紅外線LED 850nm規格 - 尺寸2.8x3.5x2.6mm - 電壓1.4V - 功率80mW

1. 產品概述

RF-P28Q3-IRJ-FT 是一款採用 PPA（聚鄰苯二甲醯胺）封裝的高可靠性紅外線 LED，尺寸為 2.80mm x 3.50mm x 2.60mm。其發射峰值波長為 850nm，非常適合用於安全監控、攝影機紅外線補光以及機器視覺系統。此 LED 具有低順向電壓（在 50mA 下典型值為 1.4V）、支援無鉛迴流焊製程，並符合 RoHS 規範，且濕度敏感等級為 5。

2. 技術參數分析

2.1 電氣與光學特性

在測試溫度25°C與順向電流50mA的條件下，此LED的順向電壓典型值為1.4V（最大值1.6V）。峰值波長為850nm，光譜頻寬（Δλ）為30nm。總輻射通量（Φe）範圍介於14mW（最小值）至28mW（典型值），確保近紅外應用有足夠的光學輸出。逆向電流可忽略不計（在5V逆向電壓下最大值為10μA）。視角（2θ1/2）為17°，提供適合聚焦照明的窄光束。

2.2 熱阻與最大額定值

從接面到焊點的熱阻（RTHJ-S）為50°C/W，表示具有中等散熱能力。絕對最大額定值包括功率消耗80mW、順向電流50mA，以及接面溫度最高105°C。此LED可承受高達2000V的ESD（HBM）。操作與儲存溫度範圍為-40°C至+85°C。

3. 分級系統

根據標籤規格，每卷料帶依據總輻射通量（Φe）、峰值波長（WLP）與順向電壓（VF）進行分級。分級代碼（BIN CODE）將這些參數編碼，以確保同一批貨物內的一致性。例如，Φe分級可將具有相似光輸出的LED歸為一組，而波長分級則確保在需要均勻發射的應用中具有狹窄的光譜容差。

4. 性能曲線分析

4.1 順向電壓 vs. 順向電流

順向電壓隨電流增加而上升，典型值從10mA時的1.3V升至60mA時的1.6V。在設計定電流驅動器時，必須考慮此非線性關係，以避免熱失控。

4.2 溫度特性

相對強度會隨著接面溫度升高而下降，與25°C相比，在105°C時約損失25%。順向電流對溫度的減額曲線顯示，在環境溫度較高時，必須降低最大電流，以使接面溫度維持在105°C以下。

4.3 光譜分佈

發射光譜在850nm處達到峰值，半高全寬為30nm。在800-900nm範圍外的發射極少，確保了與監視攝影機中常用的矽基CMOS感測器相容。

4.4 輻射模式

半功率角為17°，光束相對狹窄。輻射圖呈現平滑的高斯分佈，能在需要受控照明的應用中實現高效光傳輸。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

封裝尺寸為2.80mm（長）x 3.50mm（寬）x 2.60mm（高）。除非另有標註，所有尺寸公差為±0.2mm。底部視圖顯示極性標記（陰極凹口），且陽極/陰極焊盤標示清晰。圖面建議的焊接圖案（1.85mm x 1.25mm焊盤，間距1.80mm）可確保良好的熱傳導與電氣連接。

5.2 極性與操作處理

LED在頂視圖上有明顯的極性標記（圖1-2）。正確的方向至關重要；反向偏壓可能導致立即失效或長期性能衰退。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊溫度曲線

迴流焊接應依照指定的曲線進行：預熱從160°C至200°C，持續60-120秒，升溫速率最高3°C/s至峰值溫度260°C（最高255°C以上持續5秒），然後以最高6°C/s的速率冷卻。僅允許兩次迴流循環，若兩次循環間隔超過24小時，則LED必須重新烘烤。

6.2 手工焊接與維修

手工焊接時，請使用設定低於300°C的烙鐵，焊接時間少於3秒。應避免維修；若有必要，請使用雙頭烙鐵，並確認LED特性未受影響。

7. 包裝與訂購資訊

此LED以編帶與捲盤包裝，每捲3000顆。捲盤尺寸：直徑330.2mm，輪轂79.5mm，寬度12.7mm。每捲密封於防潮袋中，內含乾燥劑與濕度指示卡。儲存條件：開袋前，請儲存於≤30°C及≤75% RH環境下，最長可達1年；開袋後，請在≤30°C及≤60% RH環境下於48小時內使用。若開袋時間超過此期限，請在60±5°C下烘烤24小時後再使用。

8. 應用建議

狹窄的17°光束與850nm峰值波長，使此LED成為安防攝影機、車牌辨識及夜視系統中遠距離紅外照明的理想選擇。可採用串聯/並聯配置陣列，但需仔細進行電流平衡與熱管理，以確保不超過最大額定值。強烈建議在每串LED中串聯一顆電阻，以防止電流搶奪現象。

9. 技術比較

與2835封裝中類似的850nm LED相比，RF-P28Q3-IRJ-FT提供了具競爭力的低順向電壓（典型值1.4V），可降低恆流驅動器中的功率損耗。其狹窄的17°視角比廣角發射器提供更高的軸向強度，適合用於聚光照明。PPA封裝比某些低成本環氧樹脂封裝提供更好的熱穩定性，儘管50°C/W的熱阻屬於中等水準。

10. 常見問題

Q：此LED能否在100mA下進行短脈衝驅動？
A：絕對最大順向電流為50mA DC。脈衝操作（例如1/10工作週期，0.1ms）可能允許更高的峰值電流，但接面溫度絕不能超過105°C。

Q：處理期間建議的ESD防護措施為何？
A：此LED具有2000V HBM額定值，但仍強烈建議採取適當的ESD預防措施（接地工作檯、導電托盤）。

Q：此LED在逆向偏壓下的表現為何？
A：逆向電壓不應超過5V。在5V逆向電壓下，最大逆向電流為10μA；長時間的逆向偏壓可能導致遷移現象與故障。

11. 實務設計案例

在典型的監視攝影機紅外線照明器中，八顆LED以兩組並聯、每組四顆串聯的方式排列。每組以50mA的電流驅動，並使用3.3V電源與一顆6.8Ω電阻來限制電流。總功耗（約1.28W）需要採用帶有導熱孔的鋁基PCB，以確保在環境條件下接面溫度低於85°C。17°光束透過窄角度透鏡聚焦，以達成超過100公尺的有效照明距離。

12. 運作原理

此LED為一種半導體二極體，在順向偏壓時會發出850nm波長的光。其主動區域由III-V族化合物材料（通常為AlGaAs或GaAs）構成，可將電能轉換為近紅外線光子。PPA（聚鄰苯二甲醯胺）封裝提供機械保護、散熱功能，並形成透鏡效應以塑造輻射模式。

13. 發展趨勢

850nm IR LED的未來趨勢包括：更高的電光轉換效率以減少熱能產生、更小的封裝尺寸（例如1.6x1.6mm）以實現高密度陣列，以及更強的ESD耐受性。基於AI的監控、自動駕駛車輛與手勢辨識等應用對紅外線照明的需求，正促使製造商在維持窄光譜頻寬的同時，提高輻射通量。

LED規格術語

LED技術術語完整說明

光電性能

術語	單位/表示方式	簡要說明	為何重要
發光效率	lm/W（流明每瓦）	每瓦電力的光輸出，數值越高代表越節能。	直接決定能效等級與電費成本。
光通量	lm (lumens)	光源發出的總光量，通常稱為「亮度」。	判斷光線是否足夠明亮。
視角	° (度)，例如 120°	光強度降至一半時的角度，決定光束寬度。	影響照明範圍與均勻度。
CCT (色溫)	K (克氏溫標)，例如：2700K/6500K	光線的暖冷感，數值越低偏黃/暖，數值越高偏白/冷。	決定照明氛圍與適用場景。
CRI / Ra	無單位，0–100	物體顏色精準呈現能力，Ra≥80 即為良好。	影響色彩真實性，適用於商場、博物館等高要求場所。
SDCM	MacAdam 橢圓階數，例如「5-step」	色彩一致性指標，階數越小代表色彩越一致。	確保同一批LED的顏色均勻一致。
主波長	nm（奈米），例如：620nm（紅色）	對應於彩色LED顏色的波長。	決定紅、黃、綠單色LED的色調。
光譜分佈	波長對強度曲線	顯示波長範圍內的強度分佈。	影響色彩再現與品質。

電氣參數

術語	符號	簡要說明	設計考量
順向電壓	Vf	點亮LED所需的最低電壓，類似「啟動門檻」。	驅動器電壓必須 ≥ Vf，串聯LED時電壓會累加。
順向電流	If	正常LED運作時的電流值。	Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脈衝電流	Ifp	短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃爍。	Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向電壓	Vr	LED 所能承受的最大反向電壓，超過可能導致損壞。	電路必須防止反接或電壓突波。
熱阻	Rth (°C/W)	從晶片到焊料的熱傳導阻抗，越低越好。	高熱阻抗需要更強的散熱能力。
ESD 耐受度	V (HBM)，例如 1000V	承受靜電放電的能力，越高代表越不易受損。	生產中需採取防靜電措施，特別是針對敏感的 LED。

Thermal Management & Reliability

術語	關鍵指標	簡要說明	影響
接面溫度	Tj (°C)	LED晶片內部的實際運作溫度。	每降低10°C可能使壽命延長一倍；過高則會導致光衰與色偏。
流明衰減	L70 / L80（小時）	亮度降至初始值70%或80%所需的時間。	直接定義LED的「使用壽命」。
流明維持率	% (例如 70%)	亮度在時間後保留的百分比。	表示長期使用下的亮度保持能力。
色偏	Δu′v′ 或 MacAdam ellipse	使用期間的顏色變化程度。	影響照明場景中的色彩一致性。
熱老化	材料劣化	長期高溫導致的劣化。	可能導致亮度下降、顏色改變或開路故障。

Packaging & Materials

術語	常見類型	簡要說明	Features & Applications
封裝類型	EMC、PPA、陶瓷	外殼材料保護晶片，提供光學/熱介面。	EMC：耐熱性佳，成本低；陶瓷：散熱更好，壽命更長。
晶片結構	正面、覆晶	晶片電極配置。	覆晶：更好的散熱效果、更高的效率，適用於高功率。
螢光粉塗層	YAG、Silicate、Nitride	覆蓋藍光晶片，將部分轉換為黃/紅光，混合成白光。	不同螢光粉會影響效率、色溫（CCT）與演色性（CRI）。
透鏡/光學元件	平面、微透鏡、TIR	表面上的光學結構，用於控制光線分佈。	決定視角與配光曲線。

Quality Control & Binning

術語	分級內容	簡要說明	目的
光通量分級	代碼範例：2G、2H	按亮度分組，每組具有最低/最高流明值。	確保同一批次中亮度均勻。
電壓分檔	代碼範例：6W, 6X	依順向電壓範圍進行分組。	有助於驅動器匹配，提升系統效率。
色溫分檔	5-step MacAdam ellipse	按色坐標分組，確保範圍緊湊。	保證色彩一致性，避免燈具內出現不均勻色差。
CCT Bin	2700K、3000K 等。	按CCT分組，每組有對應的坐標範圍。	滿足不同場景的色溫需求。

Testing & Certification

術語	標準/測試	簡要說明	重要性
LM-80	流明維持率測試	在恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減。	用於估算LED壽命（搭配TM-21）。
TM-21	壽命估算標準	根據LM-80數據估算實際條件下的壽命。	提供科學化的壽命預測。
IESNA	照明工程學會	涵蓋光學、電氣、熱測試方法。	業界公認的測試基準。
RoHS / REACH	環保認證	確保不含任何有害物質（鉛、汞）。	國際市場准入要求。
ENERGY STAR / DLC	能源效率認證	照明產品的能源效率與性能認證。	用於政府採購、補貼計畫，有助於提升競爭力。

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