目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 一般描述
- 1.2 特點
- 1.3 應用
- 2. 技術規格
- 2.1 電氣同光學特性（Ts=25°C，IF=100mA）
- 2.2 絕對最大額定值（Ts=25°C）
- 2.3 VF、Ie同主波長嘅分Bin範圍（IF=100mA）
- 3. 性能曲線
- 3.1 正向電壓 vs. 正向電流（圖1-7）
- 3.2 相對強度 vs. 正向電流（圖1-8）
- 3.3 焊點溫度 vs. 相對強度（圖1-9）
- 3.4 焊點溫度 vs. 最大正向電流（圖1-10）
- 3.5 正向電壓 vs. 焊點溫度（圖1-11）
- 3.6 輻射模式（圖1-12）
- 3.7 正向電流 vs. 主波長（圖1-13）
- 3.8 光譜分佈（圖1-14）
- 4. 機械信息
- 4.1 封裝尺寸（圖1-1至1-4）
- 4.2 焊接圖案（圖1-5）
- 5. 包裝信息
- 5.1 編帶同捲盤尺寸（圖2-1、2-2）
- 5.2 標籤信息（表2-2）
- 5.3 防潮包裝
- 6. 可靠性測試
- 6.1 可靠性測試項目（表2-3）
- 6.2 失效判據
- 7. 焊接指南
- 7.1 SMT回流焊接曲線
- 7.2 手工焊接
- 7.3 修復
- 8. 操作注意事項
- 8.1 儲存條件
- 8.2 環境考慮
- 8.3 機械操作
- 8.4 靜電放電（ESD）保護
- 8.5 熱設計
- 9. 應用考慮
- 9.1 汽車照明
- 9.2 設計提示
- 10. 合規性
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
1.1 一般描述
此紅外線LED採用AlGaAs磊晶技術，係基板上產生高效近紅外光譜發射。器件封裝為PLCC4，尺寸3.5mm x 2.8mm x 1.85mm，適合緊湊設計同表面貼裝組裝。LED嘅典型峰值波長為940nm，非常適合用於遙控、夜視同汽車照明等應用。
1.2 特點
- PLCC4封裝，兼容SMT
- 極寬視角120°
- 適用於所有SMT組裝同焊接工藝
- 提供編帶同捲盤包裝，適合自動貼裝
- 濕敏等級：3級
- 符合RoHS同REACH指令
- 已通過AEC-Q102汽車級分立半導體應力測試認證
1.3 應用
- 汽車內外照明（例如：氛圍燈、傳感器照明）
- 紅外線遙控系統
- 光學傳感器同編碼器
- 夜視設備
2. 技術規格
2.1 電氣同光學特性（Ts=25°C，IF=100mA）
| 參數 | 符號 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正向電壓 | VF | IF=100mA | 1.3 | 1.5 | 1.9 | V |
| 反向電流 | IR | VR=5V | — | — | 10 | μA |
| 輻射強度 | Ie | IF=100mA | 11.2 | 20 | 45 | mW/sr |
| 峰值波長 | λp | IF=100mA | 930 | 940 | 960 | nm |
| 視角（半功率） | 2θ1/2 | IF=100mA | — | 120 | — | 度 |
| 熱阻（結點到焊點） | RTHJ-S | IF=100mA | — | — | 130 | °C/W |
2.2 絕對最大額定值（Ts=25°C）
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功耗 | PD | 190 | mW |
| 正向電流 | IF | 100 | mA |
| 峰值正向電流（1/10佔空比，10ms脈衝） | IFP | 700 | mA |
| 反向電壓 | VR | 5 | V |
| ESD（HBM） | ESD | 2000 | V |
| 工作溫度 | TOPR | -40至+100 | °C |
| 儲存溫度 | TSTG | -40至+100 | °C |
| 結點溫度 | TJ | 120 | °C |
2.3 VF、Ie同主波長嘅分Bin範圍（IF=100mA）
LED按照正向電壓、輻射強度同波長進行分Bin，以確保一致性。可用嘅Bin如下：
| 參數 | Bin代碼 | 範圍 |
|---|---|---|
| 正向電壓（VF） | 0 | 1.2 – 1.8 V |
| 輻射強度（Ie） | L | 11.2 – 18 mW/sr |
| M | 18 – 28.5 mW/sr | |
| N | 28.5 – 45 mW/sr | |
| 主波長（λd） | F2 | 930 – 940 nm |
| G1 | 940 – 950 nm | |
| G2 | 950 – 960 nm |
3. 性能曲線
3.1 正向電壓 vs. 正向電流（圖1-7）
典型嘅VF-IF曲線顯示非線性關係：低電流（10mA）時電壓約為1.2V，升至100mA時約1.5V，200mA時約1.7V。呢種指數行為係紅外線LED嘅特徵，設計恆流驅動時必須考慮。
3.2 相對強度 vs. 正向電流（圖1-8）
輻射輸出隨正向電流增加而幾乎線性增加，直到100mA。喺100mA時相對強度歸一化為100%；喺50mA時約為60%。超過100mA（僅脈衝模式）操作可獲得更高峰值輸出，但必須受佔空比限制。
3.3 焊點溫度 vs. 相對強度（圖1-9）
隨住焊點溫度上升，LED嘅效率下降。喺100°C時相對強度降至25°C時數值嘅約70%。充分嘅熱管理對保持光學性能至關重要。
3.4 焊點溫度 vs. 最大正向電流（圖1-10）
為咗保持結點溫度低於120°C，最大允許正向電流必須隨環境溫度升高而降低。喺25°C時可施加全額100mA；喺100°C時允許電流降至約20mA。
3.5 正向電壓 vs. 焊點溫度（圖1-11）
正向電壓隨溫度線性下降，速率約為-2.5 mV/°C。設計電流調節迴路時必須考慮呢個負溫度係數。
3.6 輻射模式（圖1-12）
LED呈現類朗伯發射模式，50%功率角為±60°，對應總視角120°。輻射對稱且均勻分佈於寬廣角度，適用於需要寬覆蓋範圍嘅應用。
3.7 正向電流 vs. 主波長（圖1-13）
主波長隨電流輕微偏移：從65mA時嘅940nm到105mA時嘅946nm。約0.2 nm/mA嘅紅移係紅外發射器嘅典型特徵，喺波長敏感應用中可能需要補償。
3.8 光譜分佈（圖1-14）
發射光譜峰值喺940nm，半高全寬（FWHM）約40nm。光譜乾淨無次級峰，確保高光譜純度，適合過濾同檢測。
4. 機械信息
4.1 封裝尺寸（圖1-1至1-4）
LED封裝係PLCC4，總體尺寸3.5mm x 2.8mm x 1.85mm。俯視圖顯示四個端子：陰極（引腳1）標有極性凹口，陽極（引腳2），以及另外兩個端子（引腳3同4）電氣連接到散熱片以改善散熱。底視圖顯示2.6mm x 1.6mm嘅散熱墊。推薦嘅焊接圖案有一個4.6mm x 2.6mm嘅中心墊同0.8mm x 0.7mm嘅引腳墊。
4.2 焊接圖案（圖1-5）
正確嘅PCB佈局對熱性能同電性能至關重要。推薦嘅焊盤圖案包括封裝下方嘅大型散熱墊以導走熱量。除非另有說明，所有尺寸單位為毫米，公差±0.2mm。
5. 包裝信息
5.1 編帶同捲盤尺寸（圖2-1、2-2）
LED以編帶同捲盤包裝，每捲盤2000件。載帶具有4.0mm嘅口袋間距、12.0mm嘅寬度，以及為PLCC4封裝優化嘅元件深度。捲盤直徑330mm，輪轂直徑60mm，寬度12.6mm。
5.2 標籤信息（表2-2）
每捲盤都貼有標籤，包含零件號、規格號、批次號、通量Bin代碼、色度Bin、正向電壓Bin、波長Bin、數量同日期碼。Bin代碼對應第2.3節所述嘅分級範圍。
5.3 防潮包裝
LED以防潮袋連同乾燥劑同濕度指示卡出貨。濕敏等級（MSL）為3級，意味喺≤30°C/60%RH條件下開袋後嘅地板壽命為168小時。如果超過地板壽命或袋子損壞，使用前需要在60±5°C烘烤>24小時。
6. 可靠性測試
6.1 可靠性測試項目（表2-3）
| 測試項目 | 標準 | 條件 | 持續時間 | 接受/拒絕 |
|---|---|---|---|---|
| 回流焊（3次） | JESD22-B106 | 最高260°C，10秒 | 2個循環 | 0/1 |
| MSL 2（預處理） | JESD22-A113 | 85°C/60%RH | 168小時 | 0/1 |
| 熱衝擊 | JEITA ED-4701 | -40°C 15分鐘 ↔ 125°C 15分鐘 | 1000個循環 | 0/1 |
| 壽命測試 | JESD22-A108 | Ta=100°C，IF=100mA | 1000小時 | 0/1 |
| 高溫高濕壽命 | JESD22-A101 | 85°C/85%RH，IF=100mA | 1000小時 | 0/1 |
6.2 失效判據
可靠性測試後，如果超出以下任一限制，LED被視為失效：正向電壓 > 1.1倍上限規格（USL），反向電流 > 2.0倍USL，或輻射強度<0.7倍下限規格（LSL）。
7. 焊接指南
7.1 SMT回流焊接曲線
回流焊接必須遵循推薦嘅溫度曲線：預熱從150°C到200°C持續60-120秒，升溫速率≤3°C/s，高於217°C（液相線）時間最多60秒，峰值溫度260°C，峰值溫度±5°C範圍內時間不超過30秒（實際峰值最多10秒），降溫速率≤6°C/s。從25°C到峰值嘅總時間應少於8分鐘。不要回流超過兩次。如果兩次回流之間相隔超過24小時，則需要烘烤。
7.2 手工焊接
手工焊接只允許一次，烙鐵溫度低於300°C，接觸時間少於3秒。焊接時避免對矽膠透鏡施加壓力。
7.3 修復
唔建議修復。如果無法避免，使用雙頭烙鐵並仔細評估LED特性冇下降。
8. 操作注意事項
8.1 儲存條件
打開防潮袋前：儲存於≤30°C同≤75%RH，保質期1年。打開後：喺≤30°C同≤60%RH條件下24小時內使用。如果未喺呢段時間內使用，需喺60±5°C烘烤>24小時。
8.2 環境考慮
避免LED周圍暴露於超過100 ppm嘅含硫化合物。同時避免高濃度溴同氯（每種低於900 ppm，總計低於1500 ppm）以防止腐蝕。使用唔會釋放揮發性有機化合物（VOCs）嘅材料，因為VOCs可能會令矽膠封裝變色。
8.3 機械操作
唔好直接對矽膠透鏡施加壓力；通過封裝側面操作。使用合適嘅貼裝吸嘴並控制力度。唔好將LED安裝喺彎曲嘅PCB上，亦唔好喺焊接後彎曲電路板。
8.4 靜電放電（ESD）保護
LED對ESD敏感。使用接地工作台、手腕帶同離子風機。HBM閾值為2000V；但係超過90%嘅器件喺呢個水平下通過，所以仍然需要小心操作。
8.5 熱設計
結點溫度不得超過120°C。到焊點嘅熱阻為130°C/W。設計PCB時應有足夠嘅銅面積同散熱以保持焊點溫度低。如果環境溫度高，考慮降低電流。
9. 應用考慮
9.1 汽車照明
通過AEC-Q102認證，呢款LED適用於汽車內外照明應用。寬視角使其非常適合氛圍燈同指示功能。確保符合汽車EMC同熱要求。
9.2 設計提示
- 使用恆流驅動器以避免正向電壓變化導致並聯支路電流不平衡。
- 每條支路包括一個串聯電阻以防止熱失控。
- 喺散熱墊下方提供足夠嘅熱過孔。
- 對於脈衝操作（例如通信），遵守最大峰值電流（700mA）同佔空比（1/10）。
- 過濾或屏蔽紅外輸出以避免干擾其他紅外敏感設備。
10. 合規性
本產品設計符合RoHS（有害物質限制）同REACH（化學品註冊、評估、授權同限制）法規。同時滿足AEC-Q102汽車級應力測試嘅可靠性要求。MSL分類為JEDEC J-STD-020嘅3級。器件無鹵素同無銻。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |