LTPL-C035RH730 紅外線LED規格書 - 3.5x3.5mm封裝 - 典型2.0V - 最大1.96W - 730nm峰值波長 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTPL-C035RH730係一款專為固態照明應用而設計嘅高功率、高能效紅外線發光二極管（LED）。呢款器件代表咗先進光源技術，結合咗LED固有嘅長使用壽命同可靠性，以及顯著嘅輻射輸出。佢嘅設計提供咗靈活性同性能，適合喺各種應用中取代傳統紅外線照明技術。

1.1 主要特點同優勢

呢款LED整合咗多項特點，提升咗佢喺電子設計中嘅可用性同性能：

• 集成電路兼容性：器件設計可直接兼容標準集成電路驅動電平同邏輯，簡化接口設計。
• 環保合規：元件符合RoHS（有害物質限制）指令，並採用無鉛（Pb-free）工藝製造。
• 運行效率：由於其更高嘅電光轉換效率，相比傳統紅外線光源，呢款LED提供更低嘅運營成本。
• 減少維護：延長嘅使用壽命同堅固嘅固態結構，有助於喺產品生命週期內顯著降低維護成本同停機時間。

2. 技術規格深入分析

本節根據標準測試條件（Ta=25°C）下定義嘅參數，對LED嘅關鍵技術參數進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限。唔建議喺呢啲極限或接近極限下連續運行，否則會影響可靠性。

• 直流正向電流（If）：700 mA（最大值）
• 功耗（Po）：1.96 W（最大值）
• 工作溫度範圍（Topr）：-40°C 至 +85°C
• 儲存溫度範圍（Tstg）：-55°C 至 +100°C
• 結溫（Tj）：110°C（最大值）

重要提示：LED喺反向偏壓條件下長時間運行，可能導致元件損壞或失效。正確嘅電路設計應包含反向電壓保護。

2.2 電光特性

喺典型驅動電流350mA同環境溫度25°C下測量，呢啲參數定義咗LED嘅核心性能。

• 正向電壓（Vf）：
  • 最小值：1.6 V
  • 典型值：2.0 V
  • 最大值：2.4 V
• 輻射通量（Φe）：呢個係總光功率輸出，使用積分球以毫瓦（mW）為單位測量。
  • 最小值：230 mW
  • 典型值：250 mW
  • 最大值：310 mW
• 峰值波長（Wp）：光譜輻射強度達到最大值時嘅波長。
  • 最小值：720 nm
  • 最大值：740 nm
  • 型號中嘅730表示標稱峰值波長為730nm。
• 視角（2θ1/2）：輻射強度為最大強度一半時嘅全角（通常從光軸測量）。
  • 典型值：130°

3. 分檔代碼同分類系統

LED根據關鍵性能參數進行分揀（分檔），以確保批次內嘅一致性。分檔代碼標示喺每個包裝袋上。

3.1 正向電壓（Vf）分檔

LED分為四個電壓檔（V0至V3），喺350mA下公差為±0.1V。

• V0：1.6V – 1.8V
• V1：1.8V – 2.0V
• V2：2.0V – 2.2V
• V3：2.2V – 2.4V

3.2 輻射通量（Φe）分檔

LED分為四個輻射通量檔（R0至R3），喺350mA下公差為±10%。

• R0：230 mW – 250 mW
• R1：250 mW – 270 mW
• R2：270 mW – 290 mW
• R3：290 mW – 310 mW

3.3 峰值波長（Wp）分檔

LED分為四個波長檔（P7E至P7H），喺350mA下公差為±3nm。

• P7E：720 nm – 725 nm
• P7F：725 nm – 730 nm
• P7G：730 nm – 735 nm
• P7H：735 nm – 740 nm

特殊或限定分檔要求需要直接諮詢。

4. 性能曲線分析

以下典型曲線（除非註明，否則喺25°C下測量）提供咗LED喺唔同條件下行為嘅深入分析。

4.1 相對輻射通量 vs. 正向電流

呢個圖表顯示光輸出（輻射通量）如何隨正向電流增加而增加。通常係非線性嘅，由於熱效應同內部損耗增加，效率（每單位電流嘅輻射通量）喺極高電流下通常會降低。設計師用呢個圖表嚟選擇平衡輸出同效率嘅最佳工作點。

4.2 相對光譜分佈

呢個圖表顯示咗圍繞峰值波長（730nm）喺唔同波長下發出嘅光強度。佢顯示咗發射嘅光譜寬度或帶寬。對於呢類紅外線器件等單色LED，較窄嘅光譜係典型嘅。

4.3 輻射圖案（特性）

呢個極座標圖描繪咗LED周圍光強度嘅空間分佈，定義咗其130°嘅視角。呢個圖案影響光喺應用中嘅分佈方式，例如均勻照明或定向感測。

4.4 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

呢個基本曲線顯示咗施加喺LED兩端嘅電壓同產生嘅電流之間嘅關係。佢展示咗二極管嘅指數特性。典型正向電壓（Vf）係喺給定電流（350mA）下指定嘅。呢條曲線對於設計限流電路至關重要。

4.5 相對輻射通量 vs. 結溫

呢個關鍵圖表顯示光輸出如何隨LED結溫（Tj）升高而降低。呢種熱降額係所有LED嘅關鍵特性。有效嘅熱管理（散熱）對於維持穩定、長期嘅光輸出同防止加速退化至關重要。

5. 機械同封裝信息

5.1 外形尺寸

LED採用緊湊型表面貼裝封裝。關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸單位為毫米（mm）。
• 一般尺寸公差為±0.2mm。
• 透鏡高度同陶瓷基板長度/寬度有更嚴格嘅公差±0.1mm。
• 器件底部嘅散熱焊盤同陽極同陰極電氣焊盤係電氣隔離（中性）嘅。咁樣可以將佢直接連接到PCB接地層進行散熱，而唔會造成電氣短路。

6. 焊接同組裝指引

6.1 回流焊接溫度曲線

提供咗推薦嘅回流焊接溫度曲線。關鍵參數包括：

• 峰值溫度：已指定（請參閱曲線圖）。所有溫度均指封裝體頂部溫度。
• 液相線以上時間（TAL）：由曲線定義。
• 升溫/降溫速率：指定咗受控嘅加熱同冷卻速率。唔建議使用快速冷卻過程。

重要提示：溫度曲線可能需要根據特定焊膏特性進行調整。為咗最小化對LED嘅熱應力，始終希望使用能夠實現可靠焊點嘅最低可能焊接溫度。如果使用浸焊方法組裝，器件嘅可靠性唔會得到保證。

6.2 推薦PCB焊盤佈局

為咗確保正確焊接同機械穩定性，建議為印刷電路板設計焊盤圖形。

• 焊接方法：可以使用回流焊或手工焊接。
• 手工焊接：最高300°C，最多2秒，僅限一次。
• 回流限制：LED不應進行超過三次嘅回流焊接。

6.3 清潔

如果焊接後需要清潔，只應使用異丙醇（IPA）等酒精類溶劑。未指定嘅化學清潔劑可能會損壞LED封裝材料同光學元件。

7. 可靠性同測試

全面嘅可靠性測試計劃驗證咗LED喺各種環境同操作應力下嘅穩健性。所有列出嘅測試喺10個樣品中均顯示0失效。

7.1 可靠性測試摘要

• 低/高溫工作壽命（LTOL/HTOL）：喺-10°C、25°C同85°C下測試運行1000小時。
• 濕熱高溫工作壽命（WHTOL）：60°C/90%相對濕度下500小時。
• 熱衝擊（TMSK）：-40°C同125°C之間100個循環。
• 高溫儲存：100°C下1000小時。
• 可焊性同耐回流性：測試焊接耐熱性（260°C持續10秒）同焊料潤濕性。

7.2 失效標準

測試後，器件根據嚴格限制進行判斷：

• 正向電壓（Vf）：必須保持喺初始典型值嘅±10%以內。
• 輻射通量（Φe）：必須保持喺初始典型值嘅±15%以內。

8. 包裝同處理

8.1 載帶同捲盤規格

LED以凸版載帶形式供應喺捲盤上，用於自動組裝。

• 載帶中嘅空位用蓋帶密封。
• 標準7英寸（178mm）捲盤最多可容納500件。
• 根據規格，最多允許連續兩個缺失元件（空位）。
• 包裝符合EIA-481-1-B標準。

9. 應用註記同設計考慮

9.1 驅動方法

關鍵設計規則：LED係電流驅動器件。其光輸出主要係正向電流（If）嘅函數，唔係電壓。為咗確保喺應用中並聯多個LED時嘅強度均勻性，每個LED或並聯支路應由專用嘅限流機制（例如電阻，或更好嘅係恆流驅動器）驅動。僅依賴並聯LED嘅自然Vf匹配，由於陡峭嘅I-V曲線同製造差異，可能導致顯著嘅電流不平衡同亮度不均。

9.2 熱管理

正如輻射通量 vs. 結溫曲線所示，性能高度依賴於溫度。為咗喺高驅動電流（例如接近350mA或以上）下可靠、長期運行，有效嘅散熱係必須嘅。呢涉及：

• 使用指定嘅散熱焊盤將熱量從LED晶片導走。
• 設計PCB時，為散熱焊盤連接足夠嘅散熱通孔同鋪銅。
• 考慮整體系統氣流同環境溫度。

9.3 典型應用場景

由於峰值波長喺近紅外（NIR）光譜嘅730nm，呢款LED適用於包括但不限於以下應用：

• 機器視覺同檢測：工業自動化中紅外敏感相機嘅照明。
• 安防同監控：夜視閉路電視系統嘅隱蔽照明。
• 生物識別傳感器：用於心率監測儀或接近傳感器等設備。
• 光學開關同編碼器：作為遮斷式或反射式傳感器中嘅光源。
• 一般紅外線照明：用於科學、農業或特殊照明需求。

10. 技術比較同定位

呢款LED通過其參數組合與眾不同：

• 高輻射通量：喺350mA下輸出高達310mW，使其屬於紅外線LED嘅中高功率類別，適合需要大量紅外線照明嘅應用。
• 寬視角：130°視角提供寬闊、漫射嘅照明，非常適合覆蓋大面積或光源同檢測器對齊唔係關鍵嘅應用。
• 堅固封裝同可靠性：基於陶瓷嘅封裝同全面嘅可靠性測試表明其適合工業同要求苛刻嘅環境。
• 特定波長：730nm波長係基於矽嘅光電探測器嘅常見選擇，因為佢哋喺呢個範圍內具有良好嘅靈敏度，使其成為實用嘅系統級選擇。

11. 常見問題解答（基於技術參數）

11.1 輻射通量同光通量有咩區別？

輻射通量（Φe，以瓦特為單位）係所有波長下發出嘅總光功率。光通量（以流明為單位）根據人眼嘅靈敏度對呢個功率進行加權。由於呢款係人眼睇唔到嘅紅外線LED，其性能正確地以輻射通量（mW）指定。

11.2 我可以連續以最大電流700mA驅動呢款LED嗎？

700mA嘅絕對最大額定值係一個應力極限。除非提供特殊冷卻，否則喺呢個電流下連續運行很可能導致結溫超過其最大額定值110°C，從而導致快速退化。典型工作條件係350mA。任何接近最大額定值嘅設計都需要細緻嘅熱分析同散熱。

11.3 訂購時點樣理解分檔代碼？

為咗批次內性能一致，請指定所需嘅Vf、Φe同Wp分檔。例如，要求V1（1.8-2.0V）、R2（270-290mW）同P7G（730-735nm）可以確保您訂單中嘅所有LED都具有緊密集中嘅電氣同光學特性。如果無指定分檔，您將收到來自所有分檔嘅標準生產分佈嘅LED。

12. 操作原理同技術趨勢

12.1 基本操作原理

紅外線LED係一種半導體p-n結二極管。當施加正向電壓時，電子同電洞被注入結區，並喺該處復合。喺呢款特定LED材料系統中，呢部分復合能量嘅相當一部分以紅外光譜中嘅光子（光）形式釋放，其峰值波長由所用半導體材料（通常基於砷化鋁鎵 - AlGaAs）嘅能帶隙決定。

12.2 行業趨勢

固態照明趨勢持續發展，紅外線LED喺以下方面有所改進：

• 電光轉換效率（WPE）：輻射通量輸出同電功率輸入嘅比率，推動相同光功率下嘅更低能耗。
• 功率密度：開發能夠處理更高驅動電流同散發更多熱量嘅封裝，實現更細、更亮嘅光源。
• 光譜控制：更嚴格嘅波長公差，以及為氣體感測或光通信等應用開發特定波長嘅LED。
• 集成化：將多個LED晶片、驅動器同光學元件組合成模組化或智能照明系統。