IR26-61C/L746/R/TR8 사이드 룩킹 적외선 LED 데이터시트 - 1.6mm 원형 - 1.25V - 940nm - 100mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

IR26-61C/L746/R/TR8은 표면 실장(SMD) 애플리케이션을 위해 설계된 초소형 사이드 룩킹 적외선(IR) 발광 다이오드입니다. 이 소자는 구형 렌즈가 있는 투명 플라스틱으로 성형된 컴팩트한 양단 패키지에 장착되어 효율적인 적외선 방출에 최적화되어 있습니다. 그 스펙트럼 출력은 실리콘 포토다이오드 및 포토트랜지스터와 특별히 매칭되어, 근접 감지, 물체 감지 및 신뢰할 수 있고 컴팩트한 송신기가 필요한 기타 IR 기반 시스템에 이상적인 광원입니다.

이 부품의 주요 장점은 매우 작은 폼 팩터, 낮은 순방향 전압 동작, 그리고 표준 실리콘 검출기와의 우수한 호환성을 포함합니다. 이 소자는 자동화 조립 공정을 용이하게 하기 위해 7인치 직경 릴에 감긴 8mm 테이프에 공급됩니다. RoHS, EU REACH를 포함한 환경 규정을 준수하며 할로겐 프리입니다.

1.1 장치 선택 가이드

이 장치는 부품 번호 IR26-61C/L746/R/TR8로 식별됩니다. 적외선을 생산하는 일반적인 반도체인 GaAlAs(갈륨 알루미늄 비소) 칩 재질을 사용합니다. 렌즈는 투명하여 신호를 감쇠시킬 수 있는 여과나 색조 없이 방출된 적외선 복사의 최대 투과를 허용합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

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

• 연속 순방향 전류 (IF):65 mA. 이는 LED를 통해 연속적으로 흐를 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 이보다 높은 역바이어스 전압을 가하면 LED 접합이 항복될 수 있습니다.
• 동작 및 저장 온도 (Topr, Tstg):-40°C ~ +100°C. 이 장치는 넓은 산업용 온도 범위에 대해 정격화되어 있습니다.
• 솔더링 온도 (Tsol):최대 5초 동안 260°C. 이는 피크 리플로우 프로파일 허용 오차를 정의합니다.
• 전력 소산 (Pc):주변 온도 25°C 이하에서 100 mW. 이는 패키지 내에서 열로 변환될 수 있는 총 전기 전력을 제한합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정되며, 정상 동작 조건에서 장치의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 복사 강도 (IE):단위 입체각당 방출되는 광학 파워. 일반적인 값은 20mA에서 8.0 mW/sr이며, 100mA의 펄스 동작(펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1%)에서 40.0 mW/sr에 도달할 수 있습니다.
• 피크 파장 (λp):940 nm. 이는 LED가 가장 많은 광학 파워를 방출하는 파장으로, 많은 실리콘 기반 검출기의 최대 감도와 완벽하게 정렬됩니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):30 nm (일반적). 이는 피크를 중심으로 방출되는 파장의 범위를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):20mA에서 일반적으로 1.25V, 최대 1.50V. 100mA(펄스)에서는 일반적으로 1.40V, 최대 1.90V로 상승합니다. 낮은 VF는 높은 시스템 효율에 기여합니다.
• 역방향 전류 (IR):5V 역바이어스에서 최대 10 μA로, 우수한 접합 품질을 나타냅니다.
• 시야각 (2θ1/2):20도. 이는 복사 강도가 최대값(축상)의 절반으로 떨어지는 전체 각도로, 상대적으로 좁고 지향성 있는 빔을 정의합니다.

3. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 다양한 조건에서 장치 동작에 대한 깊은 통찰력을 제공하는 여러 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

3.1 순방향 전류 대 주변 온도

이 그래프는 주변 온도가 증가함에 따라 허용 가능한 최대 순방향 전류의 디레이팅을 보여줍니다. 과열을 방지하고 신뢰성을 보장하기 위해, 25°C 이상에서 동작할 때 순방향 전류를 감소시켜야 합니다. 곡선은 일반적으로 25°C에서 정격 65mA에서 최대 접합 온도에서 0까지 선형적으로 감소하는 것을 보여줍니다.

3.2 스펙트럼 분포

스펙트럼 출력 곡선은 파장에 걸친 상대 복사 강도를 설명합니다. 이는 940nm 피크와 약 30nm 대역폭을 확인하며, LED 광원에 일반적인 가우시안 분포를 보여줍니다.

3.3 복사 강도 대 순방향 전류

이 플롯은 구동 전류와 광학 출력 사이의 관계를 보여줍니다. 일반적으로 낮은 전류 범위에서는 선형적이지만, 반도체 내부의 열적 및 기타 비선형 효과로 인해 매우 높은 전류에서는 포화 또는 효율 저하의 징후를 보일 수 있습니다.

3.4 순방향 전류 대 순방향 전압

IV 특성 곡선은 회로 설계에 필수적입니다. 이는 다이오드의 일반적인 지수 관계를 보여줍니다. 20mA 및 100mA에서 지정된 VF 값은 이 곡선 상의 점입니다. 설계자는 이를 사용하여 주어진 공급 전압에 필요한 전류 제한 저항 값을 계산합니다.

3.5 상대 복사 강도 대 각도 변위

이 극좌표 플롯은 LED의 방사 패턴 또는 빔 프로파일을 시각적으로 정의합니다. 20도 시야각을 가진 이 사이드 룩킹 장치의 경우, 플롯은 장착 평면에 수직으로 방출되는 빛의 로브를 보여주며, 강도는 ±10도 반각 외부에서 급격히 떨어집니다.

4. 기계적 및 패키징 정보

4.1 패키지 치수 및 극성

LED는 1.6mm 원형 패키지입니다. 상세한 기계 도면은 본체, 리드, 렌즈의 정확한 치수를 제공합니다. 애노드와 캐소드는 다이어그램에 명확하게 표시됩니다. 권장 솔더링 패드 패턴(랜드 패턴)도 제공되어 PCB 조립 중 적절한 기계적 및 열적 연결을 보장하고 부품에 가해지는 스트레스를 최소화합니다.

4.2 캐리어 테이프 및 릴 사양

이 장치는 자동 배치를 위해 패키징됩니다. 캐리어 테이프 치수(포켓 크기, 피치 등) 및 릴 사양(7인치 직경, 릴당 1500개)은 표준 피크 앤 플레이스 장비와의 호환성을 보장하기 위해 상세히 설명됩니다.

5. 솔더링 및 조립 지침

5.1 중요한 주의사항

• 과전류 보호:외부 전류 제한 저항은 필수입니다. LED의 지수적 IV 특성은 전압의 작은 증가가 크고 파괴적인 전류 증가를 유발할 수 있음을 의미합니다.
• 저장:이 장치는 습기에 민감합니다(MSL). 개봉되지 않은 백은 ≤30°C 및 ≤90% RH에서 저장하고 1년 이내에 사용해야 합니다. 개봉 후, ≤30°C/≤70% RH에서 저장할 때 부품은 168시간(7일) 이내에 사용해야 합니다. 이 한계를 초과하면 사용 전 최소 24시간 동안 60±5°C에서 베이킹이 필요합니다.

5.2 솔더링 조건

• 리플로우 솔더링:무연 온도 프로파일이 참조됩니다. 플라스틱 패키지 및 와이어 본드에 대한 열 손상을 피하기 위해 리플로우는 두 번 이상 수행해서는 안 됩니다.
• 핸드 솔더링:필요한 경우, 단자당 최대 3초 동안 350°C 미만의 솔더링 아이언 팁 온도를 사용하십시오. 25W 이하 용량의 아이언을 사용하고 단자 사이에 최소 2초의 냉각 간격을 두십시오.
• 수리:솔더링 후 재작업은 피하십시오. 불가피한 경우, 한쪽 패드가 여전히 솔더링된 상태에서 다른 패드를 들어 올리는 기계적 스트레스를 방지하기 위해 양쪽 단자를 동시에 가열하는 더블 헤드 솔더링 아이언을 사용해야 합니다.

6. 패키징 및 주문 정보

최종 패키징은 건조제와 함께 릴을 알루미늄 방습 백에 밀봉하는 것을 포함합니다. 백의 라벨에는 추적성 및 사용을 위한 중요한 정보가 포함됩니다: 고객 부품 번호(CPN), 제조사 부품 번호(P/N), 수량(QTY), 성능 등급(CAT), 피크 파장(HUE), 참조 코드, 로트 번호(LOT No.), 원산지.

7. 애플리케이션 제안

7.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

이 IR LED는적외선 응용 시스템을 위해 설계되었습니다. 주요 특성으로 인해 다음과 같은 용도에 적합합니다:

• 근접 및 존재 감지:포토트랜지스터 또는 포토다이오드와 페어링하여 단거리 내에서 물체의 유무를 감지합니다.
• 물체 계수 및 에지 감지:컨베이어의 항목을 세거나 에지를 감지하는 자동화 장비에서 사용됩니다.
• 광학 스위치 및 인코더:적외선 빔이 움직이는 부품에 의해 차단되어 디지털 신호를 생성하는 곳에서 사용됩니다.
• 단거리 데이터 전송:간단한 IR 통신 링크(예: 리모컨, IrDA)에서 사용되지만, 좁은 빔으로 인해 정밀한 정렬이 필요할 수 있습니다.

7.2 설계 고려사항

• 구동 회로:항상 순방향 전류를 설정하기 위해 직렬 저항을 사용하십시오. 저항 값을 R = (Vcc - Vf) / If로 계산합니다. 여기서 Vcc는 공급 전압, Vf는 데이터시트의 순방향 전압(안전 설계를 위해 최대값 사용), If는 원하는 순방향 전류(예: 20mA)입니다.
• 열 관리:최대 전류 정격 근처에서 연속 동작하는 경우, LED 패드에서 열을 방출하는 PCB 레이아웃의 능력을 고려하십시오.
• 광학 정렬:20도 시야각과 사이드 룩킹 방향은 IR 빔이 검출기를 향해 정확하게 지향되도록 정밀한 기계 설계가 필요합니다.
• 주변광 내성:감지 애플리케이션의 경우, 특히 IR 성분을 포함하는 햇빛이나 형광등과 같은 광원으로부터의 주변광 노이즈를 제거하기 위해 변조된 IR 신호와 수신기에서의 동기 검출을 사용하는 것을 고려하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

표준 탑 에미팅 IR LED와 비교하여, 사이드 룩킹 패키지는 뚜렷한 기계적 이점을 제공합니다. 이는 IR 빔이 PCB 표면과 평행하게 방출되도록 하여, 송신기와 검출기가 같은 평면에 배치되어 간격을 사이에 두고 서로 마주보아야 하는 공간 제약 애플리케이션에서 광학 경로 설계를 단순화할 수 있습니다. 1.6mm 직경과 낮은 프로파일로 인해 사용 가능한 가장 작은 SMD IR 송신기 중 하나이며, 소형화된 장치에 적합합니다. GaAlAs 칩 기술, 940nm 파장 및 투명 렌즈의 조합은 가시광 차단을 위해 때때로 사용되는 색상(예: 파란색 또는 검정색) 에폭시 렌즈로 인한 감쇠 없이 높은 효율과 실리콘 검출기에 대한 우수한 매칭을 제공합니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

9.1 "투명" 렌즈의 목적은 무엇입니까?

투명 렌즈는 가시광 및 적외선 스펙트럼 전반에 걸쳐 최소한의 흡수를 가집니다. IR LED의 경우, 이는 940nm 적외선 빛의 패키지 외부로의 투과를 최대화합니다. 가시광을 여과하지는 않지만, 칩이 거의 독점적으로 IR에서 방출하기 때문에 어쨌든 매우 적은 가시광이 생성됩니다.

9.2 이 LED를 100mA로 연속 구동할 수 있습니까?

아니요. 복사 강도에 대한 100mA 정격은 과도한 가열을 방지하기 위해 펄스 조건(펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1%)에서 지정됩니다. 최대연속순방향 전류(IF)는 25°C에서 65 mA이며, 관련 곡선에 표시된 대로 더 높은 주변 온도에서 디레이팅되어야 합니다.

9.3 백을 개봉한 후 저장 시간이 왜 그렇게 짧습니까?

SMD 부품의 플라스틱 패키지는 공기 중의 습기를 흡수할 수 있습니다. 고온 솔더링(리플로우) 중에 갇힌 이 습기는 빠르게 증발하여 내부 박리, 균열 또는 "팝콘 현상"을 일으켜 장치를 파괴할 수 있습니다. 168시간의 플로어 라이프는 재베이킹이 필요하기 전에 특정 수준의 주변 습도에 노출된 후 부품이 견딜 수 있는 것으로 정격화된 기간입니다.

9.4 애노드와 캐소드를 어떻게 식별합니까?

데이터시트의 패키지 다이어그램에 물리적 식별 방법이 표시됩니다. 일반적으로 한 리드에 표시(예: 노치, 녹색 점, 더 긴 리드)가 있거나 내부 반사판 모양이 비대칭일 수 있습니다. 다이어그램은 어느 쪽이 애노드와 캐소드에 해당하는지 명확하게 나타냅니다.

10. 실용적인 설계 사례 연구

시나리오:프린터용 용지 감지 센서 설계.

구현:IR26-61C/L746/R/TR8은 용지 경로의 한쪽에 장착되고, 반대쪽에 매칭 실리콘 포토트랜지스터를 마주보도록 배치됩니다. 둘 다 사이드 룩킹이므로 빔이 간격을 가로질러 수평으로 발사됩니다. 용지가 없을 때는 IR 빔이 검출기에 도달하여 높은 신호를 생성합니다. 용지가 통과하면 빔을 차단하여 검출기 신호가 떨어지게 합니다. 20도의 좁은 빔은 센서가 용지 경로에 직접 있는 물체에만 반응하고 잡음 반사의 영향을 덜 받도록 하는 데 도움이 됩니다. 마이크로컨트롤러는 저항에 의해 설정된 20mA 전류로 LED를 구동하고 포토트랜지스터의 콜렉터에서 아날로그 전압을 읽어 용지 존재를 판단합니다.

핵심 계산:5V 공급 전압을 사용하고 20mA에서 최대 Vf를 1.5V로 가정하면, 직렬 저항 값은 R = (5V - 1.5V) / 0.02A = 175 옴입니다. 표준 180 옴 저항을 사용하면 약 19.4mA의 전류가 흐릅니다.

11. 동작 원리

적외선 발광 다이오드(IR LED)는 반도체 p-n 접합에서 전기발광 원리로 동작합니다. 순방향 전압이 인가되면, n형 물질의 전자와 p형 물질의 정공이 접합 영역으로 주입됩니다. 이 전하 캐리어들이 재결합할 때 에너지를 방출합니다. 이 LED에 사용된 GaAlAs 물질에서 이 에너지는 주로 적외선 스펙트럼, 특히 940 나노미터 근처의 광자로 방출됩니다. 사이드 룩킹 패키지는 성형된 에폭시 렌즈를 포함하여 방출된 빛을 지정된 시야각을 가진 지향성 빔으로 형성하여 정렬된 시스템에서 커플링 효율을 향상시킵니다.

12. 기술 동향

적외선 광전자 분야는 계속 발전하고 있습니다. IR26-61C/L746/R/TR8과 같은 부품과 관련된 동향은 다음과 같습니다:

• 증가된 소형화:소비자 가전(스마트폰, 웨어러블)에서 더 작은 센서에 대한 지속적인 수요가 더욱 컴팩트한 IR 송신기 패키지 개발을 주도합니다.
• 더 높은 효율:반도체 에피택시 및 칩 설계의 발전은 동일한 전기 입력에 대해 더 많은 광학 파워(복사 강도)를 생산하여 시스템 배터리 수명과 신호 대 잡음비를 개선하는 것을 목표로 합니다.
• 통합:IR 송신기, 검출기, 때로는 제어 논리를 단일 모듈 또는 패키지로 통합하는 추세가 있으며, 최종 고객을 위한 설계 및 조립을 단순화합니다.
• 파장 다양화:940nm가 표준으로 남아 있지만, 850nm(종종 희미한 붉은 빛으로 보임) 또는 1050nm와 같은 다른 파장은 다른 물질 투과 또는 주변광 제거 특성이 필요한 특정 애플리케이션에 사용됩니다.