Vishay Semiconductors VEMD2704硅PIN光電二極管是一款高速、高靈敏度器件，具有增強(qiáng)可見(jiàn)光靈敏度。該器件感光面積為1.51mm ^2^ ，半強(qiáng)角為±67°。頂部視圖表面貼裝VEMD2704優(yōu)化用于心率監(jiān)測(cè)/脈搏血氧儀和可穿戴應(yīng)用。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Vishay Semiconductors VEMD2704硅PIN光電二極管數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 表面貼裝封裝俯視圖
• 尺寸：2.0mmx1.8mmx0.6mm
• 感光面積：1.51mm^2^
• 透明環(huán)氧樹(shù)脂，最大靈敏度
• 適用于可見(jiàn)和近紅外輻射
• 半強(qiáng)角? = ±67°
• 車(chē)間壽命168小時(shí)，濕度敏感等級(jí)（MSL）3，符合J-STD-020標(biāo)準(zhǔn)
• 無(wú)鹵素，綠色器件
• 無(wú)鉛，符合RoHS指令

Vishay VEMD2704硅PIN光電二極管技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心特性

Vishay Semiconductors推出的VEMD2704是一款高速高靈敏度硅PIN光電二極管，專(zhuān)門(mén)針對(duì)可見(jiàn)光增強(qiáng)靈敏度設(shè)計(jì)。該器件在心率監(jiān)測(cè)和血氧飽和度檢測(cè)等醫(yī)療健康應(yīng)用中表現(xiàn)出卓越性能。

? 核心產(chǎn)品特性： ?

• 封裝類(lèi)型：表面貼裝，頂部視窗結(jié)構(gòu)
• 物理尺寸：2.0 mm × 1.8 mm × 0.6 mm（長(zhǎng)×寬×高）
• 輻射敏感區(qū)域：1.51 mm2
• 透明環(huán)氧樹(shù)脂封裝確保最大靈敏度
• 適用光譜范圍：可見(jiàn)光至近紅外輻射
• 半靈敏度角：φ = ±67°
• 車(chē)間壽命：168小時(shí)，濕度敏感等級(jí)3級(jí)（MSL 3）

二、電氣參數(shù)深度解析

? 絕對(duì)最大額定值（環(huán)境溫度25°C） ?

• 反向電壓：6 V
• 工作溫度范圍：-40°C至+85°C
• 存儲(chǔ)溫度范圍：-40°C至+85°C
• 焊接溫度：260°C（根據(jù)回流焊曲線(xiàn)圖7）
• ESD防護(hù)等級(jí)：±2000 V（HBM標(biāo)準(zhǔn)）

? 基本特性參數(shù)（典型值） ?

• 正向電壓：1.2 V（測(cè)試條件IF = 50 mA）
• 反向暗電流：0.03 nA（VR = 10 V，無(wú)光照）
• 二極管電容：17.6 pF（VR = 0 V，f = 1 MHz）
• 反向光電流（關(guān)鍵指標(biāo)）：
  • 530 nm波長(zhǎng)：0.48 μA
  • 660 nm波長(zhǎng)：0.77 μA
  • 850 nm波長(zhǎng)：1.13 μA
  • 940 nm波長(zhǎng)：1.17 μA

三、性能曲線(xiàn)與工程應(yīng)用要點(diǎn)

?溫度特性分析?
根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)圖1顯示，反向暗電流隨環(huán)境溫度升高呈指數(shù)增長(zhǎng)。在-20°C時(shí)典型值為0.001 nA，而在+80°C時(shí)可達(dá)100 nA，這要求在高溫應(yīng)用中需重點(diǎn)考慮暗電流補(bǔ)償。

?光電響應(yīng)線(xiàn)性度?
圖3展示了反向光電流與輻照度的高度線(xiàn)性關(guān)系，這為精確的光強(qiáng)測(cè)量提供了基礎(chǔ)。在0.01-10 mW/cm2范圍內(nèi)，器件保持良好的線(xiàn)性響應(yīng)特性。

?光譜靈敏度特性?
圖5的相對(duì)光譜靈敏度曲線(xiàn)揭示了VEMD2704在350-1100 nm寬光譜范圍內(nèi)的工作能力，峰值靈敏度位于940 nm，特別適合近紅外應(yīng)用。

四、醫(yī)療健康應(yīng)用專(zhuān)項(xiàng)優(yōu)化

?心率監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)考量?

• 利用530 nm綠光波段（0.48 μA典型值）進(jìn)行心率檢測(cè)，該波段對(duì)血液吸收變化敏感
• 快速響應(yīng)時(shí)間：上升/下降時(shí)間典型值70 ns（VR = 5 V，RL = 50 Ω）
• 寬視角（±67°）確保在不同佩戴位置下的信號(hào)穩(wěn)定性

?血氧飽和度檢測(cè)?

• 雙波長(zhǎng)設(shè)計(jì)：結(jié)合660 nm紅光和940 nm近紅外光
• 電流比計(jì)算：660 nm/940 nm ≈ 0.66，為血氧算法提供可靠基礎(chǔ)

五、硬件設(shè)計(jì)指南

?推薦封裝布局?

• 引腳定義：引腳1為陰極，引腳2為陽(yáng)極
• PCB焊盤(pán)尺寸：1.9 mm × 1.4 mm
• 關(guān)鍵間距：引腳間距離0.4 mm

?焊接工藝控制?
根據(jù)J-STD-020D標(biāo)準(zhǔn)，回流焊曲線(xiàn)需滿(mǎn)足：

• 峰值溫度：最大260°C
• 液態(tài)以上時(shí)間：最大100秒
• 升溫速率：最大3°C/秒
• 降溫速率：最大6°C/秒