缺陷檢測。
• 生物識別感測器：虹膜識別、面部識別或指紋掃描器。
• 接近及手勢感應：用於消費電子產品同汽車應用。
• 光學開關及編碼器：為基於遮斷嘅感應提供光源。

8.2 設計考慮因素

• 驅動電路：使用恆流驅動器以獲得穩定輸出。低VF允許從低壓電源操作。考慮使用開關穩壓器以實現全功率下嘅高效率操作。
• 熱管理：呢點至關重要。將散熱焊盤連接到PCB上嘅大面積銅箔，並使用多個熱通孔連接到內層或底部散熱器。對於大功率或高環境溫度應用，建議進行熱模擬。
• 光學設計：120度光束可能需要二次光學元件（透鏡、擴散器）來為特定應用塑造光線。陶瓷封裝表面可能唔適合直接光學耦合；通常會內置主透鏡。

9. 技術比較及差異化

與標準塑膠3535 LED相比，呢款陶瓷版本具有顯著優勢：

• 優越嘅熱性能：從結到電路板嘅熱阻更低，從而降低工作結溫、提高最大驅動電流潛力，並喺高功率下顯著延長壽命。
• 增強嘅可靠性：陶瓷係惰性嘅，唔會喺高溫或高紫外線照射下降解或變黃，唔似某啲塑膠。佢亦更耐機械開裂。
• 穩定嘅光輸出：更好嘅熱管理導致波長同輻射功率隨時間同溫度循環更加穩定。
• 權衡之處通常係單位成本比塑膠封裝略高。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 正向電流（IF）同脈衝電流（IFP）有咩分別？

IF（500mA）係LED可以處理嘅最大連續直流電流。IFP（700mA）係短脈衝（≤10ms寬度，≤10%佔空比）中允許嘅最大電流。脈衝允許更高嘅瞬時輻射輸出，適用於閃光燈或脈衝感應應用，但平均功率唔可以超過1W限制。

10.2 點樣揀啱電壓分級？

如果你嘅設計使用簡單嘅串聯電阻進行限流，更緊湊嘅VF分級（例如全部代碼B）可以確保更一致嘅電流，從而確保陣列中所有LED嘅亮度一致。對於使用有源恆流驅動器嘅設計，電壓分級就冇咁關鍵，因為驅動器會調整電壓以維持設定電流。

10.3 唔用散熱器可唔可以驅動呢隻LED？

喺全功率350mA/1W額定值下，必須有適當嘅熱路徑。陶瓷封裝有幫助，但佢必須連接到PCB嘅熱管理系統。對於較低驅動電流（例如100-200mA）或脈衝操作，要求冇咁嚴格，但仍建議進行熱分析。

11. 實際應用案例分析

場景：高速工業條碼掃描器。掃描器需要讀取快速移動包裹上嘅條碼。系統使用脈衝式850nm紅外線LED陣列來照亮目標。選擇陶瓷3535 LED係因為佢能夠處理高脈衝電流（高達700mA）以產生明亮、短暫嘅閃光，捕捉清晰圖像而無運動模糊。陶瓷封裝嘅熱穩定性確保喺溫暖工廠環境中長時間運行期間脈衝幅度同波長保持一致。120度廣光束允許使用更少LED覆蓋掃描區域。PCB設計採用厚銅層，並喺每個LED嘅散熱焊盤下方設置熱通孔，以消散脈衝操作期間產生嘅平均熱量。

12. 工作原理簡介

紅外線發光二極管（IR LED）嘅工作原理同可見光LED一樣，都係基於電致發光原理。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同空穴喺有源區複合，以光子形式釋放能量。發射光嘅波長（顏色）由所用半導體材料嘅帶隙能量決定。對於850nm發射，通常使用鋁鎵砷（AlGaAs）等材料。陶瓷封裝主要用作半導體晶片、鍵合線同主光學元件（如有）嘅機械堅固且導熱嘅外殼。

13. 技術趨勢及發展

大功率紅外線LED嘅趨勢係朝向更高嘅電光轉換效率（每輸入電瓦產生更多光輸出）同更高嘅功率密度。呢個推動咗先進晶片技術（倒裝晶片、薄膜）同陶瓷、金屬芯基板等封裝材料嘅採用，以實現最佳熱管理。另一個重點係提高惡劣條件（高溫、高濕度）下嘅可靠性同壽命。此外，將驅動器同感測器與LED集成到智能模組係一個增長趨勢，可以為終端用戶簡化系統設計。感測應用對特定、窄波長帶嘅需求繼續推動外延材料生長同器件工程嘅進步。