IR95-21C/TR7 紅外線LED規格書 - 1.9mm圓形SMD - 1.2V - 940nm - 130mW

1. 產品概覽
1.1 核心優勢同目標市場
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
2.2 電光特性 (Ta=25°C)
3. 性能曲線分析
3.1 正向電流 vs. 環境溫度
3.2 光譜分佈
3.3 相對輻射強度 vs. 正向電流
3.4 正向電流 vs. 正向電壓
3.5 相對輻射強度 vs. 角度位移
4. 機械同封裝資料
4.1 封裝尺寸
4.2 極性識別
5. 焊接同組裝指引
5.1 儲存同濕度敏感性
5.2 回流焊接溫度曲線
5.3 手動焊接同返修
6. 包裝同訂購資料
6.1 載帶包裝
6.2 標籤規格
7. 應用建議
7.1 典型應用電路
7.2 設計考慮因素
8. 技術比較同差異化
9. 常見問題 (基於技術參數)
9.1 如果我超過65mA正向電流會點？
9.2 可唔可以用喺連續操作？
9.3 點解開封後嘅儲存同使用時間咁關鍵？
10. 實用設計同使用案例
11. 工作原理
12. 行業趨勢

1. 產品概覽

IR95-21C/TR7係一款超小型表面貼裝器件(SMD)紅外線發射二極管。佢採用緊湊嘅雙端封裝，頂部透鏡係由透明塑料製成嘅球形透鏡。呢款器件專為同矽光電二極管同光電晶體管進行光譜匹配而設計，係各種紅外線感應應用嘅理想光源。

1.1 核心優勢同目標市場

呢個元件有幾個主要優勢，包括體積非常細、可靠性高同工作正向電壓低。佢嘅主要目標市場包括消費電子、工業自動化同安全設備，呢啲領域都需要喺有限空間內提供可靠嘅紅外線發射。

2. 深入技術參數分析

IR95-21C/TR7嘅性能係由佢喺指定條件下嘅電氣、光學同熱特性所定義。

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極限。佢哋唔係用於連續操作嘅。

連續正向電流 (I_F)): 65 mA
反向電壓 (V_R)): 5 V
工作溫度 (T_opr)): -25°C 至 +85°C
儲存溫度 (T_stg)): -40°C 至 +85°C
功耗 (P_d)): 130 mW (喺或低於25°C環境溫度時)
焊接溫度 (T_sol)): 260°C，時間 ≤ 5 秒

2.2 電光特性 (T_a=25°C)

呢啲參數係喺標準測試電流20mA下測量，代表器件嘅典型性能。

輻射強度 (I_e)): 3.0 mW/sr (最小), 5.0 mW/sr (典型)
峰值波長 (λ_p)): 940 nm (典型)
光譜帶寬 (Δλ)): 45 nm (典型)
正向電壓 (V_F)): 1.2 V (典型), 1.5 V (最大)
反向電流 (I_R)): 10 μA (最大) 當 V_R=5V
視角 (2θ_1/2)): 25° (典型)

3. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條對設計工程師至關重要嘅特性曲線。

3.1 正向電流 vs. 環境溫度

呢條曲線顯示咗當環境溫度高過25°C時，最大允許正向電流嘅降額情況。適當嘅熱管理對於保持喺安全工作區內係必不可少嘅。

3.2 光譜分佈

光譜輸出曲線以典型峰值波長940nm為中心，帶寬約為45nm。呢個同常見矽光電探測器嘅峰值靈敏度匹配得好好。

3.3 相對輻射強度 vs. 正向電流

呢幅圖說明咗驅動電流同光學輸出之間嘅非線性關係。輻射強度會隨電流增加，但設計師必須考慮效率同發熱問題。

3.4 正向電流 vs. 正向電壓

I-V曲線展示咗二極管嘅指數特性。喺20mA時，典型正向電壓為1.2V，相對較低，有助於低功耗電路設計。

3.5 相對輻射強度 vs. 角度位移

呢個極坐標圖定義咗LED嘅空間發射模式。25°視角表示光束具有中等方向性，對於目標感應應用好有用。

4. 機械同封裝資料

4.1 封裝尺寸

IR95-21C/TR7採用1.9mm圓形主體，配備用於表面貼裝嘅鷗翼腳。關鍵尺寸包括主體直徑、總高度同引腳間距。除非另有說明，所有關鍵尺寸公差為±0.1mm。鷗翼腳設計喺焊接過程期間同之後都能提供良好嘅機械穩定性。

4.2 極性識別

陰極通常由封裝上嘅視覺標記表示，例如凹口、平邊或較短嘅引腳。請查閱詳細封裝圖紙以了解呢個元件所用嘅具體識別方法。

5. 焊接同組裝指引

正確處理對於SMD元件確保可靠性至關重要。

5.1 儲存同濕度敏感性

呢款器件對濕度敏感。開封前必須儲存喺原裝防潮袋內，溫度≤30°C，相對濕度≤90%。開封後，應儲存喺≤30°C同≤60%相對濕度嘅環境中，並喺168小時（7日）內使用。如果超過呢啲條件，使用前需要喺60±5°C下烘烤24小時。

5.2 回流焊接溫度曲線

規格書指定咗無鉛焊接溫度曲線。回流焊接不應進行超過兩次。加熱期間，不應對LED主體施加任何機械應力，並且PCB喺焊接後不應翹曲。

5.3 手動焊接同返修

如果必須進行手動焊接，應使用烙鐵頭溫度<≤350°C且功率≤25W嘅烙鐵。每隻引腳嘅接觸時間應≤3秒。強烈不建議進行返修。如果無法避免，必須使用專用雙頭烙鐵同時加熱兩隻引腳，以防止環氧樹脂主體承受熱應力。

6. 包裝同訂購資料

6.1 載帶包裝

元件以凸紋載帶形式供應，用於自動組裝。標準每卷裝載數量為1000件。提供詳細嘅載帶同卷盤尺寸以確保與送料器兼容。

6.2 標籤規格

卷盤標籤包含基本資料，包括零件編號(P/N)、客戶生產編號(CPN)、數量(QTY)、等級(CAT)、峰值波長(HUE)、參考(REF)同批號(LOT No.)。

7. 應用建議

7.1 典型應用電路

主要應用係作為紅外線光源，配對矽光電探測器使用。必須串聯一個限流電阻。電阻值(R)使用公式計算：R = (V_supply- V_F) / I_F。由於V_F較低(~1.2V)，即使電源電壓有少少增加都可能導致大電流浪湧，因此需要精確計算電阻值，或者喺關鍵應用中使用恆流驅動器。

7.2 設計考慮因素

光學對準: 25°視角需要同接收傳感器進行仔細嘅機械對準，以獲得最佳信號強度。
熱管理: 雖然功耗低，但PCB佈局應避免喺附近放置發熱元件，特別係喺高環境溫度或接近最大電流下操作時。
電氣噪音: 喺敏感嘅模擬感應電路中，考慮使用屏蔽或濾波，以防止脈衝LED驅動電流引入噪音。

8. 技術比較同差異化

IR95-21C/TR7嘅差異化在於佢結合咗非常緊湊嘅1.9mm圓形封裝、用於穩固焊接嘅鷗翼腳，以及精確匹配矽探測器嘅光譜輸出。同較大嘅通孔IR LED相比，佢節省咗大量電路板空間。同其他SMD封裝相比，球形透鏡同特定視角可能為某些屏障或接近傳感器設計提供更好嘅光學耦合。

9. 常見問題 (基於技術參數)

9.1 如果我超過65mA正向電流會點？

超過正向電流嘅絕對最大額定值可能會因半導體結過熱而導致立即災難性故障，或者顯著降低器件嘅長期可靠性同發光輸出。

9.2 可唔可以用喺連續操作？

可以，但你必須確保工作點(I_F, T_a)位於由最大功耗曲線定義嘅安全工作區內。喺25°C時，最大連續功率為130mW。喺更高環境溫度下，必須對最大允許電流進行降額。

9.3 點解開封後嘅儲存同使用時間咁關鍵？

環氧樹脂封裝材料會從空氣中吸收濕氣。喺高溫回流焊接過程中，呢啺被困嘅濕氣會迅速蒸發，導致內部分層、破裂或爆米花現象，從而損壞元件。指定嘅儲存條件同車間壽命就係用嚟控制呢個風險。

10. 實用設計同使用案例

案例：設計打印機內嘅緊湊紙張存在傳感器。IR95-21C/TR7係一個絕佳選擇。佢細小嘅尺寸可以安裝喺緊密嘅機械組件中。設計師會將佢同一個放置喺幾毫米外嘅光電晶體管配對，形成一個透射式傳感器。微控制器會用20mA電流（使用合適嘅串聯電阻）脈衝驅動LED，並讀取光電晶體管嘅輸出。940nm波長係不可見嘅，唔會干擾用戶體驗。鷗翼腳提供咗堅固嘅焊點，能夠抵抗打印機機構內嘅振動。嚴格遵守回流溫度曲線同濕度處理程序對於實現高製造良率至關重要。

11. 工作原理

紅外線發光二極管(IR LED)係一種半導體p-n結二極管。當正向偏置時，來自n區嘅電子會同來自p區嘅空穴喺有源區複合。呢個複合過程以光子形式釋放能量。所用嘅特定材料（本例中為砷化鎵鋁 - GaAlAs）決定咗帶隙能量，從而直接定義咗發射光嘅波長，呢度係喺940nm左右嘅紅外線光譜。

12. 行業趨勢

光電行業嘅趨勢繼續朝向微型化、更高效率同集成化發展。類似呢款嘅SMD封裝已經喺自動組裝中很大程度上取代咗通孔元件。未來發展可能包括更細小嘅芯片級封裝(CSP)、封裝內集成驅動電路，以及為數據通信應用中更高速度調製而設計嘅元件。業界亦持續關注提高可靠性同簡化組裝流程，例如降低濕度敏感性等級。

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。

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