적외선 LED PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - 순방향 전압 1.5V - 100mA - 940nm 파장 - 190mW 전력 손실 - 기술 사양

1. 제품 개요

1.1 일반 설명

적외선 LED는 기판 위에 AlGaAs 에피택셜 기술로 제조되어 근적외선 스펙트럼에서 고효율 방출을 생성합니다. 이 장치는 3.5mm x 2.8mm x 1.85mm 크기의 PLCC4 패키지에 담겨 있어 컴팩트한 디자인과 표면 실장 조립에 적합합니다. LED는 일반적인 피크 파장 940nm에서 방출하며, 이는 원격 제어, 야간 투시 및 자동차 조명과 같은 응용 분야에 이상적입니다.

1.2 특징

• SMT 호환성을 위한 PLCC4 패키지
• 매우 넓은 120° 시야각
• 모든 SMT 조립 및 납땜 공정에 적합
• 자동 배치를 위한 테이프 및 릴 제공
• 습기 민감도 수준: 레벨 3
• RoHS 및 REACH 지침 준수
• 자동차 등급 개별 반도체를 위한 AEC-Q102 스트레스 테스트에 따라 인증됨

1.3 응용 분야

• 자동차 내부 및 외부 조명 (예: 분위기 조명, 센서 조명)
• 적외선 원격 제어 시스템
• 광학 센서 및 엔코더
• 야간 투시 장비

2. 기술 사양

2.1 전기 및 광학 특성 (Ts=25°C, IF=100mA 조건)

2.2 절대 최대 정격 (Ts=25°C 조건)

2.3 VF, Ie 및 주 파장의 빈 범위 (IF=100mA 조건)

LED는 일관성을 보장하기 위해 순방향 전압, 복사 강도 및 파장별로 빈으로 분류됩니다. 사용 가능한 빈은 다음과 같습니다:

3. 성능 곡선

3.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (그림 1-7)

일반적인 VF-IF 곡선은 비선형 관계를 보여줍니다: 낮은 전류(10mA)에서 전압은 약 1.2V이며, 100mA에서 약 1.5V, 200mA에서 1.7V까지 상승합니다. 이러한 지수적 거동은 적외선 LED의 특징이며 정전류 드라이버를 설계할 때 고려해야 합니다.

3.2 상대 강도 대 순방향 전류 (그림 1-8)

복사 출력은 100mA까지 순방향 전류에 거의 선형적으로 증가합니다. 100mA에서 상대 강도는 100%로 정규화되며, 50mA에서는 약 60%입니다. 100mA를 초과하여 작동(펄스 모드 전용)하면 더 높은 피크 출력을 얻을 수 있지만 듀티 사이클에 의해 제한되어야 합니다.

3.3 납땜 온도 대 상대 강도 (그림 1-9)

납땜 지점 온도가 상승하면 LED 효율이 감소합니다. 100°C에서 상대 강도는 25°C 값의 약 70%로 떨어집니다. 적절한 열 관리는 광학 성능을 유지하는 데 필수적입니다.

3.4 납땜 온도 대 최대 순방향 전류 (그림 1-10)

접합 온도를 120°C 미만으로 유지하기 위해, 최대 허용 순방향 전류는 주변 온도가 증가함에 따라 감소되어야 합니다. 25°C에서는 전체 100mA를 적용할 수 있으며, 100°C에서는 허용 전류가 약 20mA로 감소합니다.

3.5 순방향 전압 대 납땜 온도 (그림 1-11)

순방향 전압은 약 -2.5 mV/°C의 비율로 온도에 따라 선형적으로 감소합니다. 이 음의 온도 계수는 전류 조정 루프를 설계할 때 고려해야 합니다.

3.6 방사 패턴 (그림 1-12)

LED는 50% 전력 각도가 ±60°인 람베르시안 유사 방출 패턴을 나타내며, 이는 전체 시야각 120°에 해당합니다. 방사는 대칭적이며 넓은 각도에 걸쳐 균일하게 퍼지므로 넓은 커버리지가 필요한 응용 분야에 적합합니다.

3.7 순방향 전류 대 주 파장 (그림 1-13)

주 파장은 전류에 따라 약간 이동합니다: 65mA에서 940nm에서 105mA에서 946nm로 이동합니다. 약 0.2 nm/mA의 이 적색 이동은 적외선 방출기의 일반적인 현상이며 파장에 민감한 응용 분야에서 보상이 필요할 수 있습니다.

3.8 스펙트럼 분포 (그림 1-14)

방출 스펙트럼은 940nm에서 피크를 이루며 반치전폭(FWHM)은 약 40nm입니다. 스펙트럼은 2차 피크 없이 깨끗하여 필터링 및 검출을 위한 높은 스펙트럼 순도를 보장합니다.

4. 기계적 정보

4.1 패키지 치수 (그림 1-1 ~ 1-4)

LED 패키지는 전체 치수 3.5mm x 2.8mm x 1.85mm의 PLCC4입니다. 상단 보기에는 캐소드(핀 1, 극성 노치 표시), 애노드(핀 2), 그리고 열 방출을 개선하기 위해 방열판에 전기적으로 연결된 두 개의 추가 단자(핀 3 및 4)가 있습니다. 하단 보기는 2.6mm x 1.6mm의 방열 패드를 나타냅니다. 권장 납땜 패턴은 중앙 패드 4.6mm x 2.6mm와 핀 패드 0.8mm x 0.7mm를 사용합니다.

4.2 납땜 패턴 (그림 1-5)

적절한 PCB 레이아웃은 열 및 전기 성능에 중요합니다. 권장 랜드 패턴에는 열을 방출하기 위해 패키지 아래에 큰 방열 패드가 포함됩니다. 모든 치수는 밀리미터 단위이며 달리 명시되지 않은 경우 ±0.2mm의 공차가 있습니다.

5. 포장 정보

5.1 테이프 및 릴 치수 (그림 2-1, 2-2)

LED는 릴당 2000개의 수량으로 테이프 및 릴에 포장됩니다. 캐리어 테이프는 포켓 피치 4.0mm, 폭 12.0mm, PLCC4 패키지에 최적화된 부품 깊이를 갖습니다. 릴의 직경은 330mm, 허브 직경은 60mm, 폭은 12.6mm입니다.

5.2 라벨 정보 (표 2-2)

각 릴에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 플럭스 빈 코드, 색도 빈, 순방향 전압 빈, 파장 빈, 수량 및 날짜 코드가 표시됩니다. 빈 코드는 섹션 2.3에 설명된 분류 범위에 해당합니다.

5.3 방습 포장

LED는 건조제와 습도 지시 카드가 포함된 방습 장벽 백에 포장되어 배송됩니다. 습기 민감도 수준(MSL)은 레벨 3으로, ≤30°C/60%RH 조건에서 개봉 후 바닥 수명이 168시간임을 의미합니다. 바닥 수명을 초과하거나 백이 손상된 경우 사용 전에 60±5°C에서 24시간 이상 베이킹해야 합니다.

6. 신뢰성 테스트

6.1 신뢰성 테스트 항목 (표 2-3)

6.2 불량 기준

신뢰성 테스트 후 다음 한계 중 하나라도 초과되면 LED는 불량으로 간주됩니다: 순방향 전압 > 1.1 × 상위 사양 한계(USL), 역방향 전류 > 2.0 × USL, 또는 복사 강도<0.7 × 하위 사양 한계(LSL).

7. 납땜 지침

7.1 SMT 리플로 납땜 프로파일

리플로 납땜은 권장 온도 프로파일을 따라야 합니다: 150°C에서 200°C까지 60-120초 예열, 상승 속도 ≤3°C/s, 217°C(액상선) 이상 시간 최대 60초, 피크 온도 260°C이며 피크에서 5°C 이내 시간이 30초(실제 피크에서 최대 10초)를 초과하지 않아야 하며, 냉각 속도 ≤6°C/s입니다. 25°C에서 피크까지 총 시간은 8분 미만이어야 합니다. 리플로를 2회 이상 하지 마십시오. 리플로 사이에 24시간 이상 경과한 경우 베이킹이 필요합니다.

7.2 수동 납땜

수동 납땜은 인두 온도 300°C 미만, 접촉 시간 3초 미만으로 한 번만 허용됩니다. 납땜 중 실리콘 렌즈에 압력을 가하지 마십시오.

7.3 수리

수리는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우 이중 헤드 인두를 사용하고 LED 특성이 저하되지 않도록 주의 깊게 평가하십시오.

8. 취급 주의사항

8.1 보관 조건

방습 장벽 백을 개봉하기 전: ≤30°C 및 ≤75% RH에서 보관, 유통 기한 1년. 개봉 후: ≤30°C 및 ≤60% RH에서 24시간 이내에 사용하십시오. 해당 시간 내에 사용하지 않은 경우 60±5°C에서 24시간 이상 베이킹하십시오.

8.2 환경 고려 사항

LED 주변에서 황 함유 화합물이 100ppm 이상 노출되지 않도록 하십시오. 또한 부식을 방지하기 위해 브롬과 염소 수준이 높지 않도록 하십시오(각각 900ppm 미만, 합계 1500ppm 미만). 실리콘 봉합재를 변색시킬 수 있는 VOC(휘발성 유기 화합물)를 방출하는 재료를 사용하지 마십시오.

8.3 기계적 취급

실리콘 렌즈에 직접 압력을 가하지 마십시오. 패키지를 측면으로 잡으십시오. 제어된 힘으로 적절한 픽 앤 플레이스 노즐을 사용하십시오. 뒤틀린 PCB에 LED를 장착하거나 납땜 후 보드를 구부리지 마십시오.

8.4 정전기 방전(ESD) 보호

LED는 ESD에 민감합니다. 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 이오나이저를 사용하십시오. HBM 임계값은 2000V이며, 이 수준에서 90% 이상의 장치가 통과하지만 주의 깊은 취급이 여전히 필요합니다.

8.5 열 설계

접합 온도는 120°C를 초과하지 않아야 합니다. 납땜 지점까지의 열 저항은 130°C/W입니다. 납땜 지점 온도를 낮게 유지하기 위해 충분한 구리 면적과 방열판이 있는 PCB를 설계하십시오. 주변 온도가 높은 경우 전류를 감소시키는 것을 고려하십시오.

9. 응용 고려 사항

9.1 자동차 조명

AEC-Q102 인증을 통해 이 LED는 자동차 실내 및 실외 조명 응용 분야에 적합합니다. 넓은 시야각은 분위기 조명 및 표시등 기능에 이상적입니다. 자동차 EMC 및 열 요구 사항을 준수해야 합니다.

9.2 설계 팁

• 병렬 스트링에서 순방향 전압 변동으로 인한 전류 불균형을 방지하기 위해 정전류 드라이버를 사용하십시오.
• 열 폭주를 방지하기 위해 스트링당 직렬 저항을 포함하십시오.
• 열 패드 아래에 충분한 열 비아를 제공하십시오.
• 펄스 동작(예: 통신)의 경우 최대 피크 전류(700mA)와 듀티 사이클(1/10)을 준수하십시오.
• 다른 IR에 민감한 장치와의 간섭을 피하기 위해 IR 출력을 필터링하거나 차폐하십시오.

10. 규정 준수

이 제품은 RoHS(유해 물질 제한) 및 REACH(화학물질의 등록, 평가, 허가 및 제한) 규정을 준수하도록 설계되었습니다. 또한 자동차 등급 스트레스 테스트를 위한 AEC-Q102 신뢰성 요구 사항을 충족합니다. MSL 분류는 JEDEC J-STD-020에 따라 레벨 3입니다. 이 장치는 할로겐 프리 및 안티몬 프리입니다.