LED infrarosso PLCC4 3,5x2,8x1,85mm - Tensione diretta 1,5V - 100mA - Lunghezza d'onda 940nm - Dissipazione di potenza 190mW - Specifiche tecniche

1. Panoramica del prodotto

1.1 Descrizione generale

Il LED infrarosso è realizzato utilizzando la tecnologia epitassiale AlGaAs su un substrato, producendo un'emissione ad alta efficienza nello spettro del vicino infrarosso. Il dispositivo è alloggiato in un package PLCC4 con dimensioni di 3,5mm x 2,8mm x 1,85mm, rendendolo adatto per design compatti e montaggio superficiale. Il LED emette a una tipica lunghezza d'onda di picco di 940nm, ideale per applicazioni come controllo remoto, visione notturna e illuminazione automobilistica.

1.2 Caratteristiche

• Package PLCC4 per compatibilità SMT
• Angolo di visione estremamente ampio di 120°
• Adatto per tutti i processi di assemblaggio e saldatura SMT
• Disponibile su nastro e bobina per posizionamento automatico
• Livello di sensibilità all'umidità: Livello 3
• Conforme alle direttive RoHS e REACH
• Qualificato secondo il test di stress AEC-Q102 per semiconduttori discreti di grado automobilistico

1.3 Applicazioni

• Illuminazione interna ed esterna automobilistica (es. illuminazione ambientale, illuminazione sensori)
• Sistemi di controllo remoto a infrarossi
• Sensori ottici e encoder
• Apparecchiature per la visione notturna

2. Specifiche tecniche

2.1 Caratteristiche elettriche e ottiche (a Ts=25°C, IF=100mA)

2.2 Valori massimi assoluti (a Ts=25°C)

2.3 Intervallo bin per VF, Ie e lunghezza d'onda dominante (IF=100mA)

I LED sono suddivisi in bin per tensione diretta, intensità radiante e lunghezza d'onda per garantire coerenza. I bin disponibili sono i seguenti:

3. Curve di prestazione

3.1 Tensione diretta vs. Corrente diretta (Fig. 1-7)

La curva tipica VF-IF mostra una relazione non lineare: a basse correnti (10mA) la tensione è di circa 1,2V, salendo a circa 1,5V a 100mA e 1,7V a 200mA. Questo comportamento esponenziale è caratteristico dei LED infrarossi e deve essere considerato nella progettazione dei driver a corrente costante.

3.2 Intensità relativa vs. Corrente diretta (Fig. 1-8)

L'emissione radiante aumenta quasi linearmente con la corrente diretta fino a 100mA. A 100mA l'intensità relativa è normalizzata al 100%; a 50mA è circa 60%. Operare oltre 100mA (solo modalità impulsata) produce picchi di uscita più elevati, ma deve essere limitato dal duty cycle.

3.3 Temperatura di saldatura vs. Intensità relativa (Fig. 1-9)

All'aumentare della temperatura del punto di saldatura, l'efficienza del LED diminuisce. A 100°C l'intensità relativa scende a circa il 70% del valore a 25°C. Una gestione termica adeguata è essenziale per mantenere le prestazioni ottiche.

3.4 Temperatura di saldatura vs. Corrente diretta massima (Fig. 1-10)

Per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 120°C, la corrente diretta massima consentita deve essere ridotta all'aumentare della temperatura ambiente. A 25°C si può applicare l'intero 100mA; a 100°C la corrente consentita si riduce a circa 20mA.

3.5 Tensione diretta vs. Temperatura di saldatura (Fig. 1-11)

La tensione diretta diminuisce linearmente con la temperatura a una velocità di circa -2,5 mV/°C. Questo coefficiente di temperatura negativo deve essere considerato nella progettazione dei loop di regolazione della corrente.

3.6 Diagramma di radiazione (Fig. 1-12)

Il LED presenta un'emissione di tipo Lambertiano con un angolo di potenza al 50% di ±60°, corrispondente a un angolo di visione totale di 120°. La radiazione è simmetrica e si distribuisce uniformemente su un ampio angolo, rendendolo adatto per applicazioni che richiedono una copertura estesa.

3.7 Corrente diretta vs. Lunghezza d'onda dominante (Fig. 1-13)

La lunghezza d'onda dominante si sposta leggermente con la corrente: da 940nm a 65mA a 946nm a 105mA. Questo spostamento verso il rosso di circa 0,2 nm/mA è tipico degli emettitori infrarossi e potrebbe necessitare di compensazione in applicazioni sensibili alla lunghezza d'onda.

3.8 Distribuzione spettrale (Fig. 1-14)

Lo spettro di emissione ha un picco a 940nm con una larghezza a metà altezza (FWHM) di circa 40nm. Lo spettro è pulito senza picchi secondari, garantendo un'elevata purezza spettrale per filtrazione e rilevamento.

4. Informazioni meccaniche

4.1 Dimensioni del package (Fig. 1-1 a 1-4)

Il package LED è un PLCC4 con dimensioni complessive di 3,5mm x 2,8mm x 1,85mm. La vista dall'alto mostra quattro terminali: catodo (pin 1) contrassegnato da una tacca di polarità, anodo (pin 2) e due terminali aggiuntivi (pin 3 e 4) che sono collegati elettricamente al dissipatore di calore per una migliore dissipazione termica. La vista dal basso indica un pad termico di 2,6mm x 1,6mm. I pattern di saldatura raccomandati hanno un pad centrale di 4,6mm x 2,6mm con pad per pin di 0,8mm x 0,7mm.

4.2 Pattern di saldatura (Fig. 1-5)

Una corretta disposizione del PCB è fondamentale per le prestazioni termiche ed elettriche. Il pattern di terra raccomandato include un grande pad termico sotto il package per condurre via il calore. Tutte le dimensioni sono in millimetri con tolleranze di ±0,2mm salvo diversa indicazione.

5. Informazioni sull'imballaggio

5.1 Dimensioni del nastro e della bobina (Fig. 2-1, 2-2)

I LED sono confezionati in nastro e bobina con una quantità di 2000 pezzi per bobina. Il nastro di trasporto ha un passo della tasca di 4,0mm, larghezza di 12,0mm e profondità del componente ottimizzata per il package PLCC4. La bobina ha un diametro di 330mm, diametro del mozzo di 60mm e larghezza di 12,6mm.

5.2 Informazioni sull'etichetta (Tabella 2-2)

Ogni bobina è etichettata con numero di parte, numero di specifica, numero di lotto, codice bin per flusso, bin di cromaticità, bin di tensione diretta, bin di lunghezza d'onda, quantità e codice data. I codici bin corrispondono agli intervalli ordinati descritti nella Sezione 2.3.

5.3 Imballaggio resistente all'umidità

I LED vengono spediti in un sacchetto barriera all'umidità con essiccante e una scheda indicatrice di umidità. Il livello di sensibilità all'umidità (MSL) è Livello 3, il che significa che la vita a pavimento è di 168 ore dopo l'apertura del sacchetto in condizioni di ≤30°C/60%RH. Se la vita a pavimento viene superata o il sacchetto è danneggiato, è necessaria una cottura a 60±5°C per >24 ore prima dell'uso.

6. Test di affidabilità

6.1 Elementi dei test di affidabilità (Tabella 2-3)

6.2 Criteri di guasto

Dopo il test di affidabilità, il LED è considerato guasto se uno dei seguenti limiti viene superato: tensione diretta > 1,1 × limite superiore specificato (USL), corrente inversa > 2,0 × USL, o intensità radiante < 0,7 × limite inferiore specificato (LSL).<0,7 × limite inferiore specificato (LSL).

7. Linee guida per la saldatura

7.1 Profilo di saldatura a riflusso SMT

La saldatura a riflusso deve seguire il profilo di temperatura raccomandato: preriscaldamento da 150°C a 200°C per 60-120 secondi, velocità di salita ≤3°C/s, tempo sopra 217°C (liquidus) fino a 60 secondi, temperatura di picco 260°C con tempo entro 5°C dal picco non superiore a 30 secondi (massimo 10 secondi al picco effettivo) e velocità di raffreddamento ≤6°C/s. Il tempo totale da 25°C al picco deve essere inferiore a 8 minuti. Non eseguire il riflusso più di due volte. Se trascorrono più di 24 ore tra i riflussi, è necessaria una cottura.

7.2 Saldatura a mano

La saldatura a mano è consentita solo una volta con temperatura del saldatore inferiore a 300°C e tempo di contatto inferiore a 3 secondi. Evitare di applicare pressione sulla lente in silicone durante la saldatura.

7.3 Riparazione

La riparazione non è raccomandata. Se inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia punta e valutare attentamente che le caratteristiche del LED non vengano degradate.

8. Precauzioni per la manipolazione

8.1 Condizioni di stoccaggio

Prima di aprire il sacchetto barriera all'umidità: conservare a ≤30°C e ≤75% UR, durata di conservazione 1 anno. Dopo l'apertura: utilizzare entro 24 ore a ≤30°C e ≤60% UR. Se non utilizzato entro quel tempo, cuocere a 60±5°C per >24 ore.

8.2 Considerazioni ambientali

Evitare l'esposizione a composti contenenti zolfo superiori a 100 ppm nell'ambiente circostante il LED. Evitare anche alti livelli di bromo e cloro (ciascuno al di sotto di 900 ppm, totale al di sotto di 1500 ppm) per prevenire la corrosione. Utilizzare materiali che non emettano composti organici volatili (COV) che possono scolorire l'incapsulamento in silicone.

8.3 Manipolazione meccanica

Non applicare pressione direttamente sulla lente in silicone; maneggiare il package dai lati. Utilizzare ugelli pick-and-place appropriati con forza controllata. Non montare LED su PCB deformati o piegare la scheda dopo la saldatura.

8.4 Protezione dalle scariche elettrostatiche (ESD)

Il LED è sensibile alle ESD. Utilizzare postazione di lavoro messa a terra, cinturini da polso e ionizzatori. La soglia HBM è 2000V; tuttavia, oltre il 90% dei dispositivi supera questo livello, quindi è comunque necessaria una manipolazione attenta.

8.5 Progettazione termica

La temperatura di giunzione non deve superare 120°C. La resistenza termica al punto di saldatura è 130°C/W. Progettare il PCB con un'area di rame adeguata e dissipazione di calore per mantenere bassa la temperatura del punto di saldatura. Considerare la riduzione della corrente se la temperatura ambiente è elevata.

9. Considerazioni applicative

9.1 Illuminazione automobilistica

Con la qualifica AEC-Q102, questo LED è adatto per applicazioni di illuminazione automobilistica interna ed esterna. L'ampio angolo di visione lo rende ideale per illuminazione ambientale e funzioni di segnalazione. Assicurarsi della conformità ai requisiti EMC e termici automobilistici.

9.2 Consigli di progettazione

• Utilizzare un driver a corrente costante per evitare che le variazioni di tensione diretta causino squilibri di corrente in stringhe parallele.
• Includere un resistore in serie per stringa per prevenire la fuga termica.
• Fornire sufficienti vie termiche sotto il pad termico.
• Per il funzionamento impulsato (es. comunicazione), rispettare la corrente di picco massima (700mA) e il duty cycle (1/10).
• Filtrare o schermare l'uscita IR per evitare interferenze con altri dispositivi sensibili all'IR.

10. Conformità

Questo prodotto è progettato per essere conforme alle normative RoHS (Restrizione delle sostanze pericolose) e REACH (Registrazione, valutazione, autorizzazione e restrizione delle sostanze chimiche). Soddisfa anche i requisiti di affidabilità AEC-Q102 per i test di stress di grado automobilistico. La classificazione MSL è Livello 3 secondo JEDEC J-STD-020. Il dispositivo è esente da alogeni e antimonio.