HIR26-21C/L423/TR8 적외선 LED 데이터시트 - 1.6mm 원형 패키지 - 1.45V 순방향 전압 - 850nm 파장 - 16mW/sr 방사 강도 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

HIR26-21C/L423/TR8은 표면 실장 기술(SMT) 응용을 위해 설계된 고성능 적외선(IR) 발광 다이오드입니다. 이 소자는 초소형 리버스 패키지 칩 LED 범주에 속하며, 컴팩트한 1.6mm 원형 폼 팩터를 특징으로 합니다. 핵심 기능은 850 나노미터의 피크 파장에서 적외선을 방출하는 것으로, 이는 실리콘 광검출기 및 포토트랜지스터의 스펙트럼 감도와 최적으로 일치합니다. 이로 인해 보이지 않는 빛 전송이 필요한 다양한 센싱 및 신호 전송 응용 분야에 이상적인 광원이 됩니다.

이 LED는 갈륨 알루미늄 비소(GaAlAs) 재질을 사용하여 제작되었으며, 구형 렌즈가 있는 투명 플라스틱 수지로 캡슐화되어 있습니다. 이 설계는 효율적인 광 추출과 일관된 방사 패턴을 보장합니다. 이 부품의 주요 장점은 낮은 순방향 전압으로, 에너지 효율적인 동작에 기여합니다. 또한, 본 제품은 무연 및 RoHS 환경 규정을 준수하여 유해 물질 저감을 위한 현대적 제조 요구사항에 부합합니다.

2. 기술 사양 상세 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 연속 순방향 전류 (I_F)): 65 mA
• 역방향 전압 (V_R)): 5 V
• 소비 전력 (P_d) (T_a≤ 25°C 조건): 110 mW동작 온도 (T
• opr_{): -40°C ~ +85°C})보관 온도 (T
• stg_{): -40°C ~ +85°C})납땜 온도 (T
• sol_{): 260°C (리플로우 중 최대 10초)})2.2 전기-광학 특성 (T

= 25°C)_a이 매개변수들은 일반적인 동작 조건에서의 소자 성능을 정의하며, 별도로 명시되지 않는 한 20mA의 순방향 전류에서 측정됩니다.

방사 강도 (I

• ): 14.0 mW/sr (최소), 16.0 mW/sr (전형적). 이는 단위 입체각당 방출되는 광 출력을 측정하여 IR 빔의 밝기를 나타냅니다._e)피크 파장 (λ
• ): 850 nm (전형적). 광 출력이 최대가 되는 파장으로, 실리콘 기반 수신기에 완벽하게 적합합니다._p)스펙트럼 대역폭 (Δλ)
• ): 42 nm (전형적). 피크 파장을 중심으로 방출되는 파장의 범위입니다.순방향 전압 (V
• ): 1.45 V (전형적), 1.70 V (최대). 지정된 전류에서 동작할 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 낮은 전형 값은 중요한 효율성 장점입니다._F)역방향 전류 (I
• ): V_R)=5V 조건에서 10 μA (최대). 소자가 역방향 바이어스되었을 때의 작은 누설 전류입니다._R광 상승/하강 시간 (t
• /t_r): I_f)=50mA 조건에서 25/15 ns (전형적), 35/35 ns (최대). 이러한 빠른 스위칭 시간은 데이터 전송을 위한 고속 펄스 동작을 가능하게 합니다._F시야각 (2θ
• 1/2_{): 20도 (전형적). 방사 강도가 최대 강도(축상)의 절반이 되는 전체 각도입니다. 이는 빔 폭을 정의합니다.})3. 성능 곡선 분석

본 데이터시트는 설계 엔지니어에게 중요한 여러 특성 곡선을 제공합니다.

3.1 순방향 전류 대 주변 온도

이 곡선은 주변 온도가 증가함에 따라 허용 가능한 최대 순방향 전류의 디레이팅을 보여줍니다. 열 손상을 방지하기 위해 25°C 이상에서 동작할 때는 순방향 전류를 감소시켜야 합니다. 110mW의 소비 전력 한계가 이 관계를 지배합니다.

3.2 스펙트럼 분포

이 그래프는 파장의 함수로서 상대 방사 강도를 나타내며, 850nm에서의 피크와 약 42nm의 대역폭을 확인시켜 줍니다. 이는 수신기의 스펙트럼 응답과의 호환성을 보장하는 데 중요합니다.

3.3 피크 방출 파장 대 온도

피크 파장은 약간의 온도 계수를 가지며, 일반적으로 약 0.1 ~ 0.3 nm/°C 정도 이동합니다. 이 곡선을 통해 설계자는 응용 분야의 의도된 온도 범위에서 동작 파장 이동을 예측할 수 있습니다.

3.4 순방향 전류 대 순방향 전압

이 IV 특성 곡선은 전류 제한 회로를 설계하는 데 필수적입니다. 전류와 전압 사이의 비선형 관계를 보여주며, 동작점을 설정하기 위해 직렬 저항이나 정전류 드라이버를 사용하는 것의 중요성을 강조합니다.

3.5 방사 강도 대 각도 변위

이 극좌표 플롯은 20도 시야각을 시각적으로 정의합니다. 방사 패턴은 이 원뿔 내에서 대략적으로 람베르시안(Lambertian) 특성을 가지며, 이는 주어진 거리와 각도에서 목표물에 도달하는 조사도를 계산하는 데 중요합니다.

3.6 상대 방사 강도 대 순방향 전류

이 곡선은 일반적인 동작 범위에서 광 출력이 구동 전류와 거의 선형적 관계를 가짐을 보여줍니다. 이는 특정 방사 강도 수준을 달성하는 데 필요한 구동 전류를 결정하는 데 도움이 됩니다.

4. 기계적 및 패키징 정보

4.1 패키지 치수

본 소자는 원형의 초소형 리버스 패키지를 가지고 있습니다. 주요 치수로는 본체 직경 1.6mm가 포함됩니다. 데이터시트의 상세 기계 도면은 모든 중요 치수(리드 간격, 전체 높이, 렌즈 형상 등)를 명시하며, 별도로 명시되지 않는 한 표준 공차는 ±0.1mm입니다. 엔지니어는 정확한 PCB 풋프린트 설계를 위해 이 도면들을 참조해야 합니다.

4.2 극성 식별

캐소드는 일반적으로 패키지 상의 표시나 치수 도면에 표시된 특정 리드 구성으로 식별됩니다. 소자 고장을 방지하기 위해 조립 시 올바른 극성 방향을 유지하는 것이 필수적입니다.

5. 납땜 및 조립 가이드라인

적절한 처리는 SMD 부품의 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.

5.1 보관 및 습기 민감도

LED는 방습 백에 포장되어 공급됩니다. 백 개봉 후의 플로어 라이프는 30°C 이하, 상대 습도 60% 이하 조건에서 1년입니다. 보관 시간을 초과하거나 습기 지시제가 변색된 경우, "팝콘" 현상으로 인한 손상을 방지하기 위해 리플로우 납땜 전에 60 ±5°C에서 24시간 동안 베이킹 처리가 필요합니다.

5.2 리플로우 납땜 프로파일

무연(Pb-free) 리플로우 납땜 프로파일을 권장합니다. 피크 납땜 온도는 260°C를 초과해서는 안 되며, 250°C 이상의 시간은 최대 10초로 제한해야 합니다. 동일한 소자에 대해 리플로우 납땜은 2회를 초과하여 수행해서는 안 됩니다.

5.3 핸드 납땜 및 리워크

핸드 납땜이 불가피한 경우, 각별한 주의가 필요합니다. 납땜 인두 팁 온도는 350°C 이하로 유지해야 하며, 단자당 접촉 시간은 3초 이내로 제한해야 합니다. 저출력 인두(≤25W) 사용을 권장합니다. 리워크의 경우, 양쪽 단자를 동시에 가열하여 기계적 스트레스를 피하기 위해 더블헤드 납땜 인두 사용을 제안합니다. 리워크가 소자 특성에 미치는 영향은 사전에 확인해야 합니다.

5.4 회로 기판 설계

납땜 후, 회로 기판이 휘거나 기계적 스트레스를 받지 않도록 해야 합니다. 그렇지 않으면 LED 패키지가 균열이 생기거나 내부 본딩이 손상될 수 있습니다.

6. 포장 및 주문 정보

6.1 릴 및 테이프 사양

본 제품은 산업 표준 8mm 캐리어 테이프에 감겨 7인치 직경 릴로 공급됩니다. 각 릴에는 HIR26-21C/L423/TR8 LED 1500개(PCS)가 들어 있습니다. 자동 피크 앤 플레이스 조립 장비와의 호환성을 보장하기 위해 포켓 크기, 피치, 스프로킷 홀 사양을 포함한 상세한 캐리어 테이프 치수가 제공됩니다.

7. 응용 제안

7.1 대표적인 응용 시나리오

PCB 실장 적외선 센서:

• 근접 센서, 물체 감지, 라인 트레이싱 로봇의 광원으로 사용됩니다.적외선 리모컨 유닛:
• 우수한 방사 강도 덕분에 가전 제품(TV, 오디오 시스템)용 리모컨의 고출력 요구 사항에 이상적입니다.스캐너:
• IR 조명이 필요한 바코드 스캐너 및 문서 스캐너에 사용될 수 있습니다.일반 적외선 시스템:
• 컴팩트하고 효율적이며 신뢰할 수 있는 850nm 적외선 광원이 필요한 모든 응용 분야에 적합합니다.7.2 설계 고려사항

전류 제한:

• 동작 전류를 설정하기 위해 외부 직렬 저항은절대적으로 필수적입니다. LED의 낮은 순방향 전압은 공급 전압의 작은 증가만으로도 파괴적인 큰 전류 증가를 초래할 수 있음을 의미합니다.열 관리:
• 패키지가 작지만, 특히 고주변 온도 환경이나 최대 전류 근처에서 구동할 때는 소비 전력을 고려해야 합니다. 충분한 PCB 구리 면적이 방열에 도움이 될 수 있습니다.광학 설계:
• 20도 시야각은 목표물이나 수신기에서 원하는 조명 패턴을 달성하기 위해 하우징 설계에 고려되어야 합니다.수신기 매칭:
• 최적의 시스템 성능과 신호 대 잡음비를 위해 이 LED를 850nm 근처에서 피크 감도를 가지는 실리콘 포토다이오드나 포토트랜지스터와 함께 사용하십시오.8. 신뢰성 시험

본 소자는 다양한 스트레스 하에서 장기적인 성능을 보장하기 위해 포괄적인 신뢰성 시험을 거칩니다. 시험은 90% 신뢰 수준과 10%의 로트 허용 불량률(LTPD)로 수행됩니다. 주요 시험은 다음과 같습니다:

리플로우 납땜 시뮬레이션 (260°C)

• 온도 사이클링 (-40°C ~ +100°C)
• 열 충격 (-10°C ~ +100°C)
• 고온 보관 (+100°C)
• 저온 보관 (-40°C)
• DC 동작 수명 (20mA에서 1000시간)
• 고온/고습 동작 수명 (85°C/85% RH에서 1000시간)
• 환경 시험의 실패 기준은 역방향 전류(I

), 방사 강도(I_R), 순방향 전압(V_e)과 같은 주요 매개변수의 변화를 기반으로 합니다._F9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

9.1 직렬 저항이 왜 필요한가요?

적외선 LED는 매우 비선형적이고 가파른 전류-전압(I-V) 특성을 가지고 있습니다. 순방향 전압의 작은 변화가 전류의 큰 변화를 초래합니다. 전류 제한 저항 없이는 LED가 일반적인 전압 공급원(예: 3.3V 또는 5V)으로부터 과도한 전류를 끌어당겨 즉각적인 과열과 파괴적인 고장을 일으킬 것입니다. 저항은 안정적인 동작점을 설정합니다.

9.2 직렬 저항 값을 어떻게 계산하나요?

옴의 법칙을 사용하십시오: R = (V

공급_{- V}) / I_F. 예를 들어, 5V 공급 전압, 목표 전류 20mA, 전형적 V_F값 1.45V 조건에서: R = (5 - 1.45) / 0.02 = 177.5 Ω. 표준 180 Ω 저항이 적합할 것입니다. 보수적인 설계를 위해 전류가 원하는 한계를 초과하지 않도록 데이터시트의 최대 V_F값(1.70V)을 항상 사용하십시오._F9.3 이 LED를 데이터 전송에 사용할 수 있나요?

예, 빠른 상승 및 하강 시간(전형적으로 25ns/15ns)으로 인해 IrDA나 단순 직렬 통신 링크와 같은 적외선 데이터 전송 시스템에서 변조 또는 펄스 동작에 적합합니다. 구동 회로는 이러한 속도로 스위칭할 수 있어야 합니다.

9.4 방사 강도와 광 출력의 차이는 무엇인가요?

방사 강도(mW/sr 단위)는 단위 입체각당 방출되는 광 출력입니다. 이는 빔이 얼마나 "집중"되어 있는지를 설명합니다. 총 방사 플럭스(mW 단위의 출력)는 모든 각도에 걸친 강도의 적분이 될 것입니다. 좁은 20도 빔의 경우, 높은 방사 강도 값은 지향성 응용에 적합한 밝고 집중된 빔을 나타냅니다.

10. 동작 원리

HIR26-21C/L423/TR8은 반도체 발광 다이오드입니다. 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 활성 영역(GaAlAs로 제작됨)에서 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. GaAlAs 재료의 특정 구성이 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 다시 방출되는 빛의 피크 파장을 정의합니다. 이 경우 적외선 스펙트럼의 850nm입니다. 투명 에폭시 패키지는 렌즈 역할을 하여 출력 빔을 지정된 20도 시야각으로 형성합니다.

11. 산업 동향 및 트렌드

850nm 및 940nm 파장대의 적외선 LED는 무수한 전자 시스템의 기본 구성 요소입니다. 트렌드는 더욱 작은 패키지 크기, 더 높은 효율(전기 와트 입력당 더 많은 방사 출력), 증가된 통합화를 향하고 있습니다. 또한 LiDAR, 3D 센싱, 광통신과 같은 신흥 응용 분야를 지원하기 위해 더 높은 속도로 동작할 수 있는 소자에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 컴팩트한 크기, 우수한 성능, RoHS 준수를 갖춘 HIR26-21C/L423/TR8은 신뢰할 수 있는 표면 실장 광원이 필요한 전통적이고 많은 현대 IR 응용 분야에 대해 확립된 솔루션을 대표합니다.

Infrared LEDs in the 850nm and 940nm wavelengths are fundamental components in countless electronic systems. The trend is towards even smaller package sizes, higher efficiency (more radiant output per electrical watt input), and increased integration. There is also a growing demand for devices that can operate at higher speeds to support emerging applications in LiDAR, 3D sensing, and optical communication. The HIR26-21C/L423/TR8, with its compact size, good performance, and RoHS compliance, represents a well-established solution for traditional and many modern IR applications requiring a reliable, surface-mount light source.