LTR-S951-TB 적외선 발광 및 수광기 데이터시트 - 사이드 뷰 패키지 - Vce 30V - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTR-S951-TB는 단일의 컴팩트 사이드 뷰 패키지 내에 발광기와 수광기를 통합한 개별 적외선(IR) 부품입니다. 이 장치는 비접촉식 감지 또는 적외선을 통한 검출이 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 주요 기능은 발광기가 적외선을 방출하고, 이 경우 포토트랜지스터인 수광기가 입사하는 IR 빛에 반응하여 컬렉터 전류를 변조하는 것입니다. 핵심 장점으로는 공간 절약형 사이드 뷰 폼 팩터, 자동화 조립 공정과의 호환성, 적외선 리플로우 솔더링에 적합한 설계가 있어 대량 PCB 제조에 이상적입니다. 목표 시장은 소비자 가전, 산업 자동화, 보안 시스템 및 리모컨 또는 근접 감지 원리를 활용하는 모든 응용 분야를 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 목적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 장치는 주변 온도(TA) 25°C에서 최대 100 mW의 소비 전력 정격을 가집니다. 컬렉터-이미터 전압(V_CE)은 30 V를 초과해서는 안 되며, 이미터-컬렉터 전압(V_EC)은 5 V를 초과해서는 안 됩니다. 이러한 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 절대 한계를 정의합니다. 동작 온도 범위는 -40°C ~ +85°C로 지정되며, 저장 온도 범위는 -55°C ~ +100°C로 더 넓어 다양한 환경 조건에서의 신뢰성을 보장합니다. 또한 이 부품은 피크 온도 260°C에서 최대 10초 동안 적외선 리플로우 솔더링에 대한 정격을 가집니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

주요 전기적 파라미터는 TA=25°C에서 정의됩니다. 컬렉터-이미터 항복 전압(V_(BR)CEO)은 역전류(I_R) 100µA, 조사 조도(E_e=0) 조건에서 측정 시 최소 30V입니다. 빛이 없을 때의 누설 전류인 컬렉터 암전류(I_CEO)는 V_CE=20V에서 최대값이 100 nA입니다. 이 낮은 암전류는 감지 응용 분야에서 높은 신호 대 잡음비를 달성하는 데 중요합니다. 포토트랜지스터의 IR 빛에 대한 응답을 나타내는 온 상태 컬렉터 전류(I_C(ON))는 V_CE=5V이고 940nm 광원으로부터 0.5 mW/cm²의 조사 조도로 조명될 때 전형적인 값이 5.5 mA입니다. 스위칭 속도는 V_r=5V, I_f=1mA, R_CE=1kΩ의 지정된 테스트 조건에서 상승 및 하강 시간(t_C, t_L)이 전형적으로 15 µs로 특징지어집니다. 이 속도는 많은 리모컨 및 데이터 전송 프로토콜에 충분합니다.

3. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 회로 설계에 필수적인 전형적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다. 이러한 곡선은 다양한 조건에서 주요 파라미터 간의 관계를 그래픽으로 나타냅니다. 제공된 텍스트에 구체적인 플롯이 상세히 설명되지는 않았지만, 이러한 곡선에는 일반적으로 포토트랜지스터의 출력 특성을 보여주는, 다양한 조사 조도 수준에 대한 컬렉터 전류(I_C) 대 컬렉터-이미터 전압(V_CE) 곡선이 포함됩니다. 또 다른 일반적인 곡선은 고정된 V_e에서의 컬렉터 전류 대 조사 조도(E_CE) 곡선으로, 장치의 감도를 설명합니다. 이러한 그래프를 통해 설계자는 특정 응용 분야에서 부품의 동작을 예측할 수 있어 회로가 포토트랜지스터 성능의 선형 및 안전 영역 내에서 동작하도록 보장합니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

LTR-S951-TB는 검은색 돔 렌즈가 있는 사이드 뷰 패키지를 특징으로 합니다. 상세한 외곽 치수는 데이터시트에 제공되며, 모든 측정값은 밀리미터 단위입니다. 달리 명시되지 않는 한 공차는 일반적으로 ±0.1 mm입니다. 사이드 뷰 설계는 IR 빔이 PCB 표면과 평행하게 되도록 하여, 가장자리 감지 응용 분야나 수직 공간이 제한된 경우에 유용합니다. 이 패키지는 자동 배치 장비와 호환되도록 설계되어 효율적인 조립을 용이하게 합니다. 별도의 섹션에서는 PCB 설계를 위한 권장 솔더링 패드 레이아웃 치수와 자동화 처리에 사용되는 테이프 및 릴 형식의 패키지 치수를 제공합니다.

5. 솔더링 및 조립 지침

5.1 저장 조건

건조제가 들어 있는 미개봉 방습 포장의 경우, 장치는 ≤30°C 및 ≤90% 상대 습도(RH)에서 저장하고 1년 이내에 사용해야 합니다. 원래 포장을 개봉한 후에는 저장 환경이 30°C 또는 60% RH를 초과해서는 안 됩니다. 원래 포장에서 꺼낸 부품은 1주일 이내에 IR 리플로우 솔더링을 거치는 것이 권장됩니다. 원래 백 외부에서 더 오래 저장할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 환경에 보관해야 합니다. 포장되지 않은 상태로 1주일 이상 보관된 경우, 솔더링 전에 약 60°C에서 최소 20시간 동안 베이킹하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지해야 합니다.

5.2 솔더링 공정

이 장치는 적외선 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 권장 조건에는 150–200°C의 예열 구역, 최대 120초의 예열 시간, 260°C를 초과하지 않는 피크 온도, 260°C 이상에서의 시간을 최대 10초로 제한하는 것이 포함됩니다. 리플로우는 최대 두 번 수행해야 합니다. 인두를 사용한 수동 솔더링의 경우, 팁 온도는 300°C를 초과해서는 안 되며, 리드당 솔더링 시간은 3초로 제한해야 합니다. 데이터시트는 공정 설정의 기초로서 JEDEC 표준 프로파일을 참조하며, 솔더 페이스트 제조업체 사양을 따르고 보드별 특성화를 수행할 필요성을 강조합니다.

5.3 세척

솔더링 후 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올과 같은 알코올 계 용매만 사용해야 합니다. 패키지나 렌즈 재료에 손상을 줄 수 있는 가혹하거나 공격적인 화학 세척제는 피해야 합니다.

6. 포장 및 주문 정보

이 부품은 EIA 표준을 준수하는 13인치 직경 릴에 8mm 테이프로 공급됩니다. 각 릴에는 9000개가 들어 있습니다. 테이프 및 릴 사양은 ANSI/EIA 481-1-A-1994을 따릅니다. 포장은 고속 자동 픽 앤 플레이스 기계와의 호환성을 보장합니다. 참고 사항에는 빈 부품 포켓이 커버 테이프로 밀봉되며 릴당 최대 두 개의 연속 누락 부품이 허용된다고 명시되어 있습니다.

7. 응용 제안

7.1 전형적인 응용 시나리오

LTR-S951-TB는 리모컨 시스템의 적외선 수신기, PCB 장착 근접 또는 물체 감지 센서, 기본 IR 무선 데이터 전송 링크와 같은 응용 분야에 적합합니다. 사이드 뷰 패키지는 장치 가장자리나 슬롯을 따라 물체를 감지하는 데 특히 유용합니다.

7.2 구동 회로 설계

포토트랜지스터 수광기는 전류 출력 장치입니다. 전형적인 응용 회로는 컬렉터와 공급 전압(V_L) 사이에 부하 저항(R_CC)을 연결하고 이미터를 접지에 연결하는 것을 포함합니다. 출력 신호는 컬렉터 노드에서 취합니다. R_L의 값은 이득, 대역폭 및 출력 전압 스윙에 영향을 미칩니다. 데이터시트는 R_L=1kΩ을 사용한 테스트 조건을 제공합니다. IR 발광기(능동 구동 시)의 경우, 순방향 전압(V_f)이 장치마다 다를 수 있으므로 각 LED마다 직렬 전류 제한 저항을 사용하여 균일한 강도를 보장하고 전류 편중을 방지하는 것이 중요합니다. 개별 저항 없이 LED를 병렬로 구동하는 것은 권장되지 않습니다.

7.3 설계 고려 사항

설계자는 장치의 시야각(돔 렌즈에 의해 암시됨), 940nm 파장에 대한 감도, 그리고 응용 분야의 데이터 속도에 대한 스위칭 속도를 고려해야 합니다. 주변광 내성은 문제가 될 수 있습니다. 검은색 렌즈가 도움이 되지만, 높은 주변광 환경에서는 광학 필터링 또는 IR 소스의 변조가 필요할 수 있습니다. PCB 상의 배치는 기계적 외곽선 및 제안된 패드 치수와 일치하도록 하여 적절한 솔더링 및 감지를 위한 정렬을 보장해야 합니다.

8. 주의 사항 및 신뢰성 참고

이 제품은 표준 전자 장비용으로 제작되었습니다. 고장이 생명이나 건강에 위험을 초래할 수 있는 탁월한 신뢰성이 필요한 응용 분야(예: 의료, 항공, 운송)의 경우, 특별한 상담 및 자격 심사가 필요합니다. 제품 개선을 위해 사양 및 제품 외관은 사전 통지 없이 변경될 수 있습니다.

9. 동작 원리

이 장치는 반도체의 광전 효과 원리에 따라 동작합니다. 적외선 발광기는 일반적으로 갈륨 비소(GaAs) 또는 유사 재질의 발광 다이오드(LED)로, 순방향 바이어스 시 약 940nm의 피크 파장에서 광자를 방출합니다. 수광기는 실리콘 포토트랜지스터입니다. 발광기(또는 다른 IR 소스)의 광자가 포토트랜지스터의 베이스 영역에 충돌하면 전자-정공 쌍을 생성합니다. 이 광생성 전류는 베이스 전류 역할을 하며, 이는 트랜지스터의 전류 이득(β)에 의해 증폭되어 훨씬 더 큰 컬렉터 전류를 생성합니다. IR 빛에 대한 응답으로 컬렉터 전류의 이러한 변화가 기본 감지 메커니즘입니다. 통합 패키지는 물체가 방출된 빛을 수광기로 반사시키는 반사 감지 모드를 위해 발광기와 수광기를 광학적으로 정렬합니다.