紅外線LED E35S9 850nm - 尺寸3.5x3.5x2.29mm - 順向電流1000mA - 功率1.8W - 技術規格書

1. 產品概述

這款紅外線LED專為需要緊湊、高功率紅外線發射器的高可靠性應用而設計。它採用環氧樹脂封裝（EMC），尺寸為3.50 mm × 3.50 mm × 2.29 mm，適合空間受限的設計。該元件峰值波長為850 nm，廣泛應用於安全監控、機器視覺和紅外線照明系統。主要優點包括低順向電壓、支援無鉛迴焊、濕度敏感等級3以及符合RoHS規範。

2. 技術參數解讀

2.1 光學與電氣特性

在順向電流1000 mA（脈衝條件）下，典型順向電壓為1.7 V，最小值為1.5 V。5 V下的逆向電流最大限制為10 µA。峰值波長中心為850 nm（最小值830 nm，典型850 nm），光譜頻寬為45 nm。總輻射通量典型值為950 mW，範圍為710 mW至1120 mW。半強度視角為90°，為照明應用提供寬廣覆蓋。

2.2 絕對最大額定值

該元件可承受最大功率耗散1.8 W，順向電流1000 mA（1/10工作週期，脈衝寬度0.1 ms）。逆向電壓限制為5 V。ESD敏感度為2000 V（HBM）。工作溫度範圍-40°C至+85°C，儲存溫度-40°C至+100°C，接面溫度最高105°C。接點至焊點的熱阻為11°C/W。

2.3 分級系統

產品按總輻射通量（Φe）、峰值波長（WLP）和順向電壓（VF）進行分級，如上標籤所示。這使客戶能夠選擇參數嚴格控制的元件，以實現一致的系統性能。分級確保同一批次的LED滿足特定的光度和電氣規格。

3. 性能曲線分析

3.1 順向電壓 vs. 順向電流

如圖1-6所示，順向電流在約1.4 V的拐點以上隨順向電壓呈指數增長。在1.6 V時，電流達到約800 mA；在1.7 V時達到1000 mA。這種關係是紅外線LED的典型特性，並強調了精確電流調節的必要性。

3.2 相對強度 vs. 順向電流

圖1-7顯示相對強度在順向電流高達1000 mA時幾乎線性增加，但在800 mA以上開始飽和。為獲得最大效率，建議在大約800 mA驅動。

3.3 溫度依賴性

圖1-8顯示相對強度隨焊點溫度（Ts）升高而降低。在85°C時，強度降至25°C時數值的約80%；在105°C時降至70%。熱管理對於維持輸出至關重要。

3.4 光譜分佈

發射光譜（圖1-9）在850 nm處達到峰值，半高全寬（FWHM）為45 nm。光譜呈高斯型，在700 nm以下和1000 nm以上幾乎無發射。這種窄頻帶非常適合濾波和與矽探測器匹配。

3.5 輻射圖案

輻射圖（圖1-10）顯示類朗伯型圖案，半功率角為±45°，總視角為90°。這可在寬廣區域內提供均勻照明，適用於閉路電視和相機系統。

3.6 最大順向電流 vs. 溫度

圖1-11表明，最大允許順向電流在25°C以上線性下降，從25°C時的1000 mA降至100°C時的大約300 mA。高溫操作時需要降額使用。

4. 機械封裝資訊

4.1 封裝尺寸

俯視圖顯示一個3.50 mm的方形封裝。側視高度2.29 mm。底視圖顯示兩個大焊盤：陰極焊盤（2.62 mm × 2.44 mm）和陽極焊盤（2.62 mm × 0.62 mm），以及一個中央散熱焊盤（1.60 mm × 0.50 mm）。焊接圖案（圖1-5）指示建議的PCB焊盤佈局。封裝上標有極性：陰極由缺口或符號指示。

4.2 編帶與捲盤

載帶寬度12.00 mm，間距4.00 mm，帶有極性標記。捲盤尺寸：A（12.7±0.3 mm）、B（330.2±2 mm）、C（79.5±1 mm）、D（14.3±0.2 mm）。每個捲盤包含3000件。

4.3 標籤資訊

標籤包括零件編號、規格編號、批號、分級代碼、數量、日期，以及Φe、WLP和VF的分級值。這確保了可追溯性和分級控制。

5. 焊接與組裝指南

5.1 回焊曲線

推薦的回焊曲線在表3-1和圖3-1中描述。關鍵參數：預熱150-200°C持續60-120秒；超過217°C（TL）的時間60-150秒；峰值溫度（TP）260°C，保持時間最長10秒。升溫速率≤3°C/s，降溫速率≤6°C/s。回焊次數不得超過兩次。

5.2 手工焊接與維修

手工焊接：烙鐵溫度低於300°C，時間少於3秒，僅一次。可使用雙頭烙鐵進行維修，但必須確認不會損壞LED。避免對矽膠封裝施加壓力。

5.3 注意事項

不要在翹曲的PCB上安裝元件。避免冷卻過程中的機械應力。焊後不要快速冷卻。矽膠封裝體柔軟，需小心處理。使用適當的取放吸嘴壓力。

6. 儲存與操作注意事項

6.1 儲存條件

在打開鋁箔袋之前：儲存在≤30°C和≤75%相對濕度下，可從製造日期起最多存放1年。打開後：≤30°C和≤60%相對濕度，最多168小時。如果濕度指示劑發生變化或儲存時間超過，需要在60±5°C下烘烤24小時。如果袋子破損，請聯繫銷售部門。

6.2 操作注意事項

配合材料中的硫含量不得超過100 ppm。溴和氯各<900 ppm，總計<1500 ppm。來自固定材料的揮發性有機化合物（VOC）可能使矽膠變色；請使用相容材料。應從側面拿取；不要直接觸摸矽膠透鏡。需要ESD保護（ESD敏感度等級2 kV）。必須使用限流電阻進行適當的電路設計。熱設計至關重要：確保散熱以使接面溫度低於105°C。建議使用異丙醇清潔；超音波清洗可能造成損壞。

7. 封裝與訂購資訊

標準包裝：每捲盤3000件。零件編號RF-E35S9-IRB-FR。每個捲盤密封在防潮袋中，內含乾燥劑和濕度指示卡。外紙箱包含多個捲盤。請參閱標籤獲取特定分級代碼。

8. 應用建議

8.1 典型應用

• 監控系統：閉路電視攝影機的紅外線照明。
• 相機的紅外線照明（夜視）。
• 機器視覺系統：工業檢測、條碼掃描器。
• 感測器：接近偵測、動作偵測。

8.2 設計考量

使用適當的限流電阻以保持IF低於1000 mA。實施良好的熱管理：大型銅焊盤、散熱導孔、散熱片。考慮脈衝操作以獲得較高峰值電流，同時保持低工作週期。保持走線短以減少電感。如果與高靈敏度探測器一起使用，請遮蔽環境光。

9. 技術比較

與標準5mm插件式紅外線LED相比，此SMD EMC封裝具有更薄的厚度、更高的功率處理能力和更好的熱性能。整合式EMC封裝提供堅固的機械強度和防潮性。由於矽感測器響應更好，850 nm波長對於許多視覺系統而言優於940 nm。寬廣的90°視角簡化了光學設計。

10. 常見問題

問：我可以使用1000 mA直流驅動此LED嗎？

不行，1000 mA的額定值適用於1/10工作週期、0.1 ms脈衝寬度的脈衝操作。直流操作必須大幅降額（25°C時最高約300 mA）。

問：典型使用壽命是多少？

使用壽命取決於熱管理；在額定條件下並適當散熱，典型L70壽命>50,000小時。

問：如何清潔LED？

使用異丙醇。不要使用超音波清洗。

問：此裝置是否符合RoHS？

是的，如特性所述符合RoHS規範。

11. 實際應用範例

在典型的IP相機模組中，四顆E35S9 LED圍繞鏡頭排列，距離20 mm。使用1.5 V順向電壓，對每個LED串聯一個0.2 Ω限流電阻，電源供應12 V，但需要根據脈衝電流仔細計算。總照明圖案在15米距離內實現均勻覆蓋。熱設計包括鋁散熱片和熱界面材料。

12. 操作原理

此紅外線LED通過半導體二極體中的電致發光工作。當施加順向偏壓時，電子和電洞在活性區域（對於850 nm可能為AlGaAs或GaAs材料）複合，發射近紅外光譜中的光子。EMC封裝封裝晶片並提供機械保護和良好的熱傳導。

13. 發展趨勢

紅外線LED技術正朝著更高效率和更高功率密度的方向發展。像EMC這樣的封裝具有增強的熱管理能力，允許更高的順向電流。850 nm左右的波長仍然是矽基探測器的標準。與光學元件（透鏡、反射鏡）整合在單一封裝中變得越來越普遍。未來趨勢包括在惡劣環境下提高可靠性以及更小的封裝尺寸。