目錄
- 1. 產品概述
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光度與光學特性
- 2.2 電氣特性
- 2.3 絕對最大額定值與熱管理
- 3. 性能曲線分析
- 4. 機械與封裝資訊
- 4.1 外型尺寸
- 4.2 焊墊佈局與極性
- 5. 焊接與組裝指南
- 5.1 迴焊溫度曲線
- 5.2 手動焊接與清潔
- 5.3 儲存與操作注意事項
- 6. 包裝與訂購資訊
- 7. 應用說明與設計考量
- 7.1 典型應用電路
- 下的順向電壓。
- 此元件適用於普通電子設備，如辦公設備、通訊裝置與家用電器。未經事先諮詢與特定認證，其並非為高可靠性對生命或安全至關重要的應用（例如航空、醫療生命維持、運輸安全系統）所設計或認證。
- 與標準可見光 LED 相比，940nm 波長對人眼不可見，使其適合隱蔽操作。65 度視角在光束集中度與覆蓋區域之間提供了良好的平衡。SMD 封裝與迴焊相容性，相較於傳統穿孔式紅外線 LED，在現代自動化組裝線上提供了顯著優勢，降低了製造成本與電路板空間需求。
- 答：塑膠 SMD 封裝會從空氣中吸收濕氣。在高溫迴焊過程中，這些被困住的濕氣會迅速蒸發，導致內部分層、破裂或 \"爆米花\" 現象，從而損壞元件。烘烤可以去除這些吸收的濕氣。
- 搭配光電晶體管，發射器可以構成反射式物體感測器。發射器發出紅外線光，附近的物體將部分光線反射回光電晶體管。光電晶體管輸出的變化指示了物體的存在。發射器 65 度的視角有助於覆蓋合理的偵測區域。
- 紅外線發射器是一種半導體二極體。當施加順向電壓時，電子與電洞在主動區（由 GaAs 或 AlGaAs 等材料製成）復合，以光子的形式釋放能量。特定的材料組成（在此例中產生 940nm 峰值）決定了發射光的波長（顏色）。在正常工作範圍內，輻射強度與順向電流成正比。
- 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
LTE-C9901 是一款專為表面黏著應用設計的分立式紅外線發射元件。它屬於廣泛紅外線解決方案的一環，旨在滿足需要可靠、高效能紅外線發射的應用。此元件工作於 940nm 的峰值波長，能有效減少可見光干擾，普遍應用於消費性電子產品與工業感測領域。
此元件的核心優勢包括其與自動化貼裝設備及紅外線迴焊製程的相容性，使其適合大量生產。其頂部發光設計搭配水清透鏡，提供寬廣的輻射模式。本產品符合 RoHS 與綠色產品標準，確保對環境負責。
此紅外線發射器的目標市場包括消費性電子產品（電視、音響系統、空調）遙控器製造商、紅外線無線資料傳輸系統、安全警報器，以及各種需要非可見光通訊或感測的 PCB 安裝紅外線感測器應用。
2. 深入技術參數分析
2.1 光度與光學特性
關鍵的光學參數為輻射強度 (IE)，其典型值在順向電流 (IF) 為 20mA 時為 8.0 mW/sr，最小值為 5.0，最大值為 10.0 mW/sr。IE的測試量測容差為 ±15%。峰值發射波長 (λPeak) 為 940nm，位於近紅外線光譜。光譜線半高寬 (Δλ) 為 50nm，定義了發射光的頻寬。視角 (2θ1/2) 為 65 度，其中 θ1/2是輻射強度降至軸向值一半時的離軸角度。此寬廣角度適合需要廣泛覆蓋範圍的應用。
2.2 電氣特性
順向電壓 (VF) 在 IF= 20mA 時典型值為 1.4V。當施加 5V 逆向電壓 (VR) 時，逆向電流 (IR) 的最大值為 10 μA。這些參數對於電路設計至關重要，特別是用於計算串聯電阻值與確保正確偏壓。
2.3 絕對最大額定值與熱管理
此元件的最大功率消耗為 100 mW。直流順向電流不得超過 60 mA。對於脈衝操作，在特定條件下（每秒 300 個脈衝，10 μs 脈衝寬度）允許 600 mA 的峰值順向電流。最大逆向電壓為 5V。工作溫度範圍為 -40°C 至 +85°C，儲存溫度範圍為 -55°C 至 +100°C。超過這些額定值可能導致永久性損壞。此元件可承受峰值溫度 260°C、最長 10 秒的紅外線迴焊，這是無鉛組裝製程的標準。
3. 性能曲線分析
規格書提供了數條對設計工程師至關重要的典型特性曲線。順向電流對順向電壓 (I-V) 曲線顯示了指數關係，對於決定工作點與熱效應至關重要。相對輻射強度對順向電流曲線展示了光輸出如何隨電流增加，有助於優化驅動電流以達到期望輸出。相對輻射強度對環境溫度曲線顯示了輸出的溫度依賴性，這對於在變化環境條件下運作的應用至關重要。輻射圖形化地呈現了發射紅外線的空間分佈，確認了 65 度的視角。最後，光譜分佈曲線說明了發射功率集中在 940nm 峰值波長附近。
4. 機械與封裝資訊
4.1 外型尺寸
此元件封裝於標準 EIA 封裝中。所有關鍵尺寸，包括本體尺寸、引腳間距與總高度，均在外型圖中提供。除非另有說明，公差通常為 ±0.1mm。此封裝設計為頂部發光。
4.2 焊墊佈局與極性
提供了建議的焊墊尺寸，以確保可靠的焊點與迴焊過程中的正確對位。陽極與陰極在腳位圖中清楚標示。遵循這些焊墊尺寸對於防止墓碑效應並確保良好的熱與電氣連接至關重要。
5. 焊接與組裝指南
5.1 迴焊溫度曲線
包含適用於無鉛製程的紅外線迴焊溫度曲線詳細建議。關鍵參數包括預熱區（150-200°C）、預熱時間（最長 120 秒）、峰值溫度（最高 260°C）以及液相線以上時間（最長 10 秒）。此曲線基於 JEDEC 標準，以確保元件可靠性。強調實際曲線必須針對特定的 PCB 設計、錫膏與使用的迴焊爐進行特性分析。
5.2 手動焊接與清潔
若需手動焊接，烙鐵溫度不應超過 300°C，且每個焊墊的接觸時間應限制在 3 秒內。清潔方面，僅建議使用異丙醇等酒精類溶劑。
5.3 儲存與操作注意事項
對於未開封、帶有乾燥劑的防潮包裝，元件應儲存在 ≤30°C 且 ≤90% 相對濕度 (RH) 的環境中，並在一年內使用。一旦原始包裝被打開，儲存條件應為 ≤30°C 且 ≤60% RH。暴露於環境條件下超過一週的元件，在焊接前應以約 60°C 烘烤至少 20 小時，以去除吸收的水氣並防止迴焊過程中發生 \"爆米花\" 現象。
6. 包裝與訂購資訊
此元件以 8mm 載帶包裝於 7 英吋直徑的捲盤上，與自動取放機相容。每捲包含 3000 個元件。包裝遵循 ANSI/EIA 481-1-A-1994 規範。空的元件凹槽以頂部蓋帶密封。載帶中允許連續缺失元件的最大數量為兩個。
7. 應用說明與設計考量
7.1 典型應用電路
紅外線發射器是電流驅動元件。為了確保並聯驅動多個 LED 時亮度均勻，強烈建議為每個 LED 串聯一個獨立的限流電阻（電路 A），而非多個 LED 共用單一電阻（電路 B）。這可以補償個別發射器順向電壓 (VF) 的微小差異。串聯電阻值 (RS) 可使用公式計算：RS= (VCC- VF) / IF，其中 VCC是電源電壓，VF是 LED 在期望電流 IF.
下的順向電壓。
7.2 應用範圍與限制
此元件適用於普通電子設備，如辦公設備、通訊裝置與家用電器。未經事先諮詢與特定認證，其並非為高可靠性對生命或安全至關重要的應用（例如航空、醫療生命維持、運輸安全系統）所設計或認證。
8. 技術比較與差異化
與標準可見光 LED 相比，940nm 波長對人眼不可見，使其適合隱蔽操作。65 度視角在光束集中度與覆蓋區域之間提供了良好的平衡。SMD 封裝與迴焊相容性，相較於傳統穿孔式紅外線 LED，在現代自動化組裝線上提供了顯著優勢，降低了製造成本與電路板空間需求。
9. 常見問題 (FAQ)
問：940nm 波長的用途是什麼？
答：940nm 位於近紅外線光譜。它對人眼幾乎不可見，減少了應用中的光污染。它也能與常用作接收器的矽光電二極體和光電晶體管的靈敏度良好匹配。
問：我可以直接用微控制器引腳驅動這個 LED 嗎？
答：不行。微控制器引腳通常無法提供或吸收足夠的電流（此 LED 最大直流 60mA），且缺乏電壓餘裕。您必須使用驅動電路，例如電晶體開關，並如應用說明所述串聯一個限流電阻。
問：為什麼包裝打開超過一週後需要烘烤？
答：塑膠 SMD 封裝會從空氣中吸收濕氣。在高溫迴焊過程中，這些被困住的濕氣會迅速蒸發，導致內部分層、破裂或 \"爆米花\" 現象，從而損壞元件。烘烤可以去除這些吸收的濕氣。
10. 實務設計與使用範例範例 1：簡易遙控器發射器。FLTE-C9901 可用作紅外線遙控器中的發射元件。微控制器產生調變訊號（例如 38kHz 載波），該訊號切換驅動 LED 的電晶體。串聯電阻是根據電池電壓（例如 3V）與期望的脈衝電流（例如 50mA），使用典型的 V
值 1.4V 計算得出。範例 2：接近感測器。
搭配光電晶體管，發射器可以構成反射式物體感測器。發射器發出紅外線光，附近的物體將部分光線反射回光電晶體管。光電晶體管輸出的變化指示了物體的存在。發射器 65 度的視角有助於覆蓋合理的偵測區域。
11. 工作原理
紅外線發射器是一種半導體二極體。當施加順向電壓時，電子與電洞在主動區（由 GaAs 或 AlGaAs 等材料製成）復合，以光子的形式釋放能量。特定的材料組成（在此例中產生 940nm 峰值）決定了發射光的波長（顏色）。在正常工作範圍內，輻射強度與順向電流成正比。
12. 產業趨勢
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 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，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，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
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點亮所需的最小電壓，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正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，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） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，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），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晶片內部的實際工作溫度。 | 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的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 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 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
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，確保顏色落在極小範圍內。 | 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，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
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 | 在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的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |