इन्फ्रारेड LED PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - 1.5V फॉरवर्ड वोल्टेज - 100mA - 940nm तरंगदैर्ध्य - 190mW विद्युत अपव्यय - तकनीकी विशिष्टताएँ

1. उत्पाद अवलोकन

1.1 सामान्य विवरण

इन्फ्रारेड LED को एक सब्सट्रेट पर AlGaAs एपिटैक्सियल तकनीक का उपयोग करके निर्मित किया जाता है, जो निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता उत्सर्जन उत्पन्न करता है। यह उपकरण 3.5mm x 2.8mm x 1.85mm आयामों वाले PLCC4 पैकेज में रखा गया है, जो कॉम्पैक्ट डिजाइन और सरफेस-माउंट असेंबली के लिए उपयुक्त है। LED विशिष्ट 940nm की पीक तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित होता है, जो रिमोट कंट्रोल, नाइट विजन और ऑटोमोटिव लाइटिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

1.2 विशेषताएँ

• SMT अनुकूलता के लिए PLCC4 पैकेज
• 120° का अत्यंत विस्तृत व्यूइंग एंगल
• सभी SMT असेंबली और सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त
• स्वचालित प्लेसमेंट के लिए टेप और रील पर उपलब्ध
• नमी संवेदनशीलता स्तर: लेवल 3
• RoHS और REACH निर्देशों का अनुपालन
• ऑटोमोटिव-ग्रेड डिस्क्रीट सेमीकंडक्टर के लिए AEC-Q102 स्ट्रेस टेस्ट के अनुसार योग्य

1.3 अनुप्रयोग

• ऑटोमोटिव इंटीरियर और एक्सटीरियर लाइटिंग (जैसे, एम्बिएंट लाइटिंग, सेंसर इल्युमिनेशन)
• इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल सिस्टम
• ऑप्टिकल सेंसर और एनकोडर
• नाइट विजन उपकरण

2. तकनीकी विशिष्टताएँ

2.1 विद्युत और ऑप्टिकल विशेषताएँ (Ts=25°C, IF=100mA पर)

2.2 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग (Ts=25°C पर)

2.3 VF, Ie और डॉमिनेंट तरंगदैर्ध्य के लिए बिन रेंज (IF=100mA)

LED को एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज, रेडियंट तीव्रता और तरंगदैर्ध्य के अनुसार डिब्बों में क्रमबद्ध किया जाता है। उपलब्ध डिब्बे इस प्रकार हैं:

3. प्रदर्शन वक्र

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 1-7)

विशिष्ट VF-IF वक्र एक अरैखिक संबंध दर्शाता है: कम धाराओं (10mA) पर वोल्टेज लगभग 1.2V है, जो 100mA पर लगभग 1.5V और 200mA पर 1.7V तक बढ़ जाता है। यह घातीय व्यवहार इन्फ्रारेड LED की विशेषता है और स्थिर-धारा ड्राइवरों को डिजाइन करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

3.2 सापेक्ष तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 1-8)

रेडियंट आउटपुट 100mA तक फॉरवर्ड करंट के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है। 100mA पर सापेक्ष तीव्रता 100% सामान्यीकृत होती है; 50mA पर यह लगभग 60% होती है। 100mA से अधिक संचालन (केवल पल्स मोड) उच्च पीक आउटपुट देता है लेकिन ड्यूटी चक्र द्वारा सीमित होना चाहिए।

3.3 सोल्डर तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता (चित्र 1-9)

जैसे-जैसे सोल्डर पॉइंट तापमान बढ़ता है, LED की दक्षता कम होती जाती है। 100°C पर सापेक्ष तीव्रता 25°C पर मान का लगभग 70% तक गिर जाती है। ऑप्टिकल प्रदर्शन बनाए रखने के लिए पर्याप्त तापीय प्रबंधन आवश्यक है।

3.4 सोल्डर तापमान बनाम अधिकतम फॉरवर्ड करंट (चित्र 1-10)

जंक्शन तापमान को 120°C से नीचे रखने के लिए, अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट को बढ़ते परिवेश तापमान के साथ कम किया जाना चाहिए। 25°C पर पूर्ण 100mA लागू किया जा सकता है; 100°C पर अनुमेय करंट घटकर लगभग 20mA हो जाता है।

3.5 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम सोल्डर तापमान (चित्र 1-11)

फॉरवर्ड वोल्टेज तापमान के साथ लगभग -2.5 mV/°C की दर से रैखिक रूप से घटता है। करंट रेगुलेशन लूप डिजाइन करते समय इस नकारात्मक तापमान गुणांक को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

3.6 विकिरण पैटर्न (चित्र 1-12)

LED एक लैम्बर्टियन-जैसा उत्सर्जन पैटर्न प्रदर्शित करता है जिसमें 50% पावर एंगल ±60° होता है, जो कुल 120° व्यूइंग एंगल के अनुरूप है। विकिरण सममित है और एक विस्तृत कोण पर समान रूप से फैलता है, जो इसे व्यापक कवरेज की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

3.7 फॉरवर्ड करंट बनाम डॉमिनेंट तरंगदैर्ध्य (चित्र 1-13)

डॉमिनेंट तरंगदैर्ध्य करंट के साथ थोड़ा बदलता है: 65mA पर 940nm से 105mA पर 946nm तक। लगभग 0.2 nm/mA का यह लाल बदलाव इन्फ्रारेड उत्सर्जकों के लिए सामान्य है और तरंगदैर्ध्य-संवेदनशील अनुप्रयोगों में मुआवजे की आवश्यकता हो सकती है।

3.8 स्पेक्ट्रल वितरण (चित्र 1-14)

उत्सर्जन स्पेक्ट्रम 940nm पर चरम पर होता है और इसकी पूर्ण-चौड़ाई आधी-अधिकतम (FWHM) लगभग 40nm होती है। स्पेक्ट्रम द्वितीयक शिखरों के बिना साफ है, जो फ़िल्टरिंग और डिटेक्शन के लिए उच्च स्पेक्ट्रल शुद्धता सुनिश्चित करता है।

4. यांत्रिक जानकारी

4.1 पैकेज आयाम (चित्र 1-1 से 1-4)

LED पैकेज PLCC4 है जिसके कुल आयाम 3.5mm x 2.8mm x 1.85mm हैं। शीर्ष दृश्य चार टर्मिनल दिखाता है: कैथोड (पिन 1) जो ध्रुवता नॉच से चिह्नित है, एनोड (पिन 2), और दो अतिरिक्त टर्मिनल (पिन 3 और 4) जो बेहतर तापीय अपव्यय के लिए हीट सिंक से विद्युत रूप से जुड़े होते हैं। नीचे का दृश्य 2.6mm x 1.6mm का हीट पैड इंगित करता है। अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न में 4.6mm x 2.6mm का केंद्रीय पैड और 0.8mm x 0.7mm के पिन पैड हैं।

4.2 सोल्डरिंग पैटर्न (चित्र 1-5)

थर्मल और विद्युत प्रदर्शन के लिए उचित PCB लेआउट महत्वपूर्ण है। अनुशंसित लैंड पैटर्न में गर्मी को दूर करने के लिए पैकेज के नीचे एक बड़ा थर्मल पैड शामिल है। जब तक अन्यथा उल्लेख न किया गया हो, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं और सहनशीलता ±0.2mm है।

5. पैकेजिंग जानकारी

5.1 टेप और रील आयाम (चित्र 2-1, 2-2)

LED को टेप और रील में पैक किया जाता है जिसमें प्रति रील 2000 टुकड़े होते हैं। कैरियर टेप में 4.0mm की पॉकेट पिच, 12.0mm की चौड़ाई और PLCC4 पैकेज के लिए अनुकूलित घटक गहराई है। रील का व्यास 330mm, हब व्यास 60mm और चौड़ाई 12.6mm है।

5.2 लेबल जानकारी (तालिका 2-2)

प्रत्येक रील पर पार्ट नंबर, स्पेक नंबर, लॉट नंबर, फ्लक्स के लिए बिन कोड, क्रोमैटिकिटी बिन, फॉरवर्ड वोल्टेज बिन, तरंगदैर्ध्य बिन, मात्रा और डेट कोड अंकित होता है। बिन कोड खंड 2.3 में वर्णित क्रमबद्ध श्रेणियों के अनुरूप होते हैं।

5.3 नमी-रोधी पैकिंग

LED को डेसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड सहित नमी बैरियर बैग में भेजा जाता है। नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) लेवल 3 है, जिसका अर्थ है कि बैग खोलने के बाद ≤30°C/60%RH की शर्तों के तहत फ्लोर लाइफ 168 घंटे है। यदि फ्लोर लाइफ समाप्त हो जाती है या बैग क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो उपयोग से पहले 60±5°C पर >24 घंटे बेकिंग आवश्यक है।

6. विश्वसनीयता परीक्षण

6.1 विश्वसनीयता परीक्षण आइटम (तालिका 2-3)

6.2 विफलता मानदंड

विश्वसनीयता परीक्षण के बाद, LED को विफल माना जाता है यदि निम्नलिखित में से कोई भी सीमा पार हो जाती है: फॉरवर्ड वोल्टेज > 1.1 × ऊपरी स्पेक सीमा (USL), रिवर्स करंट > 2.0 × USL, या रेडियंट तीव्रता<0.7 × निचली स्पेक सीमा (LSL).

7. सोल्डरिंग दिशानिर्देश

7.1 SMT रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

रीफ्लो सोल्डरिंग को अनुशंसित तापमान प्रोफाइल का पालन करना चाहिए: 60-120 सेकंड में 150°C से 200°C तक प्रीहीट, रैंप-अप दर ≤3°C/s, 217°C (लिक्विडस) से ऊपर का समय 60 सेकंड तक, पीक तापमान 260°C जिसमें पीक के 5°C के भीतर का समय 30 सेकंड से अधिक न हो (वास्तविक पीक पर अधिकतम 10 सेकंड), और कूल-डाउन दर ≤6°C/s। 25°C से पीक तक का कुल समय 8 मिनट से कम होना चाहिए। दो बार से अधिक रीफ्लो न करें। यदि रीफ्लो के बीच 24 घंटे से अधिक का अंतराल हो, तो बेकिंग आवश्यक है।

7.2 हाथ सोल्डरिंग

हाथ से सोल्डरिंग केवल एक बार की अनुमति है, जिसमें आयरन का तापमान 300°C से कम और संपर्क समय 3 सेकंड से कम हो। सोल्डरिंग के दौरान सिलिकॉन लेंस पर दबाव डालने से बचें।

7.3 मरम्मत

मरम्मत की अनुशंसा नहीं की जाती है। यदि अपरिहार्य हो, तो दोहरे हेड वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और ध्यानपूर्वक मूल्यांकन करें कि LED की विशेषताओं में गिरावट नहीं हुई है।

8. हैंडलिंग सावधानियाँ

8.1 भंडारण शर्तें

नमी बैरियर बैग खोलने से पहले: ≤30°C और ≤75% RH पर स्टोर करें, शेल्फ लाइफ 1 वर्ष। खोलने के बाद: ≤30°C और ≤60% RH पर 24 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि उस समय के भीतर उपयोग नहीं किया जाता है, तो 60±5°C पर >24 घंटे बेक करें।

8.2 पर्यावरणीय विचार

LED के आसपास 100 ppm से अधिक सल्फर युक्त यौगिकों के संपर्क से बचें। इसके अलावा ब्रोमीन और क्लोरीन के उच्च स्तर (प्रत्येक 900 ppm से नीचे, कुल 1500 ppm से नीचे) से बचें ताकि जंग को रोका जा सके। ऐसी सामग्री का उपयोग करें जो वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (VOCs) का उत्सर्जन नहीं करती हैं जो सिलिकॉन एनकैप्सुलेशन को खराब कर सकते हैं।

8.3 यांत्रिक हैंडलिंग

सिलिकॉन लेंस पर सीधे दबाव न डालें; पैकेज को किनारों से पकड़ें। नियंत्रित बल वाले उपयुक्त पिक-एंड-प्लेस नोजल का उपयोग करें। मुड़े हुए PCB पर LED माउंट न करें या सोल्डरिंग के बाद बोर्ड को मोड़ें नहीं।

8.4 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) संरक्षण

LED ESD के प्रति संवेदनशील है। ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियाँ और आयनाइज़र का उपयोग करें। HBM थ्रेशोल्ड 2000V है; हालांकि, इस स्तर पर 90% से अधिक उपकरण पास करते हैं, फिर भी सावधानीपूर्वक हैंडलिंग आवश्यक है।

8.5 थर्मल डिजाइन

जंक्शन तापमान 120°C से अधिक नहीं होना चाहिए। सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध 130°C/W है। सोल्डर पॉइंट तापमान को कम रखने के लिए पर्याप्त कॉपर एरिया और हीट सिंकिंग के साथ PCB डिजाइन करें। यदि परिवेश का तापमान अधिक है तो करंट को कम करने पर विचार करें।

9. अनुप्रयोग विचार

9.1 ऑटोमोटिव लाइटिंग

AEC-Q102 प्रमाणन के साथ, यह LED ऑटोमोटिव इंटीरियर और एक्सटीरियर लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। विस्तृत व्यूइंग एंगल इसे एम्बिएंट लाइटिंग और संकेतक कार्यों के लिए आदर्श बनाता है। ऑटोमोटिव EMC और थर्मल आवश्यकताओं का अनुपालन सुनिश्चित करें।

9.2 डिजाइन टिप्स

• समानांतर स्ट्रिंग्स में करंट असंतुलन पैदा करने वाले फॉरवर्ड वोल्टेज भिन्नताओं से बचने के लिए एक स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें।
• थर्मल रनअवे को रोकने के लिए प्रति स्ट्रिंग एक श्रृंखला रोकनेवाला शामिल करें।
• थर्मल पैड के नीचे पर्याप्त थर्मल वायस प्रदान करें।
• पल्स संचालन (जैसे, संचार) के लिए, अधिकतम पीक करंट (700mA) और ड्यूटी चक्र (1/10) का सम्मान करें।
• अन्य IR-संवेदनशील उपकरणों के साथ हस्तक्षेप से बचने के लिए IR आउटपुट को फ़िल्टर या शील्ड करें।

10. अनुपालन

यह उत्पाद RoHS (खतरनाक पदार्थों के प्रतिबंध) और REACH (रसायनों का पंजीकरण, मूल्यांकन, प्राधिकरण और प्रतिबंध) नियमों का अनुपालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह ऑटोमोटिव-ग्रेड स्ट्रेस टेस्ट के लिए AEC-Q102 की विश्वसनीयता आवश्यकताओं को भी पूरा करता है। MSL वर्गीकरण JEDEC J-STD-020 के अनुसार लेवल 3 है। यह उपकरण हैलोजन-मुक्त और एंटीमनी-मुक्त है।