LED infrarouge PLCC4 3,5x2,8x1,85mm - Tension directe 1,5V - 100mA - Longueur d'onde 940nm - Dissipation de puissance 190mW - Spécifications techniques

1. Aperçu du produit

1.1 Description générale

La LED infrarouge est fabriquée en utilisant la technologie épitaxiale AlGaAs sur un substrat, produisant une émission à haut rendement dans le spectre proche infrarouge. Le composant est logé dans un boîtier PLCC4 de dimensions 3,5 mm x 2,8 mm x 1,85 mm, ce qui le rend adapté aux conceptions compactes et à l'assemblage en surface. La LED émet à une longueur d'onde de crête typique de 940 nm, idéale pour des applications telles que la télécommande, la vision nocturne et l'éclairage automobile.

1.2 Caractéristiques

• Boîtier PLCC4 pour compatibilité CMS
• Angle de vision extrêmement large de 120°
• Adapté à tous les processus d'assemblage et de soudure CMS
• Disponible en bande et bobine pour placement automatisé
• Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 3
• Conforme aux directives RoHS et REACH
• Qualifié selon le test de contrainte AEC-Q102 pour les semi-conducteurs discrets de qualité automobile

1.3 Applications

• Éclairage automobile intérieur et extérieur (par exemple, éclairage d'ambiance, éclairage de capteur)
• Systèmes de télécommande infrarouge
• Capteurs optiques et codeurs
• Équipements de vision nocturne

2. Caractéristiques techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques (à Ts=25°C, IF=100mA)

2.2 Valeurs maximales absolues (à Ts=25°C)

2.3 Plages de tri pour VF, Ie et longueur d'onde dominante (IF=100mA)

Les LED sont triées en catégories pour la tension directe, l'intensité rayonnante et la longueur d'onde afin de garantir la cohérence. Les catégories disponibles sont les suivantes :

3. Courbes de performance

3.1 Tension directe en fonction du courant direct (Fig. 1-7)

La courbe typique VF-IF montre une relation non linéaire : à faible courant (10 mA), la tension est d'environ 1,2 V, passant à environ 1,5 V à 100 mA et à 1,7 V à 200 mA. Ce comportement exponentiel est caractéristique des LED infrarouges et doit être pris en compte lors de la conception de drivers à courant constant.

3.2 Intensité relative en fonction du courant direct (Fig. 1-8)

La puissance rayonnante augmente quasiment linéairement avec le courant direct jusqu'à 100 mA. À 100 mA, l'intensité relative est normalisée à 100 % ; à 50 mA, elle est d'environ 60 %. Le fonctionnement au-delà de 100 mA (mode impulsionnel uniquement) produit des pics de puissance plus élevés, mais doit être limité par le cycle d'utilisation.

3.3 Température de soudure en fonction de l'intensité relative (Fig. 1-9)

Lorsque la température du point de soudure augmente, l'efficacité de la LED diminue. À 100 °C, l'intensité relative chute à environ 70 % de la valeur à 25 °C. Une gestion thermique adéquate est essentielle pour maintenir les performances optiques.

3.4 Température de soudure en fonction du courant direct maximal (Fig. 1-10)

Pour maintenir la température de jonction en dessous de 120 °C, le courant direct maximal autorisé doit être réduit en fonction de l'augmentation de la température ambiante. À 25 °C, le courant de 100 mA peut être appliqué ; à 100 °C, le courant admissible diminue à environ 20 mA.

3.5 Tension directe en fonction de la température de soudure (Fig. 1-11)

La tension directe diminue linéairement avec la température à un taux d'environ -2,5 mV/°C. Ce coefficient de température négatif doit être pris en compte lors de la conception des boucles de régulation de courant.

3.6 Diagramme de rayonnement (Fig. 1-12)

La LED présente un motif d'émission de type lambertien avec un angle à 50 % de puissance de ±60°, correspondant à un angle de vision total de 120°. Le rayonnement est symétrique et se répartit uniformément sur un angle large, ce qui la rend adaptée aux applications nécessitant une large couverture.

3.7 Courant direct en fonction de la longueur d'onde dominante (Fig. 1-13)

La longueur d'onde dominante se déplace légèrement avec le courant : de 940 nm à 65 mA à 946 nm à 105 mA. Ce décalage vers le rouge d'environ 0,2 nm/mA est typique des émetteurs infrarouges et peut nécessiter une compensation dans les applications sensibles à la longueur d'onde.

3.8 Distribution spectrale (Fig. 1-14)

Le spectre d'émission culmine à 940 nm avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) d'environ 40 nm. Le spectre est propre, sans pics secondaires, garantissant une pureté spectrale élevée pour le filtrage et la détection.

4. Informations mécaniques

4.1 Dimensions du boîtier (Fig. 1-1 à 1-4)

Le boîtier de la LED est un PLCC4 avec des dimensions hors tout de 3,5 mm x 2,8 mm x 1,85 mm. La vue de dessus montre quatre bornes : cathode (broche 1) marquée d'une encoche de polarité, anode (broche 2) et deux bornes supplémentaires (broches 3 et 4) qui sont connectées électriquement au dissipateur thermique pour une meilleure dissipation thermique. La vue de dessous indique un plot thermique de 2,6 mm x 1,6 mm. Les motifs de soudure recommandés ont un plot central de 4,6 mm x 2,6 mm avec des plots de broches de 0,8 mm x 0,7 mm.

4.2 Motifs de soudure (Fig. 1-5)

Une disposition correcte du circuit imprimé est essentielle pour les performances thermiques et électriques. Le motif de pastilles recommandé comprend un grand plot thermique sous le boîtier pour évacuer la chaleur. Toutes les dimensions sont en millimètres avec des tolérances de ±0,2 mm sauf indication contraire.

5. Informations sur l'emballage

5.1 Dimensions du ruban et de la bobine (Fig. 2-1, 2-2)

Les LED sont conditionnées en ruban et bobine avec une quantité de 2000 pièces par bobine. Le ruban de transport a un pas de cavité de 4,0 mm, une largeur de 12,0 mm et une profondeur de composant optimisée pour le boîtier PLCC4. La bobine a un diamètre de 330 mm, un diamètre de moyeu de 60 mm et une largeur de 12,6 mm.

5.2 Informations sur l'étiquette (Tableau 2-2)

Chaque bobine est étiquetée avec le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de catégorie pour le flux, la catégorie de chromaticité, la catégorie de tension directe, la catégorie de longueur d'onde, la quantité et le code de date. Les codes de catégorie correspondent aux plages triées décrites à la section 2.3.

5.3 Emballage résistant à l'humidité

Les LED sont expédiées dans un sachet barrière contre l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Le niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) est de niveau 3, ce qui signifie que la durée de vie après ouverture du sachet est de 168 heures dans des conditions de ≤30°C/60%HR. Si la durée de vie est dépassée ou si le sachet est endommagé, un séchage à 60±5°C pendant >24 heures est nécessaire avant utilisation.

6. Tests de fiabilité

6.1 Éléments du test de fiabilité (Tableau 2-3)

6.2 Critères de défaillance

Après les tests de fiabilité, la LED est considérée comme défaillante si l'une des limites suivantes est dépassée : tension directe > 1,1 × limite supérieure de spécification (USL), courant inverse > 2,0 × USL, ou intensité rayonnante < 0,7 × limite inférieure de spécification (LSL).<0,7 × limite inférieure de spécification (LSL).

7. Directives de soudure

7.1 Profil de soudure par refusion CMS

La soudure par refusion doit suivre le profil de température recommandé : préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60 à 120 secondes, vitesse de montée ≤3°C/s, temps au-dessus de 217°C (liquidus) jusqu'à 60 secondes, température de crête 260°C avec un temps à moins de 5°C de la crête ne dépassant pas 30 secondes (maximum 10 secondes à la crête réelle), et vitesse de refroidissement ≤6°C/s. Le temps total de 25°C à la crête doit être inférieur à 8 minutes. Ne pas effectuer plus de deux refusions. Si plus de 24 heures s'écoulent entre les refusions, un séchage est nécessaire.

7.2 Soudure manuelle

La soudure manuelle n'est autorisée qu'une seule fois avec une température de fer inférieure à 300°C et un temps de contact inférieur à 3 secondes. Éviter d'appliquer une pression sur la lentille en silicone pendant le soudage.

7.3 Réparation

La réparation n'est pas recommandée. Si elle est inévitable, utiliser un fer à souder à double tête et évaluer soigneusement que les caractéristiques de la LED ne sont pas dégradées.

8. Précautions de manipulation

8.1 Conditions de stockage

Avant d'ouvrir le sachet barrière contre l'humidité : stocker à ≤30°C et ≤75% HR, durée de conservation 1 an. Après ouverture : utiliser dans les 24 heures à ≤30°C et ≤60% HR. Si non utilisé dans ce délai, sécher à 60±5°C pendant >24 heures.

8.2 Considérations environnementales

Éviter l'exposition à des composés contenant du soufre au-delà de 100 ppm dans l'environnement de la LED. Éviter également des niveaux élevés de brome et de chlore (chacun en dessous de 900 ppm, total en dessous de 1500 ppm) pour éviter la corrosion. Utiliser des matériaux qui ne dégagent pas de composés organiques volatils (COV) pouvant décolorer l'encapsulation en silicone.

8.3 Manipulation mécanique

Ne pas appliquer de pression directement sur la lentille en silicone ; manipuler le boîtier par les côtés. Utiliser des buses de prélèvement appropriées avec une force contrôlée. Ne pas monter les LED sur des circuits imprimés voilés ni plier la carte après soudure.

8.4 Protection contre les décharges électrostatiques (DES)

La LED est sensible aux DES. Utiliser un poste de travail mis à la terre, des bracelets antistatiques et des ioniseurs. Le seuil HBM est de 2000 V ; cependant, plus de 90 % des dispositifs passent à ce niveau, une manipulation minutieuse est donc encore nécessaire.

8.5 Conception thermique

La température de jonction ne doit pas dépasser 120°C. La résistance thermique au point de soudure est de 130°C/W. Concevoir le circuit imprimé avec une surface de cuivre adéquate et un dissipateur thermique pour maintenir la température du point de soudure basse. Envisager une réduction du courant si la température ambiante est élevée.

9. Considérations d'application

9.1 Éclairage automobile

Avec la certification AEC-Q102, cette LED convient aux applications d'éclairage automobile intérieur et extérieur. Son large angle de vision la rend idéale pour l'éclairage d'ambiance et les fonctions de signalisation. Assurer la conformité aux exigences CEM et thermiques automobiles.

9.2 Conseils de conception

• Utiliser un driver à courant constant pour éviter les variations de tension directe provoquant un déséquilibre de courant dans les branches parallèles.
• Inclure une résistance série par branche pour éviter l'emballement thermique.
• Prévoir des vias thermiques adéquats sous le plot thermique.
• Pour un fonctionnement pulsé (par exemple, communication), respecter le courant de crête maximal (700 mA) et le cycle d'utilisation (1/10).
• Filtrer ou blinder la sortie IR pour éviter les interférences avec d'autres dispositifs sensibles aux infrarouges.

10. Conformité

Ce produit est conçu pour être conforme aux réglementations RoHS (Restriction des substances dangereuses) et REACH (Enregistrement, évaluation, autorisation et restriction des produits chimiques). Il répond également aux exigences de fiabilité AEC-Q102 pour les tests de contrainte de qualité automobile. La classification MSL est de niveau 3 selon JEDEC J-STD-020. Le dispositif est sans halogène et sans antimoine.