Especificación del LED infrarrojo RF-P28Q6-IRJ-FT 850nm - Tamaño 2,8x3,5x2,11mm - Voltaje 1,6V - Potencia 80mW

1. Resumen del producto

1.1 Descripción general

Este producto es un LED infrarrojo que utiliza un encapsulado PPA (poliftalamida). Ofrece alta fiabilidad y se utiliza ampliamente en aplicaciones de seguridad y sensores. El dispositivo tiene dimensiones compactas de 2,80 mm × 3,50 mm × 2,11 mm (largo × ancho × alto). El encapsulado PPA proporciona una robusta protección mecánica y una excelente disipación de calor.

1.2 Características

• Bajo voltaje directo, lo que garantiza eficiencia energética.
• Longitud de onda pico λp = 850 nm, adecuada para aplicaciones de infrarrojo cercano.
• Compatible con soldadura por reflujo libre de plomo, cumpliendo con normas ambientales.
• Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 5 (MSL 5), que requiere manipulación cuidadosa.
• Cumple con RoHS, libre de sustancias peligrosas.

1.3 Aplicaciones

• Sistemas de vigilancia y cámaras de seguridad.
• Iluminación infrarroja para cámaras y equipos de visión nocturna.
• Sistemas de visión artificial para automatización industrial.

2. Dimensiones del encapsulado y patrones de soldadura

El contorno del encapsulado se ilustra en los dibujos de la especificación. La vista superior muestra un cuerpo rectangular de 2,80 mm × 3,50 mm. La vista lateral indica un grosor de 2,11 mm. Hay una marca de polaridad en una esquina para identificar el cátodo. La vista inferior revela las almohadillas de contacto: dos almohadillas más grandes para el ánodo y el cátodo, con dimensiones proporcionadas para el diseño del PCB. El patrón de soldadura recomendado (huella) se muestra en la Figura 1-5, con dimensiones de almohadilla de 1,85 mm × 1,25 mm y un paso de 1,80 mm. Todas las dimensiones están en milímetros con una tolerancia de ±0,2 mm a menos que se especifique lo contrario.

3. Características eléctricas y ópticas

3.1 Parámetros eléctricos/ópticos a Ts=25°C

La Tabla 1-1 enumera las características eléctricas y ópticas clave medidas a una temperatura del punto de soldadura de 25°C. La corriente directa (IF) se establece en 50 mA para todas las mediciones. La corriente inversa (IR) a VR=5V es típicamente muy baja (<10 µA). El voltaje directo (VF) varía de 1,4 V típico a 1,6 V máximo. La longitud de onda pico (λp) es 850 nm, con un ancho de banda de radiación espectral (Δλ) de 30 nm, lo que indica un espectro de emisión relativamente estrecho centrado en el infrarrojo cercano. El flujo radiante total (Φe) es típicamente 28 mW, con un mínimo de 14 mW. El ángulo de visión (2θ1/2) es de 70 grados, proporcionando un patrón de emisión moderadamente amplio. La resistencia térmica desde la unión al punto de soldadura (RθJ-S) es de 50 °C/W, lo cual es importante para la gestión térmica.<10 µA). El voltaje directo (VF) varía de 1,4 V típico a 1,6 V máximo. La longitud de onda pico (λp) es 850 nm, con un ancho de banda de radiación espectral (Δλ) de 30 nm, lo que indica un espectro de emisión relativamente estrecho centrado en el infrarrojo cercano. El flujo radiante total (Φe) es típicamente 28 mW, con un mínimo de 14 mW. El ángulo de visión (2θ1/2) es de 70 grados, proporcionando un patrón de emisión moderadamente amplio. La resistencia térmica desde la unión al punto de soldadura (RθJ-S) es de 50 °C/W, lo cual es importante para la gestión térmica.

3.2 Clasificaciones máximas absolutas

La Tabla 1-2 proporciona las clasificaciones máximas absolutas que no deben superarse para evitar daños. La disipación de potencia (PD) está limitada a 80 mW. La corriente directa (IF) no debe exceder los 50 mA (nota: con un ciclo de trabajo de 1/10 y ancho de pulso de 0,1 ms, la corriente puede ser mayor, pero la operación en CD está limitada a 50 mA). El voltaje inverso (VR) es de 5 V. El voltaje de resistencia a descargas electrostáticas (ESD) (HBM) es de 2000 V. El rango de temperatura de operación es de -40°C a +85°C, y el rango de temperatura de almacenamiento también es de -40°C a +85°C. La temperatura de unión (TJ) no debe exceder los 105°C. Se requiere una adecuada disipación de calor y reducción de corriente para mantenerse dentro de estos límites.

4. Curvas típicas de características ópticas

La especificación incluye varias curvas características típicas para ayudar en el diseño.

4.1 Voltaje directo vs. Corriente directa (Fig. 1-6)

Esta curva muestra la relación entre el voltaje directo (VF) y la corriente directa (IF). A medida que IF aumenta de 0 a 60 mA, VF aumenta de aproximadamente 1,3 V a 1,7 V. La curva es no lineal, típica de los LED.

4.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa (Fig. 1-7)

La intensidad relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta 50 mA. A 50 mA, la intensidad relativa es aproximadamente del 100% (punto de referencia). Esto indica que una corriente más alta produce proporcionalmente más potencia radiante, pero los efectos térmicos pueden limitar a corrientes más altas.

4.3 Temperatura vs. Intensidad relativa (Fig. 1-8)

A medida que la temperatura del punto de soldadura (Ts) aumenta de 5°C a 125°C, la intensidad relativa disminuye gradualmente. A 85°C, la intensidad relativa cae aproximadamente al 80% del valor a 25°C. Esta reducción térmica debe considerarse en entornos de alta temperatura.

4.4 Distribución espectral (Fig. 1-9)

La emisión espectral abarca desde aproximadamente 800 nm hasta 900 nm, con un pico en 850 nm. El ancho completo a la mitad del máximo (FWHM) es de aproximadamente 30 nm, lo que confirma el estrecho ancho de banda.

4.5 Diagrama de radiación (Fig. 1-10)

El patrón de radiación muestra la intensidad luminosa relativa en función del ángulo. El semiángulo (intensidad del 50%) es de aproximadamente 35 grados desde el eje óptico, correspondiente a un ángulo de visión total de 70 grados.

4.6 Temperatura vs. Reducción de corriente directa (Fig. 1-11)

Esta curva indica la corriente directa máxima permitida en función de la temperatura del punto de soldadura. A 25°C, la corriente máxima es de 50 mA. A medida que la temperatura aumenta, la corriente permitida disminuye linealmente hasta cero aproximadamente a 105°C (límite de temperatura de unión). Esta reducción es crítica para un funcionamiento fiable.

5. Información de empaquetado

5.1 Cinta portadora y carrete

Los LED se empaquetan en cinta portadora con una marca de polaridad para orientación. Cada carrete contiene 3.500 piezas. Las dimensiones del carrete son: diámetro exterior A = 330,2 ± 2 mm, diámetro del cubo interior B = 12,7 ± 0,3 mm, ancho C = 79,5 ± 1 mm y orificio del husillo D = 14,3 ± 0,2 mm. Se indica la dirección de avance de la cinta.

5.2 Especificación del formato de etiqueta

Las etiquetas de cada carrete incluyen Número de pieza, Número de especificación, Número de lote, Código de contenedor, Cantidad y Fecha. Además, el código de contenedor indica el flujo radiante total (Φe), la longitud de onda pico (WLP) y el voltaje directo (VF) con fines de clasificación.

5.3 Empaque resistente a la humedad

Los carretes se colocan en una bolsa de barrera contra la humedad con un desecante, junto con una tarjeta indicadora de humedad. Luego, la bolsa se sella y etiqueta. Este empaque protege los LED de la absorción de humedad, dado su nivel MSL 5.

5.4 Caja de cartón

Varios carretes se empaquetan en una caja de cartón para su envío. La caja está etiquetada con información del producto y precauciones de manipulación.

6. Elementos y criterios de prueba de fiabilidad

6.1 Pruebas de fiabilidad

Los LED se someten a varias pruebas de fiabilidad según los estándares JEDEC: Reflujo (260°C máx., 3 ciclos), Ciclo de temperatura (-40°C a 100°C, 100 ciclos), Choque térmico (-40°C a 100°C, 300 ciclos), Almacenamiento a alta temperatura (100°C, 1000 horas), Almacenamiento a baja temperatura (-40°C, 1000 horas) y Prueba de vida (25°C, IF=50mA, 1000 horas). El criterio de aceptación es 0 fallos de 10 muestras (0/1).

6.2 Criterios para juzgar daños

Después de las pruebas de fiabilidad, se aplican los siguientes límites: el voltaje directo (VF) no debe exceder el nivel estándar superior (USL) multiplicado por 1,1; la corriente inversa (IR) no debe exceder USL multiplicado por 2,0; el flujo radiante total (Φe) no debe ser inferior al nivel estándar inferior (LSL) multiplicado por 0,7. Estos criterios aseguran que los LED mantengan un rendimiento aceptable después del estrés.

7. Instrucciones de soldadura por reflujo SMT

7.1 Perfil de reflujo

El perfil de soldadura por reflujo recomendado se muestra en la Figura 3-1. Parámetros clave: velocidad de rampa promedio ≤ 3°C/s; rango de temperatura de precalentamiento de 160°C a 200°C con una duración de 60-120 segundos; tiempo por encima de 220°C (TL) es de 60 segundos como máximo; temperatura pico (TP) es de 260°C con un tiempo de permanencia dentro de 5°C del pico de hasta 5 segundos; rampa de enfriamiento ≤ 6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta el pico debe estar dentro de 8 minutos. Solo se permiten dos ciclos de reflujo. Si pasan más de 24 horas después del primer reflujo, los LED pueden dañarse.

7.2 Soldadura manual y reparación

Si se necesita soldadura manual, use un soldador a menos de 300°C durante menos de 3 segundos, y realícelo solo una vez. Generalmente se debe evitar la reparación; si es necesario, use un soldador de doble cabeza y confirme que no haya daños.

7.3 Precauciones

No monte componentes en áreas de PCB deformadas. Evite el estrés mecánico o vibraciones durante el enfriamiento. No enfríe rápidamente los dispositivos después de la soldadura.

8. Precauciones de manipulación y condiciones de almacenamiento

8.1 Consideraciones ambientales

El entorno de operación del LED debe tener un contenido de azufre inferior a 100 PPM en los materiales de acoplamiento. El contenido de bromo y cloro en los materiales externos debe ser inferior a 900 PPM cada uno, con un total inferior a 1500 PPM. Los compuestos orgánicos volátiles (COV) de los materiales del accesorio pueden penetrar el encapsulante de silicona y causar decoloración; por lo tanto, solo deben usarse materiales compatibles.

8.2 Manipulación mecánica

Los componentes deben manipularse a lo largo de las superficies laterales usando pinzas. No toque directamente la lente de silicona, ya que esto puede dañar el circuito interno.

8.3 Diseño del circuito

La corriente de cada LED no debe exceder la clasificación máxima absoluta. Use resistencias limitadoras de corriente para evitar sobretensiones. El circuito de excitación debe permitir solo voltaje directo cuando está encendido; el voltaje inverso puede causar migración y daños. El diseño térmico es crucial: se requiere una adecuada disipación de calor para mantener la temperatura de unión por debajo de 105°C.

8.4 Condiciones de almacenamiento

Antes de abrir la bolsa de aluminio, almacene a ≤30°C y ≤75% HR hasta 1 año desde la fecha de empaque. Después de abrir, almacene a ≤30°C y ≤60% HR, y complete la soldadura dentro de 48 horas. Si el indicador de humedad muestra humedad excesiva o se excede el tiempo de almacenamiento, hornee los LED a 60±5°C durante al menos 24 horas antes de usar.

8.5 Protección ESD

Los LED son sensibles a las descargas electrostáticas (ESD) y al sobresfuerzo eléctrico (EOS). Se deben tomar precauciones ESD adecuadas durante la manipulación y el montaje. El voltaje de resistencia a ESD (HBM) es de 2000 V, pero aún se recomienda protección.