遠紅光LED PLCC 2835規格書 - 尺寸2.8x3.5x0.65mm - 正向電壓1.8-2.6V - 功率468mW

1. 產品概覽

本規格涵蓋一款高效能遠紅光發光二極體（LED），採用標準PLCC-2封裝（2.8mm x 3.5mm x 0.65mm）。器件使用AlGaAs（鋁鎵砷）磊晶層喺GaAs襯底上生長，以實現深紅區域（730-740 nm）嘅高效發射。主要設計用於園藝照明、組織培養同景觀照明，呢款LED結合咗寬視角（120度）同可靠耐用性，適合自動SMT組裝。

主要特點包括：

• 封裝：PLCC-2，2.8mm x 3.5mm x 0.65mm
• 峰值波長：730-740 nm（遠紅光）
• 總輻射通量：40-140 mW at 150 mA
• 正向電壓：1.8-2.6 V at 150 mA
• 視角：120度
• 濕敏等級：MSL 3
• 符合RoHS標準

2. 深入技術參數解讀

2.1 電氣與光學特性（Ts=25°C）

所有測量均在標準化環境下進行，焊接點溫度25°C。除非另有說明，LED喺150 mA正向電流下測試。

• 正向電壓（VF）：範圍1.8 V（最小值）到2.6 V（最大值）喺150 mA。典型值冇明確給出，但喺分選範圍內。測量公差±0.1 V。
• 反向電流（IR）：小於10 µA喺VR=5 V，表示良好嘅接面品質。
• 總輻射通量（Φe）：40-140 mW at 150 mA。呢個係用積分球測量得到嘅總光學功率輸出。公差：±10%。
• 視角（2θ1/2）：典型值120度（半峰全寬），提供寬闊嘅發射圖案，適合均勻照明。
• 峰值波長（λp）：730-740 nm，位於遠紅光區域嘅中心，對植物光形態發生（光敏色素Pfr吸收）至關重要。公差：±1 nm。
• 熱阻（RTHJ-S）：典型值35°C/W，從接面到焊接點，對熱管理計算好重要。

2.2 絕對最大額定值

超過呢啲限制可能造成永久損壞。器件應喺指定嘅安全工作區內操作。

• 功率耗散（PD）：468 mW
• 正向電流（IF）：180 mA（直流）
• 峰值正向電流（IFP）：300 mA（1/10佔空比，0.1 ms脈衝寬度）
• 反向電壓（VR）：5 V
• 靜電放電（ESD HBM）：2000 V
• 工作溫度（TOPR）：-40至+85°C
• 存儲溫度（TSTG）：-40至+100°C
• 接面溫度（TJ）：最高115°C

降額：喺高環境溫度下，必須根據焊接溫度對正向電流曲線（圖1-10）降低正向電流，以確保接面溫度低於115°C。

3. 分選系統說明

LED按正向電壓、峰值波長同總輻射通量喺150 mA下進行分箱。呢個令客戶可以選擇參數散佈窄嘅器件，以實現一致嘅系統性能。

3.1 正向電壓（VF）分箱

八個分箱從B1到E2，覆蓋1.8-2.6 V，以0.1 V遞增：

• 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 峰值波長（λp）分箱

定義咗兩個分箱：

• R25: 730-735 nm
• R26: 735-740 nm

3.3 總輻射通量（Φe）分箱

兩個光通量分箱：

• FR: 40-90 mW
• FR2: 90-140 mW

注意：VF、波長同通量分箱嘅組合會列喺每個卷標上，以便追溯。

4. 性能曲線分析

4.1 正向電壓 vs. 正向電流（圖1-7）

圖表顯示典型嘅指數I-V特性。喺150 mA下，VF約為2.0-2.2 V（中範圍）。曲線陡峭，強調要用電流調節驅動以防熱失控。

4.2 相對強度 vs. 正向電流（圖1-8）

光輸出隨電流準線性增加，直到約120 mA，然後由於接面發熱喺更高電流下輕微飽和。喺150 mA下，相對強度大約係120 mA時嘅90%。

4.3 溫度依賴性（圖1-9、1-10、1-11、1-12）

• 相對通量 vs. 焊接溫度：隨溫度從20°C上升到100°C，相對光通量下降約30%（AlGaAs LED典型值）。
• 最大正向電流 vs. 溫度：為保持TJ≤115°C，喺60°C以上必須降低允許嘅正向電流。例如，喺85°C下，IF唔應超過120 mA。
• 正向電壓 vs. 溫度：VF隨溫度線性下降（約-2 mV/°C），係LED嘅典型特性。
• 波長 vs. 溫度：峰值波長隨溫度升高略微向長波長移動（紅移），約+0.03 nm/°C。

4.4 光譜分佈（圖1-13）

發射光譜窄（FWHM約20-25 nm），中心喺730-740 nm。峰值匹配植物光敏色素Pfr嘅吸收峰（730 nm），因此非常適合園藝中嘅光週期控制。

4.5 輻射圖（圖1-14）

發射圖案類似朗伯體，相對強度喺離軸±60度時降至50%，確認咗120度視角。

5. 機械與封裝信息

5.1 封裝尺寸

PLCC-2封裝嘅俯視面積為2.80 mm x 3.50 mm，高度0.65 mm。底視圖顯示兩個陽極/陰極墊（A：陽極，C：陰極），頂部有極性標記。公差±0.2 mm除非另有說明。

5.2 焊接圖案

推薦嘅焊接墊如圖1-5所示。圖案包括兩個矩形墊，尺寸為1.90 mm x 2.10 mm（陽極）同2.10 mm x 1.90 mm（陰極），以匹配底部端子。

5.3 極性識別

頂部表面有清晰嘅極性標記（凹口或點）。陰極通常係較大嘅墊（見圖1-4）。

6. 焊接與組裝指南

6.1 回流焊曲線

推薦嘅回流焊曲線（圖3-1）符合JEDEC標準。關鍵參數：

• 升溫速率：最大3°C/s
• 預熱：150-200°C，持續60-120 s
• 高於217°C (TL) 時間：最大60 s
• 峰值溫度 (TP)：260°C，最大10 s
• 降溫速率：最大6°C/s
• 從25°C到TP嘅總時間：≤8分鐘

只允許兩次回流焊循環。手焊：烙鐵溫度<300°C，<3秒，只限一次。

6.2 濕度處理

LED對濕度敏感（MSL 3）。打開鋁袋前：儲存於<30°C / 75% RH，一年內使用。打開後：<30°C / 60% RH，24小時內使用。如果超過，使用前喺60±5°C下烘烤≥24小時。

6.3 清潔與操作注意事項

矽膠封裝材料柔軟；避免對透鏡施加機械壓力。只使用異丙醇清潔；唔建議超聲波清潔。必須避免釋放有機蒸氣嘅粘合劑。必須採取防靜電措施（ESD敏感度2000 V HBM）。

7. 包裝與訂購信息

7.1 包裝規格

每個卷最多包含4000件。載帶尺寸如圖2-1所示，帶有送料方向指示同極性標記。卷尺寸：直徑178 mm（輪轂13.5 mm），寬度10.5 mm。防靜電袋同紙箱包裝（圖2-2至2-5）。

7.2 標籤信息

每個卷標有零件號、規格號、批次號、分箱代碼（包括VF箱、波長箱、通量箱）、數量同日期代碼。

零件號示例：RF-AL-T28352H0FR-00（編碼封裝、顏色及通量/波長分箱）。

8. 應用建議

呢款遠紅光LED非常適合用於：

• 植物工廠：垂直農場中嘅補充照明，以促進開花同結果（光敏色素相互作用）。
• 組織培養：用於離體繁殖嘅單色光源，唔會造成熱損傷。
• 景觀照明：深紅色調嘅重點照明，適用於花園或建築特色。
• 一般照明：同藍色/深紅色LED結合使用，以創建寬光譜園藝燈具。

設計考慮因素：

• 始終使用限流電阻或恆流驅動器以防止過流。
• 確保焊接墊上有足夠嘅散熱，以保持接面溫度低於115°C。
• 對於陣列，要考慮長走線嘅電壓降同VF分箱散佈導致嘅電流分配不均。
• 避免將矽膠透鏡暴露於高濃度硫、氯或溴中（限制：S < 100 ppm，單Br/Cl < 900 ppm，總Br+Cl < 1500 ppm）。< ppm, single Br/Cl< ppm, total Br+Cl< ppm).

9. 與競爭技術嘅技術比較

相比標準紅色AlGaInP LED（630-660 nm），AlGaAs遠紅光LED喺730-740 nm波段提供更高嘅輻射效率。呢個波長係光敏色素Pfr反應所必需嘅，標準紅色LED無法實現。AlGaAs喺遠紅光區域仲表現出比AlGaInP更好嘅溫度穩定性，不過熱管理仍然好關鍵。

10. 常見問題

1. 我可唔可以喺200 mA下驅動呢款LED？絕對最大值係180 mA連續。如果唔考慮熱阻，喺200 mA下驅動可能超過接面溫度額定值。唔建議。
2. 典型效率（mW/mA）係幾多？喺150 mA下，輻射通量約為90 mW（典型中箱），即約0.6 mW/mA。效率隨電流增加而下降（效率下降）。
3. 我點樣為我嘅設計選擇正確嘅分箱？對於精確波長，選擇R25或R26。對於一致亮度，選擇FR或FR2。對於串聯串中電壓匹配，選擇窄VF分箱。
4. 呢款LED係咪兼容常用嘅SMT貼片機？係，PLCC-2封裝係標準嘅，大多數機器配備合適嘅吸嘴都可以處理（避免對矽膠透鏡施加壓力）。

11. 實際應用案例研究

案例：室內生菜生產
一間植物工廠使用20%藍光（450 nm）同80%遠紅光（730 nm）LED，總PPFD為200 µmol/m²/s，相比70%紅光（660 nm）+ 30%藍光光譜，生菜產量增加15%。遠紅光成分促進葉片展開並加速生長週期。LED喺120 mA下驅動（以保持在熱極限內）並安裝喺帶有熱通孔嘅鋁基PCB上。10,000小時後未觀察到故障。

12. 工作原理

LED基於喺GaAs襯底上生長嘅雙異質結構（DH）AlGaAs p-n結。當正向偏壓時，電子同空穴喺有源區複合發光，發出能量對應AlGaAs帶隙（約1.7 eV，約730 nm）嘅光子。PLCC封裝提供反射腔以從頂部提取光，而矽膠透鏡保護芯片並增強光提取。包層嘅寬帶隙有效限制載流子，產生高內部量子效率。

13. 技術趨勢與展望

隨著可控環境農業嘅擴展，對遠紅光LED嘅需求快速增長。創新重點係提高牆插效率（目前約25-35%）並通過先進封裝（例如陶瓷基板、倒裝芯片）降低熱阻。未來趨勢包括集成傳感器以實現閉環光譜控制，以及喺單一封裝中結合藍光同遠紅光發射器嘅多結結構。AlGaAs材料系統仍然主導深紅光領域，預計將進一步改善效率下降行為。