紅外線發射LED 850nm SMD規格書 - 峰值波長850nm - 正向電壓1.4V - 輻射強度20mW/sr - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款專為表面貼裝技術（SMT）應用而設計嘅分立式紅外線發射元件嘅規格。呢個器件係一個採用AlGaAs材料系統製造嘅850nm紅外線發射二極管（IRED），封裝喺標準EIA封裝內，配備黑色圓頂透鏡以控制光線分佈。佢專為喺自動化組裝環境中提供可靠性能而設計。

呢個元件嘅核心功能係將電流高效噉轉換成峰值波長為850納米嘅紅外線光。呢個波長通常用喺唔希望見到可見光發射，或者需要同矽基光電探測器（佢哋喺850-940nm附近有高靈敏度）兼容嘅應用中。呢款產品符合RoHS指令，並被歸類為環保產品。

1.1 主要特點同應用

呢款紅外線發射器具有幾個主要特點，令佢適合現代電子製造：

• 兼容紅外線回流焊接製程，對於大批量PCB組裝至關重要。
• 以8mm膠帶包裝，捲喺7英寸直徑嘅捲盤上，適用於自動貼片設備。
• 採用頂視設計，配備黑色圓頂透鏡，提供典型20度視角（2θ1/2），實現定向發射。
• 峰值發射波長（λp）指定為850nm。

主要應用領域：呢個元件主要用作需要非可見光通訊或感測嘅系統中嘅紅外線發射器。典型應用包括（但不限於）消費電子產品嘅遙控器、短距離紅外線無線數據傳輸鏈路，以及PCB安裝嘅紅外線感測器系統，例如接近感測器或遮斷器。

2. 絕對最大額定值

喺呢啲限制之外操作器件可能會導致永久性損壞。所有額定值均喺環境溫度（TA）為25°C時指定。

• 功耗（PD）：100 mW
• 峰值正向電流（IFP）：800 mA（喺脈衝條件下：每秒300個脈衝，10μs脈衝寬度）
• 直流正向電流（IF）：60 mA
• 反向電壓（VR）：5 V
• 工作溫度範圍（Topr）：-40°C 至 +85°C
• 儲存溫度範圍（Tstg）：-55°C 至 +100°C
• 紅外線回流焊接：允許最高峰值溫度260°C，持續10秒。

呢啲額定值定義咗器件可靠壽命嘅操作邊界。超過直流正向電流或功耗會產生過多熱量，可能導致半導體結加速老化。反向電壓額定值對於保護LED免受電路中靜電放電（ESD）或極性接錯嘅影響至關重要。

3. 電氣同光學特性

以下參數喺指定測試條件下，環境溫度為25°C時得到保證。呢啲數值代表器件嘅典型性能。

• 輻射強度（I_E）：20 mW/sr（典型值），喺正向電流（I_F）為20mA時。呢個測量嘅測試公差為±15%。
• 峰值發射波長（λ_Peak）：850 nm（典型值），喺 I_F= 20mA 時。
• 譜線半寬度（Δλ）：50 nm（典型值），喺 I_F= 20mA 時。呢個表示輻射強度至少為其峰值一半嘅光譜帶寬。
• 正向電壓（V_F）：1.4 V（典型值），最大值為1.7 V，喺 I_F= 20mA 時。
• 反向電流（I_R）：10 μA（最大值），喺反向電壓（V_R）為5V時。
• 視角（2θ_1/2）：20 度（典型值）。θ_1/2定義為輻射強度下降到光軸（0度）上數值一半時嘅離軸角度。

正向電壓係電路設計嘅關鍵參數，因為佢決定咗LED兩端嘅電壓降，並且係計算限流電阻值所必需嘅。20度視角表示光束相對較窄，對於需要喺特定區域或距離上進行定向照明嘅應用非常有益。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條特性曲線，說明器件喺唔同條件下嘅行為。理解呢啲曲線對於穩健嘅系統設計至關重要。

4.1 光譜分佈

光譜分佈曲線顯示相對輻射強度作為波長嘅函數。對於呢款850nm發射器，輸出圍繞850nm為中心，典型半寬為50nm。呢個特性對於將發射器同接收光電探測器（例如矽PIN光電二極管或光電晶體管）嘅光譜靈敏度匹配非常重要，以最大化信噪比。

4.2 正向電流 vs. 環境溫度

呢條降額曲線顯示最大允許直流正向電流隨環境溫度升高而降低。喺最高工作溫度+85°C時，允許嘅連續電流明顯低於25°C時嘅60mA額定值。設計師必須使用呢條曲線來確保LED喺高溫環境下唔會被過度驅動。

4.3 正向電流 vs. 正向電壓（IV曲線）

IV曲線描繪咗施加嘅正向電壓同流經LED嘅電流之間嘅非線性關係。曲線上顯示咗20mA時典型正向電壓1.4V。曲線嘅指數性質突顯咗點解LED必須由電流源驅動或串聯限流電阻，因為電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化。

4.4 相對輻射強度 vs. 正向電流

呢條曲線表明，喺其正常工作範圍內，光輸出（輻射強度）大致同正向電流成正比。由於發熱同其他效率因素，佢並非完全線性，但證實咗控制電流係控制光輸出嘅主要方法。

4.5 相對輻射強度 vs. 環境溫度

LED嘅輸出功率會隨其結溫升高而降低。呢條曲線量化咗呢個關係，顯示即使驅動電流保持不變，相對輻射強度亦會隨環境溫度升高而下降。喺需要喺寬溫度範圍內穩定輸出嘅應用中，必須考慮呢個熱降額。

4.6 輻射圖案（極座標圖）

極座標圖以圖形方式表示視角。歸一化強度相對於中心軸嘅角度繪製。呢個器件嘅圖確認咗20度半角，顯示出一個中心最強、對稱衰減嘅光束圖案。

5. 機械同封裝資訊

5.1 外形尺寸

器件符合標準EIA表面貼裝封裝外形。關鍵尺寸包括本體尺寸、引腳間距同總高度。所有尺寸均以毫米為單位提供，典型公差為±0.1mm，除非另有說明。封裝採用黑色環氧樹脂本體，帶有圓頂透鏡。

5.2 建議焊接焊盤佈局

提供咗PCB設計嘅推薦焊盤圖案（佔位面積），以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點。主要焊盤區域嘅尺寸為長1.8mm，寬1.0mm，之間有1.0mm間隙。建議使用厚度為0.1mm（4密耳）或0.12mm（5密耳）嘅金屬鋼網進行錫膏印刷。

5.3 膠帶同捲盤包裝尺寸

元件以壓紋載帶包裝，捲喺7英寸（178mm）直徑嘅捲盤上供應。膠帶寬度為8mm。每捲包含2000件。包裝符合ANSI/EIA 481-1-A-1994規範。膠帶用蓋帶密封，每捲中允許嘅連續缺失元件最大數量為兩個。

6. 組裝、處理同應用指引

6.1 焊接同回流曲線

器件兼容紅外線（IR）回流焊接製程，呢個係SMT組裝嘅標準。建議使用符合JEDEC標準嘅無鉛（Pb-free）焊接回流曲線。呢個曲線嘅關鍵參數包括：150-200°C嘅預熱階段，持續最多120秒，然後溫度上升到最高260°C嘅峰值。高於245°C嘅時間應受控制，並且喺260°C峰值溫度嘅總時間不得超過10秒。遵循錫膏製造商嘅建議並進行板級特性分析至關重要，因為理想曲線會根據具體PCB組裝而有所不同。

對於使用電烙鐵進行手動返修，烙鐵頭溫度不應超過300°C，每個焊點嘅接觸時間應限制喺3秒內。

6.2 儲存同濕度敏感性

當原始防潮屏障袋（帶乾燥劑）密封時，元件應儲存喺30°C或以下同90%相對濕度（RH）或以下嘅環境中。喺呢啲條件下嘅保質期為一年。一旦屏障袋打開，元件就會暴露喺環境濕度中。對於喺原始包裝外長時間儲存（超過一星期），強烈建議將佢哋儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器中，或者喺氮氣吹掃嘅乾燥器中。如果元件暴露喺環境條件下超過一星期，喺回流焊接之前需要進行烘烤程序（約60°C，至少20小時），以去除吸收嘅水分並防止回流期間出現\"爆米花\"損壞。

6.3 清潔

如果需要進行焊後清潔，只應使用酒精類溶劑，例如異丙醇（IPA）。強烈或侵蝕性嘅化學清潔劑可能會損壞環氧樹脂透鏡或封裝。

6.4 驅動電路設計

LED係一種電流驅動器件。為確保穩定嘅光輸出並防止損壞，必須由受控電流源驅動。最簡單同最常用嘅方法係使用串聯限流電阻。電阻值（R_series）可以使用歐姆定律計算：R_series= (V_supply- V_F) / I_F，其中 V_F係LED喺所需電流 I_F時嘅正向電壓。當多個LED並聯連接時，強烈建議為每個LED使用獨立嘅限流電阻（如原始文件中\"電路A\"所示），以防止電流不均並確保亮度均勻，因為唔同器件之間嘅正向電壓可能略有差異。

6.5 應用考慮同注意事項

呢款產品專為標準商業同工業電子設備而設計，包括辦公設備、通訊設備同家用電器。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康嘅應用（例如航空、醫療系統、關鍵安全設備），喺設計採用之前，必須進行特定資格認證並諮詢元件製造商。設計師應始終喺器件嘅絕對最大額定值同推薦操作條件內操作器件，並考慮其應用中最壞情況嘅環境場景。