IR LED 3.8x3.8x2.28mm 850nm 2W EMC 패키지 - 순방향 전압 1.8V - 복사속 800mW - 한국어 데이터시트

1. 제품 개요

RF-E38A8-IR3-FR은 고신뢰성 애플리케이션을 위해 설계된 적외선 LED입니다. EMC(에폭시 몰딩 컴파운드) 패키지를 사용하여 견고성과 효율적인 열 관리를 제공합니다. 3.80mm × 3.80mm × 2.28mm의 소형 크기로 다양한 소형 광학 설계에 적합합니다. 이 LED는 850nm의 피크 파장에서 방출되어 보안 감시, 적외선 조명 및 센서 시스템에 이상적입니다. RoHS를 준수하며 수분 민감도 레벨 3입니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 전기적 및 광학적 특성 (Ts=25°C 기준)

이 소자는 순방향 전류(IF) 1000mA에서 순방향 전압(VF)이 일반적으로 1.8V, 최대 2.3V로 동작합니다. 역전류(IR)는 VR=5V에서 10µA로 제한됩니다. 총 복사속(Φe)은 일반적으로 800mW, 최대 1120mW입니다. 시야각(2θ1/2)은 80도로, 영역 조명에 적합한 넓은 방사 패턴을 제공합니다. 피크 파장은 850nm이며 스펙트럼 대역폭은 39nm입니다. 접합점에서 납땜점까지의 열 저항(RTHJ-S)은 11°C/W로 양호한 방열 성능을 나타냅니다.

2.2 절대 최대 정격

전력 손실(PD)은 2W, 순방향 전류(IF) 최대 1000mA, 역전압(VR) 최대 5V입니다. 정전기 방전(ESD, HBM)은 최대 2000V까지 견딥니다. 동작 온도 범위는 -40°C ~ +85°C, 보관 온도는 -40°C ~ +100°C, 접합 온도(TJ) 최대 125°C입니다. 납땜점 온도에 따른 디레이팅이 필요하며, 고온에서 동작할 때는 순방향 전류를 줄여야 합니다.

3. 빈 시스템 설명

데이터시트에 빈 코드가 명시적으로 상세히 기술되어 있지는 않지만, 라벨 사양에는 BIN CODE, 총 복사속(Φe), 피크 파장(WLP), 순방향 전압(VF) 필드가 포함되어 있습니다. 이는 제품이 이러한 파라미터별로 분류됨을 나타냅니다. 일반적인 빈 분류에는 플럭스 빈(예: R, S, T)과 전압 빈(예: V1, V2)이 포함됩니다. 파장 허용 오차는 일반적으로 850nm를 기준으로 ±5nm입니다. 고객은 특정 빈 요구사항에 대해 주문 코드를 참조해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 순방향 전압 대 순방향 전류

I-V 곡선은 순방향 전류가 1.5V에서 약 200mA에서 시작하여 약 1.8V에서 1000mA까지 상승함을 보여줍니다. 기울기는 동작 영역에서 동적 저항이 약 0.3-0.4Ω인 일반적인 다이오드 순방향 특성을 나타냅니다.

4.2 순방향 전류 대 상대 강도

상대 강도는 200mA에서 1000mA까지 순방향 전류에 따라 거의 선형적으로 증가합니다. 1000mA에서 출력은 약 100%(정규화)이며, 더 높은 전류에서 약간의 포화가 발생합니다. 이러한 선형성은 전류 제어 설계를 단순화합니다.

4.3 온도 의존성

상대 강도는 납땜점 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 85°C에서 강도는 25°C 값의 약 80%로 떨어집니다. 고온 환경에서 일관된 광 출력을 유지하려면 열 관리가 중요합니다.

4.4 스펙트럼 분포

스펙트럼 방출은 850nm를 중심으로 하며 반치전폭(FWHM)은 약 39nm입니다. 곡선은 GaAs 기반 적외선 LED의 일반적인 대칭형입니다. 780-950nm 범위 밖의 방출은 무시할 수 있습니다.

4.5 방사 패턴

방사 다이어그램은 반각 80도의 Lambertian 유사 분포를 보여줍니다. 상대 강도는 -40° ~ +40°에서 50% 이상으로, 이 LED는 광각 조명 애플리케이션에 적합합니다.

4.6 순방향 전류 디레이팅

최대 순방향 전류는 25°C에서 1000mA에서 125°C에서 0mA까지 선형적으로 디레이팅되어야 합니다. 이 곡선은 열 설계에 필수적입니다. 실제로 85°C에서 허용 전류는 약 600mA입니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

이 LED는 캐비티 패키지로 치수는 3.80mm(길이) × 3.80mm(폭) × 2.28mm(높이)입니다. 극성은 상단 뷰의 노치로 표시됩니다. 하단 뷰에는 2개의 애노드(핀 1, 2)와 1개의 캐소드(핀 3)가 있습니다. 권장 납땜 패드 레이아웃에는 방열을 위한 2.7mm x 2.7mm 중앙 패드가 포함됩니다.

5.2 캐리어 테이프 및 릴

패키징은 12mm 폭 캐리어 테이프에 4mm 피치, 릴당 3000개입니다. 릴 치수는 표준 EIA-481을 준수합니다: 플랜지 직경 330.2mm, 허브 직경 79.5mm. 테이프에는 극성 표시가 포함됩니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

JEDEC J-STD-020 무연 리플로우 프로파일을 따르십시오. 150°C ~ 200°C에서 60~120초 동안 예열, 상승 속도 ≤3°C/s, 217°C(TL) 이상 유지 시간 최대 60초, 피크 온도 260°C(260°C에서 최대 10초). 냉각 속도 ≤6°C/s. 리플로우 패스는 2회를 초과하지 마십시오. 간격이 24시간을 초과하면 솔더링 전 베이킹이 필요합니다.

6.2 수동 솔더링 및 수리

수동 솔더링: 인두 온도<300°C, 지속 시간<3초, 1회만. 수리는 권장되지 않습니다. 필요한 경우 양면 인두와 LED 특성 사전 검증을 사용하십시오.

6.3 보관 및 수분 처리

수분 민감도 레벨 3. 개봉하지 않은 백은 ≤30°C/≤75%RH에서 최대 1년 동안 보관하십시오. 개봉 후 168시간 이내(≤30°C/≤60%RH)에 사용하거나 사용 전 60±5°C에서 24시간 이상 베이킹하십시오. 건조제가 만료되었거나 백이 손상된 경우 사용하지 마십시오.

7. 패키징 및 주문 정보

표준 패키징: 릴당 3000개. 릴은 실리카겔 및 습도 표시기가 포함된 방습백에 밀봉됩니다. 라벨에는 부품 번호, 로트 번호, 빈 코드, 수량 및 날짜 코드가 포함됩니다. 외부 카톤에는 여러 릴이 들어 있습니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

8.1 일반적인 애플리케이션

감시 카메라, 보안용 IR 조명, 머신 비전 시스템, 근접 센서, 광 데이터 전송. 850nm 파장은 CMOS/CCD 카메라에 잘 매칭됩니다.

8.2 설계 고려 사항

열 관리: 적절한 PCB 구리 면적과 서멀 비아를 사용하십시오. 절대 최대 정격을 초과하지 마십시오. 항상 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 열 폭주를 방지하십시오. 역전압을 피하십시오. 적절한 접지와 핸들링을 통해 정전기 방전으로부터 LED를 보호하십시오. 황, 브롬, 염소 화합물에 대한 노출을 지정된 한계 이상으로 피하십시오. 실리콘 렌즈에 기계적 응력을 가하지 마십시오.

8.3 세척

세척에는 이소프로필 알코올을 권장합니다. 패키지를 손상시킬 수 있는 용제는 사용하지 마십시오. 초음파 세척은 내부 와이어 본드를 손상시킬 수 있으므로 권장하지 않습니다.

9. 경쟁 제품과의 기술 비교

표준 5mm IR LED와 비교하여 EMC 패키지는 우수한 전력 처리(2W 대 일반 100mW)와 더 나은 열 관리를 제공합니다. 유사한 SMD 패키지(예: 3.5x3.5mm)의 경쟁 중전력 적외선 이미터는 종종 더 낮은 복사속(500-700mW) 또는 더 넓은 시야각(120°)을 가집니다. 이 소자의 80° 빔 각도는 장거리 조명에 더 나은 집광을 제공합니다. 낮은 순방향 전압(1.8V)은 드라이버 회로의 전력 손실을 줄입니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q1: 이 LED를 2A로 구동할 수 있나요?
아니요, 절대 최대 순방향 전류는 1000mA입니다. 이를 초과하면 과열 및 영구 손상이 발생합니다.

Q2: 최고 효율을 위한 권장 구동 전류는 얼마인가요?
효율(복사속 대 입력 전력)은 일반적으로 500~800mA에서 최적입니다. 순방향 전류 대 상대 강도 곡선을 참조하십시오.

Q3: 이 LED는 연속 동작에 적합한가요?
예, 열 관리가 접합 온도를 125°C 미만으로 유지하는 경우 가능합니다. 듀티 사이클이 10% 미만이고 짧은 펄스 폭(0.1ms)을 사용하는 펄스 동작은 더 높은 피크 전류를 달성할 수 있습니다.

11. 실제 적용 사례

사례 1: CCTV 야간 투시 조명기
각각 700mA로 구동되는 4개의 LED 어레이, 총 전력 약 5W, 20m 시야에 조명을 제공합니다. 적절한 방열판은 온도 상승을 30°C 미만으로 유지합니다.

사례 2: 산업용 머신 비전 스트로브
2개의 LED를 직렬로 연결하고 1% 듀티 사이클로 1A 펄스, 카메라 트리거와 동기화됩니다. 고속 검사를 위한 높은 강도를 달성합니다.

12. 동작 원리

적외선 LED는 직접 밴드갭 반도체(AlGaAs 또는 GaAs)를 기반으로 합니다. 순방향 바이어스가 인가되면 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 밴드갭에 해당하는 에너지(850nm의 경우 약 1.46eV)의 광자를 방출합니다. EMC 패키지는 방열을 위해 칩을 금속 리드프레임에 실장합니다. 실리콘 렌즈는 추출 효율을 높이고 방사 패턴을 형성합니다.

13. 개발 동향

시장은 공간이 제한된 애플리케이션을 위해 소형 SMD 패키지에서 더 높은 전력 밀도(2W 이상)로 추세입니다. 인광체가 없는 적외선 기술의 개선은 더 높은 변환 효율과 더 나은 열 신뢰성에 중점을 둡니다. 다양한 조명 요구를 충족하기 위해 멀티칩 어레이와 통합 광학이 등장하고 있습니다. 이 제품은 보안 및 산업 감지를 위한 소형화 및 고성능 추세에 부합합니다.