IR26-61C/L746/R/TR8 側視紅外線LED規格書 - 1.6mm圓形 - 1.25V - 940nm - 100mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

IR26-61C/L746/R/TR8 係一款超小型、側視紅外線（IR）發射二極管，專為表面貼裝應用而設計。呢個元件採用緊湊嘅雙端封裝，由水清塑膠模製而成，配備球形透鏡，專為高效紅外線發射而優化。佢嘅光譜輸出特別匹配矽光電二極管同光電晶體管，令佢成為接近感應、物件檢測同其他需要可靠緊湊發射器嘅紅外線系統嘅理想光源。

呢個元件嘅主要優點包括體積非常細小、工作正向電壓低，以及同標準矽探測器有極佳嘅兼容性。元件以8mm載帶包裝，捲喺7吋直徑嘅捲盤上，方便自動化組裝流程。佢符合RoHS、歐盟REACH等環保標準，並且係無鹵素嘅。

1.1 器件選擇指南

器件嘅型號係 IR26-61C/L746/R/TR8。佢採用GaAlAs（砷化鎵鋁）晶片材料，呢種係生產紅外線光嘅常用半導體。透鏡係水清嘅，可以讓發出嘅紅外線輻射最大程度穿透，冇任何會減弱信號嘅濾光或染色。

2. 技術參數深入分析

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證冇問題。

• 連續正向電流（IF）：65 mA。呢個係可以持續通過LED嘅最大直流電流。
• 反向電壓（VR）：5 V。施加高過呢個數值嘅反向偏壓可能會擊穿LED結。
• 工作及儲存溫度（Topr, Tstg）：-40°C 至 +100°C。器件適用於寬廣嘅工業溫度範圍。
• 焊接溫度（Tsol）：最高260°C，最多5秒。呢個定義咗峰值回流焊溫度曲線嘅容差。
• 功耗（Pc）：喺環境溫度25°C或以下時為100 mW。呢個限制咗封裝內可以轉化為熱能嘅總電功率。

2.2 電光特性

呢啲參數喺環境溫度（Ta）25°C下指定，定義咗器件喺正常工作條件下嘅典型性能。

• 輻射強度（IE）：每單位立體角發出嘅光功率。典型值喺20mA時為8.0 mW/sr，喺100mA脈衝操作下（脈衝寬度≤100μs，佔空比≤1%）可達40.0 mW/sr。
• 峰值波長（λp）：940 nm。呢個係LED發出最多光功率嘅波長，同好多矽基探測器嘅峰值靈敏度完美匹配。
• 光譜帶寬（Δλ）：30 nm（典型值）。呢個表示圍繞峰值發出嘅波長範圍。
• 正向電壓（VF）：喺20mA時典型值為1.25V，最大值為1.50V。喺100mA（脈衝）時，典型值升至1.40V，最大值為1.90V。低VF有助於提高系統效率。
• 反向電流（IR）：喺5V反向偏壓下最大為10 μA，表明結質素良好。
• 視角（2θ1/2）：20度。呢個係輻射強度下降到其最大值（軸上）一半時嘅全角，定義咗一個相對狹窄、定向嘅光束。

3. 性能曲線分析

規格書包含多個特性曲線，可以更深入了解器件喺唔同條件下嘅行為。

3.1 正向電流 vs. 環境溫度

呢個圖表顯示咗最大允許正向電流隨環境溫度升高而降低嘅情況。為防止過熱並確保可靠性，喺高於25°C嘅環境下工作時，必須降低正向電流。曲線通常顯示從25°C時額定嘅65mA線性下降到最高結溫時為零。

3.2 光譜分佈

光譜輸出曲線顯示咗唔同波長下嘅相對輻射強度。佢確認咗940nm峰值同大約30nm嘅帶寬，顯示出LED光源常見嘅類高斯分佈。

3.3 輻射強度 vs. 正向電流

呢個圖表展示咗驅動電流同光學輸出之間嘅關係。喺較低電流範圍內通常係線性嘅，但喺極高電流下，由於半導體內嘅熱效應同其他非線性效應，可能會出現飽和或效率下降嘅跡象。

3.4 正向電流 vs. 正向電壓

IV特性曲線對於電路設計至關重要。佢顯示咗二極管典型嘅指數關係。規格書中20mA同100mA時指定嘅VF值就係呢條曲線上嘅點。設計師用呢個來計算喺給定電源電壓下所需嘅限流電阻值。

3.5 相對輻射強度 vs. 角位移

呢個極座標圖直觀地定義咗LED嘅輻射圖案或光束輪廓。對於呢款視角20度嘅側視器件，圖表會顯示一個垂直於安裝平面發出嘅光瓣，強度喺±10度半角之外急劇下降。

4. 機械及封裝資訊

4.1 封裝尺寸及極性

LED係1.6mm圓形封裝。詳細嘅機械圖紙提供咗本體、引腳同透鏡嘅精確尺寸。圖中清楚標示咗陽極同陰極。規格書亦提供咗推薦嘅焊接焊盤圖案（land pattern），以確保PCB組裝過程中正確嘅機械同熱連接，並將元件承受嘅應力減至最低。

4.2 載帶及捲盤規格

器件包裝適合自動貼裝。載帶尺寸（凹槽大小、間距等）同捲盤規格（7吋直徑，每捲1500件）都有詳細說明，以確保同標準貼片機兼容。

5. 焊接及組裝指引

5.1 關鍵注意事項

• 過流保護：必須使用外部限流電阻。LED嘅指數IV特性意味住電壓嘅微小增加會導致電流大幅且具破壞性嘅增加。
• 儲存：器件對濕氣敏感（MSL）。未開封嘅包裝袋必須儲存喺≤30°C同≤90%相對濕度下，並喺一年內使用。開封後，如果儲存喺≤30°C/≤70%相對濕度下，零件必須喺168小時（7日）內使用。超過呢啲限制就需要喺使用前以60±5°C烘烤至少24小時。

5.2 焊接條件

• 回流焊：參考無鉛溫度曲線。回流焊唔應該進行超過兩次，以避免對塑膠封裝同引線鍵合造成熱損壞。
• 手動焊接：如有必要，使用烙鐵頭溫度低於350°C，每個端子最多3秒。使用容量為25W或以下嘅烙鐵，並喺端子之間留出至少2秒嘅冷卻間隔。
• 維修：避免焊接後再進行返工。如果無法避免，必須使用雙頭烙鐵同時加熱兩個端子，以防止一個焊盤仲焊住時，另一個焊盤因機械應力而翹起。

6. 包裝及訂購資訊

最終包裝涉及將捲盤連同乾燥劑密封喺鋁製防潮袋中。袋上嘅標籤包含用於追溯同使用嘅關鍵資訊：客戶零件編號（CPN）、製造商零件編號（P/N）、數量（QTY）、性能等級（CAT）、峰值波長（HUE）、參考代碼、批次編號（LOT No.）同原產國。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

呢款IR LED專為紅外線應用系統而設計。佢嘅關鍵特性令佢適合用於：

• 接近及存在感應：配對光電晶體管或光電二極管，以檢測短距離內物件嘅存在與否。
• 物件計數及邊緣檢測：用於自動化設備中，計算輸送帶上嘅物品或檢測邊緣。
• 光學開關及編碼器：紅外線光束被移動部件阻斷以產生數位信號嘅場合。
• 短距離數據傳輸：用於簡單嘅IR通訊鏈路（例如遙控器、IRDA），不過佢嘅窄光束可能需要小心對準。

7.2 設計考慮因素

• 驅動電路：務必使用串聯電阻來設定正向電流。計算電阻值嘅公式係 R = (Vcc - Vf) / If，其中Vcc係電源電壓，Vf係規格書中嘅正向電壓（為安全設計使用最大值），If係所需嘅正向電流（例如20mA）。
• 熱管理：對於接近最大額定電流嘅連續操作，要考慮PCB佈局從LED焊盤散熱嘅能力。
• 光學對準：20度視角同側視方向需要精確嘅機械設計，以確保紅外線光束正確指向探測器。
• 抗環境光干擾：對於感應應用，考慮喺接收器中使用調製紅外線信號同同步檢測，以抑制環境光噪音，特別係來自陽光或螢光燈等含有紅外線成分嘅光源。

8. 技術比較與區分

同標準頂部發射IR LED相比，側視封裝提供咗明顯嘅機械優勢。佢允許紅外線光束平行於PCB表面發射，呢樣可以簡化空間受限應用中嘅光路設計，呢類應用中發射器同探測器需要放置喺同一平面上，隔住一個間隙相對。佢1.6mm直徑同低矮外形令佢成為市面上較細嘅SMD紅外線發射器之一，適合用於微型設備。GaAlAs晶片技術、940nm波長同透明透鏡嘅結合，提供咗高效率同對矽探測器嘅良好匹配，冇有時用於阻擋可見光嘅有色（例如藍色或黑色）環氧樹脂透鏡所造成嘅衰減。

9. 常見問題（FAQ）

9.1 "水清"透鏡有咩作用？

水清透鏡喺可見光同紅外線光譜範圍內吸收極少。對於IR LED嚟講，呢樣可以最大化940nm紅外線光從封裝中嘅透射率。佢唔會過濾可見光，但由於晶片幾乎只發射紅外線，所以本身產生嘅可見光就非常少。

9.2 我可唔可以連續用100mA驅動呢個LED？

唔可以。輻射強度嘅100mA額定值係喺脈衝條件下（脈衝寬度≤100μs，佔空比≤1%）指定嘅，以防止過度發熱。最大連續正向電流（IF）喺25°C時係65 mA，而且必須根據相關曲線所示，喺更高環境溫度下降低額定值。

9.3 點解開袋後嘅儲存時間咁短？

SMD元件嘅塑膠封裝會從空氣中吸收濕氣。喺高溫焊接（回流焊）期間，呢啲被困住嘅濕氣會迅速蒸發，導致內部分層、開裂或"爆米花"現象，從而損壞器件。168小時嘅車間壽命係指元件暴露喺特定環境濕度水平後，喺需要重新烘烤前能夠承受嘅時間。

9.4 點樣識別陽極同陰極？

規格書中嘅封裝圖顯示咗物理識別方法。通常，一個引腳可能會有標記（例如凹口、綠點或較長嘅引腳），或者內部反射器形狀可能不對稱。圖表會清楚指出邊一邊對應陽極同陰極。

10. 實用設計案例分析

場景：為打印機設計一個紙張檢測感應器。

實施方案：將IR26-61C/L746/R/TR8安裝喺紙張路徑嘅一側，對面安裝一個匹配嘅矽光電晶體管。兩者都係側視，所以佢哋嘅光束水平穿過間隙。當冇紙張時，紅外線光束到達探測器，產生高信號。當紙張通過時，佢阻擋光束，導致探測器信號下降。20度窄光束有助於確保感應器只對紙張路徑中嘅物件作出反應，並較少受雜散反射影響。微控制器用20mA電流（由電阻設定）驅動LED，並讀取來自光電晶體管集電極嘅模擬電壓來判斷紙張是否存在。

關鍵計算：使用5V電源，並假設喺20mA時最大Vf為1.5V，串聯電阻值為 R = (5V - 1.5V) / 0.02A = 175歐姆。會使用標準180歐姆電阻，產生約19.4mA嘅電流。

11. 工作原理

紅外線發光二極管（IR LED）基於半導體p-n結中嘅電致發光原理工作。當施加正向電壓時，來自n型材料嘅電子同來自p型材料嘅電洞被注入結區域。當呢啲電荷載子復合時，佢哋會釋放能量。喺呢款LED所用嘅GaAlAs材料中，呢啲能量主要以紅外線光譜中嘅光子形式釋放，具體波長約為940納米。側視封裝包含一個模製環氧樹脂透鏡，將發出嘅光塑造成具有指定視角嘅定向光束，提高咗對準系統中嘅耦合效率。

12. 技術趨勢

紅外線光電子領域持續發展。同IR26-61C/L746/R/TR8等元件相關嘅趨勢包括：

• 尺寸進一步微型化：消費電子產品（智能手機、可穿戴設備）對更細小感應器嘅持續需求，推動咗更緊湊IR發射器封裝嘅發展。
• 更高效率：半導體外延同晶片設計嘅進步，旨在用相同嘅電輸入產生更多光功率（輻射強度），從而改善系統電池壽命同信噪比。
• 集成化：有趨勢將IR發射器、探測器，有時仲有控制邏輯集成到單一模組或封裝中，為終端客戶簡化設計同組裝。
• 波長多樣化：雖然940nm仍然係標準，但其他波長如850nm（通常可見為微弱紅光）或1050nm，用於需要唔同材料穿透性或環境光抑制特性嘅特定應用。