적외선 발광 및 수신 소자 LTE-C9511-E 데이터시트 - 940nm 파장 - 20mA 순방향 전류 - 1.5V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 신뢰할 수 있는 적외선 발광 및 수신이 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 개별 적외선 소자의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 940nm의 피크 파장을 특징으로 하는 표면 실장 소자로, 다양한 광전자 시스템에 적합합니다.

1.1 특징

• RoHS 및 친환경 제품(Green Product) 표준을 준수합니다.
• 자동화 조립을 위해 7인치 직경 릴에 8mm 테이프로 포장됩니다.
• 자동 부품 장착 장비 및 적외선 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다.
• 표준 EIA 패키지 풋프린트를 사용합니다.
• 940nm의 피크 발광 파장(λp).
• 투명 플라스틱 캡슐화 및 탑 뷰 렌즈.
• 습기 민감도 등급(MSL) 3.

1.2 적용 분야

• 리모컨 유닛용 적외선 발광기.
• 근접 감지, 데이터 전송 또는 보안 경보를 위한 PCB 장착형 적외선 센서.

2. 외형 치수

본 소자는 표준 표면 실장 소자(SMD) 패키지 외형을 따릅니다. 별도로 명시되지 않는 한, 모든 주요 치수는 데이터시트 도면에 표준 공차 ±0.15mm로 제공됩니다. 이 패키지는 인쇄 회로 기판(PCB) 위에 신뢰성 있게 장착 및 솔더링되도록 설계되었습니다.

3. 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 모든 값은 주변 온도(TA) 25°C에서 지정됩니다.

• 소비 전력(Pd):100 mW
• 피크 순방향 전류(IFP):1 A (펄스 조건: 300 pps, 10μs 펄스 폭)
• DC 순방향 전류(IF):50 mA
• 역방향 전압(VR):5 V
• 동작 온도 범위(Topr):-40°C ~ +85°C
• 보관 온도 범위(Tstg):-55°C ~ +100°C
• 적외선 리플로우 솔더링 조건:최대 피크 온도 260°C, 최대 10초.

4. 전기적 및 광학적 특성

일반적인 성능 파라미터는 지정된 테스트 조건에서 TA=25°C로 측정되며, 예상되는 동작 특성을 제공합니다.

• 복사 강도(I_E):IF = 20mA에서 최소 4.0, 일반 6.0 mW/sr._F= 20mA.
• 피크 발광 파장(λ_피크):IF = 20mA에서 일반 940 nm._F= 20mA.
• 스펙트럼 선 반치폭(Δλ):IF = 20mA에서 일반 50 nm._F= 20mA.
• 순방향 전압(V_F):IF = 20mA에서 일반 1.2, 최대 1.5 V._F= 20mA.
• 역방향 전류(I_R):VR = 5V에서 최대 10 μA._R= 5V.
• 시야각(2θ_1/2):최소 20, 일반 25도. θ1/2는 복사 강도가 축상 값의 절반이 되는 축 이탈 각도입니다._/2is the off-axis angle where radiant intensity is half the axial value.

4.1 빈 코드 목록

소자들은 애플리케이션 설계의 일관성을 보장하기 위해 20mA에서 측정된 복사 강도에 따라 빈으로 그룹화됩니다.

• 빈 코드 K:4 ~ 6 mW/sr
• 빈 코드 L:5 ~ 7.5 mW/sr
• 6 ~ 9 mW/sr빈 코드 N:
• 7 ~ 10.5 mW/sr5. 일반 성능 곡선

다음 곡선들은 다양한 조건에서 소자의 동작을 설명하여 회로 설계에 대한 깊은 통찰력을 제공합니다.

5.1 스펙트럼 분포

스펙트럼 출력 곡선은 파장에 따른 상대 복사 강도를 보여주며, 일반적인 50nm 반치폭을 가진 940nm 피크를 중심으로 하여 적외선 빛의 스펙트럼 순도를 정의합니다.

5.2 순방향 전류 대 순방향 전압

이 IV 곡선은 인가된 순방향 전류와 소자 양단에 발생하는 전압 강하 사이의 관계를 나타내며, 필요한 구동 전압과 소비 전력을 결정하는 데 중요합니다.

5.3 순방향 전류 대 주변 온도

이 그래프는 주변 온도가 증가함에 따라 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류의 디레이팅을 보여주며, 열 관리와 신뢰성에 필수적입니다.

5.4 상대 복사 강도 대 순방향 전류

구동 전류가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 비례하는지 설명하여, 원하는 밝기/강도를 위한 최적의 전류 설정을 돕습니다.

5.5 상대 복사 강도 대 주변 온도

접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 일반적으로 감소하는 것을 보여주며, 다양한 열 환경에서 동작하는 애플리케이션에서 주요 고려 사항입니다.

5.6 방사 패턴 다이어그램

방출된 적외선 복사의 각도 분포를 나타내는 극좌표도로, 일반적인 25도의 시야각이 특징입니다. 이는 발광 콘을 정의하며, 발광기와 검출기를 정렬하는 데 매우 중요합니다.

6. 기계적 및 포장 정보

6.1 권장 솔더링 패드 레이아웃

리플로우 공정 중 적절한 솔더 접합 형성, 기계적 안정성 및 열 방출을 보장하기 위해 권장 PCB 랜드 패턴 치수가 제공됩니다.

6.2 테이프 및 릴 패키지 치수

상세 도면은 표준 SMD 조립 장비와 호환되는 캐리어 테이프 치수, 포켓 간격 및 릴 사양을 명시합니다.

릴 직경: 7인치.

• 릴당 수량: 1500개.
• 포장은 ANSI/EIA 481-1-A-1994 사양을 준수합니다.
• 7. 조립 및 취급 지침

7.1 보관 조건

습기 민감도 등급 3으로 인해 특정 보관 프로토콜을 준수해야 합니다. 건제제가 들어 있는 개봉되지 않은 공장 밀봉 패키지는 30°C 이하, 90% RH 이하에서 보관하고 1년 이내에 사용해야 합니다. 개봉 후에는 구성품을 30°C 이하, 60% RH 이하에서 보관하고, 이상적으로는 1주일 이내에 리플로우해야 합니다. 원래 봉지 외부에서 장기 보관할 경우 건조 캐비닛 또는 건제제가 들어 있는 밀폐 용기가 필요합니다. 1주일 이상 보관된 구성품은 솔더링 전에 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 "팝콘 현상" 손상을 방지해야 합니다.

7.2 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올(IPA)과 같은 알코올 계 용매만 사용해야 합니다. 강력하거나 공격적인 화학 세정제는 반드시 피해야 합니다.

7.3 솔더링 권장 사항

본 소자는 적외선 리플로우 솔더링과 호환됩니다. JEDEC 호환 온도 프로파일을 권장합니다.

리플로우 솔더링:

• 최대 피크 온도 260°C, 최대 10초 (최대 2회 리플로우 사이클).핸드 솔더링(인두):
• 최대 팁 온도 300°C, 패드당 최대 3초.정확한 프로파일은 특정 PCB 설계, 솔더 페이스트 및 사용되는 오븐에 맞게 특성화되어야 합니다.

7.4 구동 회로 설계

적외선 발광 다이오드(IRED)는 전류 구동 소자이므로 안정적인 동작을 위해 직렬 전류 제한 저항이 필수적입니다. 권장 회로 구성(회로 A)은 여러 소자가 병렬로 전압원에 연결된 경우에도 각 IRED마다 개별 저항을 직렬로 배치합니다. 이는 모든 소자에 걸쳐 균일한 전류 분배와 일관된 복사 강도를 보장하여, 개별 저항 없이 단순 병렬 연결(회로 B)에서 발생할 수 있는 밝기 변동을 방지합니다.

8. 적용 노트 및 설계 고려 사항

8.1 일반적인 적용 시나리오

이 구성 요소는 범용 적외선 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 940nm 파장은 많은 플라스틱을 통한 높은 투과율과 낮은 가시성으로 인해 원격 제어 시스템에 이상적입니다. 또한 소비자 가전, 사무 기기 및 기본 산업 제어에서의 단거리 데이터 링크, 물체 감지 및 근접 감지에도 적합합니다.

8.2 설계 고려 사항

광학 정렬:

• 25도의 시야각은 최적의 신호 강도를 위해 발광기와 해당 광검출기(예: 포토트랜지스터 또는 포토다이오드) 사이의 세심한 기계적 정렬을 요구합니다.전류 설정:
• 주요 파라미터 테스트를 위해 권장 20mA DC 순방향 전류 이하에서 동작하십시오. 필요한 복사 강도에 적합한 전류를 선택하기 위해 성능 곡선을 사용하되, 소비 전력 및 열 효과를 고려하십시오.주변광 내성:
• 감지 시스템의 일부로 사용될 때, 변조된 IR 신호 및 해당 필터링된 검출기의 사용을 고려하여 햇빛 또는 백열등과 같은 주변 광원의 간섭을 제거하십시오.
• 열 관리:
• 장기적인 신뢰성을 유지하기 위해, 특히 최대 정격 근처 또는 높은 주변 온도에서 동작할 경우 PCB 레이아웃이 적절한 열 방출을 제공하는지 확인하십시오.8.3 동작 원리

이 소자는 적외선 발광 다이오드(LED)로 기능합니다. 순방향 전압(VF)을 초과하는 순방향 바이어스 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 접합에서 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 반도체 재료(예: GaAs)는 적외선 스펙트럼(940nm)에서 광자를 생성하도록 선택되며, 이는 인간의 눈에는 보이지 않지만 실리콘 기반 광검출기에 의해 감지될 수 있습니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)_F9.1 복사 강도와 광도는 무엇이 다른가요?

복사 강도(mW/sr 단위)는 적외선 스펙트럼에서 단위 입체각당 방출되는 광 출력입니다. 광도(칸델라 단위)는 인간 눈의 민감도에 따라 가중치가 부여되며, 이 비가시 적외선 광원에는 적용되지 않습니다.

9.2 이 IRED를 마이크로컨트롤러 GPIO 핀에서 직접 구동할 수 있나요?

아니요. 마이크로컨트롤러 핀은 일반적으로 20mA를 안정적으로 공급할 수 없으며 전류 조절 기능이 없습니다. 데이터시트에 표시된 대로 직렬 전류 제한 저항이 있는 구동 회로(예: 트랜지스터)를 항상 사용하여 IRED에 안정적이고 제어된 전류를 공급하십시오.

9.3 보관 조건이 왜 그렇게 구체적입니까 (MSL 3)?

플라스틱 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 급속히 증발하여 내부 압력을 생성하고 박리 또는 균열("팝콘 현상")을 일으킬 수 있습니다. MSL 등급 및 베이킹 지침은 이 고장 모드를 방지합니다.

9.4 올바른 직렬 저항 값을 어떻게 선택합니까?

옴의 법칙을 사용하십시오: R = (V공급 - VF) / IF. 예를 들어, 5V 공급, 일반 VF 1.2V, 원하는 IF 20mA: R = (5 - 1.2) / 0.02 = 190 옴. 정격 전력(P = IF²R)을 고려하여 가장 가까운 표준 저항 값을 선택하십시오.

.4 How do I select the correct series resistor value?

Use Ohm's Law: R = (V_supply- V_F) / I_F. For example, with a 5V supply, a typical V_Fof 1.2V, and a desired I_Fof 20mA: R = (5 - 1.2) / 0.02 = 190 Ohms. Choose the nearest standard resistor value, considering power rating (P = I²R).