SMD LED Inframerah Ketinggian 0.8mm Puncak Rata - 1.6V - 875nm - 110mW - Lembaran Data Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk diod pemancar inframerah (IR) permukaan-mount bersaiz mini. Peranti ini direka untuk aplikasi yang memerlukan sumber cahaya inframerah yang padat dan boleh dipercayai yang sepadan dengan pengesan foto silikon.

1.1 Ciri Teras dan Penentududukan

LED ini dicirikan oleh profilnya yang sangat rendah iaitu 0.8mm, menjadikannya sesuai untuk reka bentuk PCB yang mempunyai ruang terhad. Ia mempunyai kanta puncak rata yang diperbuat daripada plastik jernih, yang memberikan corak sinaran tertentu. Peranti ini dibina menggunakan bahan cip GaAlAs (Gallium Aluminum Arsenide), yang dioptimumkan untuk pancaran inframerah. Kelebihan reka bentuk utamaialah output spektrumnya, yang sangat sepadan dengan lengkung kepekaan fotodiod dan fototransistor silikon biasa, memaksimumkan kecekapan pengesanan dalam sistem sensor.

1.2 Pematuhan dan Spesifikasi Alam Sekitar

Komponen ini mematuhi arahan alam sekitar dan keselamatan utama. Ia dikilangkan sebagai produk bebas Pb (tanpa plumbum). Ia juga mematuhi keperluan bebas halogen, khususnya mengehadkan kandungan Bromin (Br) dan Klorin (Cl) kepada kurang daripada 900 ppm secara individu dan jumlah gabungan kurang daripada 1500 ppm. Produk ini direka untuk kekal dalam parameter arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

2. Analisis Parameter Teknikal

Bahagian ini memperincikan had mutlak dan ciri operasi piawai LED inframerah. Semua parameter dinyatakan pada suhu persekitaran (Ta) 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya.

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin.

• Arus Hadapan Berterusan (I_F):65 mA
• Voltan Songsang (V_R):5 V
• Suhu Operasi (T_opr):-25°C hingga +85°C
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +85°C
• Suhu Pateri (T_sol):260°C untuk tempoh tidak melebihi 5 saat.
• Pelesapan Kuasa (P_d):110 mW (pada atau di bawah suhu udara bebas 25°C).

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini mentakrifkan prestasi tipikal peranti di bawah keadaan ujian piawai (I_F= 20mA, Ta=25°C).

• Keamatan Sinaran (I_e):0.2 mW/sr (Minimum), 0.5 mW/sr (Tipikal). Ini mengukur kuasa optik yang dipancarkan per unit sudut pepejal.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):875 nm (Tipikal). Iniialah panjang gelombang di mana output optik paling kuat.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):80 nm (Tipikal). Ini menunjukkan julat panjang gelombang yang dipancarkan, biasanya diukur pada separuh keamatan puncak (FWHM).
• Voltan Hadapan (V_F):1.3 V (Tipikal), 1.6 V (Maksimum). Susut voltan merentasi LED apabila mengalirkan 20mA.
• Arus Songsang (I_R):10 µA (Maksimum). Arus bocor apabila 5V dikenakan dalam bias songsang.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):145° (Tipikal). Sudut penuh di mana keamatan sinaran adalah separuh daripada keamatan puncak (pada 0°). Kanta puncak rata menyumbang kepada sudut pandangan lebar ini.

3. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data ini termasuk beberapa graf yang menggambarkan kelakuan peranti di bawah pelbagai keadaan. Lengkung ini penting untuk jurutera reka bentuk meramal prestasi dalam aplikasi dunia sebenar.

3.1 Arus Hadapan vs Suhu Persekitaran

Lengkung ini menunjukkan penurunan nilai arus hadapan maksimum yang dibenarkan apabila suhu persekitaran meningkat. Untuk mengelakkan kerosakan terma, arus hadapan mesti dikurangkan apabila beroperasi di atas 25°C. Penarafan pelesapan kuasa 110mW adalah faktor kritikal dalam pengiraan penurunan nilai ini.

3.2 Taburan Spektrum

Graf ini menggambarkan output kuasa optik relatif merentasi spektrum panjang gelombang. Ia mengesahkan pancaran puncak pada kira-kira 875nm dan lebar jalur spektrum ~80nm, menonjolkan kesepadanan dengan kepekaan pengesan silikon (yang memuncak sekitar 800-900nm).

3.3 Keamatan Relatif vs Arus Hadapan

Plot ini menggambarkan hubungan antara arus pacuan dan output cahaya. Ia biasanya menunjukkan trend sub-linear, di mana peningkatan arus menghasilkan pulangan yang berkurangan dalam keamatan sinaran, terutamanya apabila kesan terma menjadi ketara. Ini memaklumkan keputusan mengenai arus pacuan untuk output yang dikehendaki berbanding kecekapan dan jangka hayat peranti.

3.4 Arus Hadapan vs Voltan Hadapan

Lengkung IV (Arus-Voltan) adalah asas untuk reka bentuk litar. Ia menunjukkan hubungan eksponen, membolehkan pereka mengira perintang siri yang diperlukan untuk voltan bekalan tertentu untuk mencapai arus pacuan sasaran (contohnya, 20mA). Nilai tipikal V_F1.3V adalah nilai utama untuk pengiraan ini.

3.5 Keamatan Sinaran Relatif vs Sesaran Sudut

Plot kutub ini mewakili secara visual corak sinaran atau sudut pandangan. Sudut pandangan 145° disahkan di sini, menunjukkan bagaimana keamatan berkurangan apabila sudut dari paksi pusat (0°) meningkat. Ini adalah kritikal untuk menyelaraskan LED dengan pengesan dalam aplikasi sensor.

4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej

Peranti ini dibungkus dalam pakej permukaan-mount yang sangat padat. Dimensi utama termasuk saiz badan kira-kira 1.6mm x 1.2mm dengan jumlah ketinggian 0.8mm. Pad anod dan katod terletak di bahagian bawah pakej. Lukisan mekanikal terperinci dalam lembaran data menyediakan semua dimensi kritikal dengan toleransi piawai ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Corak landasan (footprint) yang dicadangkan untuk reka bentuk PCB disediakan sebagai rujukan, tetapi pereka dinasihatkan untuk mengubahsuainya berdasarkan proses pemasangan khusus dan keperluan kebolehpercayaan mereka.

4.2 Pengenalpastian Kutub

Pakej ini termasuk penunjuk kutub, biasanya takuk atau tanda pada satu hujung, untuk membezakan anod daripada katod. Orientasi yang betul adalah penting untuk operasi litar.

4.3 Pembungkusan untuk Pemasangan

Komponen dibekalkan pada pita dan gegelung untuk keserasian dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik. Lebar pita ialah 8mm, dililit pada gegelung diameter 7 inci piawai. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi pita pembawa disediakan untuk memastikan keserasian dengan sistem feeder.

5. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk mengekalkan kebolehpercayaan dan prestasi peranti.

5.1 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg kalis lembap dengan bahan pengering. Beg tidak boleh dibuka sehingga komponen sedia untuk digunakan. Sebelum dibuka, simpan pada 10-30°C dengan ≤90% RH. Selepas dibuka, "jangkahayat lantai" ialah 168 jam (7 hari) apabila disimpan pada 10-30°C dan ≤60% RH. Bahagian yang tidak digunakan mesti dibungkus semula dengan bahan pengering. Jika jangkahayat lantai atau jangka hayat rak terlampaui, pembakaran pada 60°C ±5°C selama 96 jam diperlukan sebelum digunakan untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa pateri semula alir.

5.2 Profil Pateri Semula Alir

Profil suhu pateri semula alir bebas Pb yang disyorkan disediakan. Parameter utama termasuk peringkat pemanasan awal, kadar peningkatan yang ditakrifkan, suhu puncak tidak melebihi 260°C, dan masa di atas likuidus (TAL) yang sesuai untuk pes pateri. Pateri semula alir tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada peranti yang sama. Tekanan pada badan LED semasa pemanasan dan peledingan PCB selepas pateri mesti dielakkan.

5.3 Pateri Tangan dan Kerja Semula

Jika pateri tangan diperlukan, penjagaan yang melampau diperlukan. Suhu hujung besi pateri hendaklah di bawah 350°C, dikenakan pada setiap terminal tidak lebih daripada 3 saat. Besi pateri berkuasa rendah (≤25W) adalah disyorkan. Selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat harus dibenarkan antara pateri dua terminal. Kerja semula sangat tidak digalakkan selepas LED dipateri. Jika tidak dapat dielakkan, besi pateri hujung dwi khusus mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mengangkat komponen tanpa mengenakan tekanan mekanikal. Kesan kerja semula pada ciri peranti mesti disahkan terlebih dahulu.

6. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Senario Aplikasi Utama

• Sensor Inframerah Dipasang PCB:Penderiaan jarak dekat, pengesanan objek, penjejakan garisan.
• Unit Kawalan Jauh Inframerah:Sesuai untuk reka bentuk yang memerlukan kuasa output lebih tinggi untuk jarak lanjutan.
• Pengimbas:Pembaca kod bar, pengimbas dokumen.
• Sistem Inframerah Am:Mana-mana aplikasi yang memerlukan sumber IR yang padat dan cekap dipasangkan dengan pengesan silikon.

6.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

• Had Arus:Perintang siri luaran adalah WAJIB. Ciri IV eksponen LED bermaksud peningkatan kecil dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan besar dan merosakkan dalam arus. Nilai perintang dikira menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Pengurusan Terma:Had pelesapan kuasa 110mW mesti dihormati. Pertimbangkan luas kuprum PCB (pad terma) untuk penyingkiran haba, terutamanya apabila memacu pada arus lebih tinggi atau dalam suhu persekitaran tinggi.
• Penjajaran Optik:Sudut pandangan lebar 145° memudahkan penjajaran tetapi mengurangkan keamatan pada titik tertentu. Untuk pancaran fokus, optik luaran mungkin diperlukan.
• Perlindungan Elektrik:Penarafan voltan songsang rendah (5V) bermakna penjagaan mesti diambil untuk mengelakkan keadaan bias songsang, yang boleh disebabkan oleh beban induktif atau susun atur PCB yang salah.

6.3 Perbandingan dan Faktor Pemilihan

Apabila memilih LED IR, faktor pembezaan utama termasuk:
Saiz/Ketinggian Pakej:Profil 0.8mm peranti ini adalah kelebihan utama untuk reka bentuk ultra-nipis.
Sudut Pandangan:Kanta puncak rata, sudut lebar adalah ideal untuk liputan luas, manakala kanta berbentuk kubah menawarkan pancaran yang lebih fokus.
Panjang Gelombang:Puncak 875nm adalah piawai yang sepadan dengan silikon. Panjang gelombang lain (contohnya, 940nm) menawarkan keterlihatan lebih rendah tetapi mungkin mempunyai respons pengesan yang sedikit lebih rendah.
Keamatan Sinaran:Output tipikal 0.5mW/sr sesuai untuk banyak aplikasi jarak sederhana. Peranti output lebih tinggi tersedia tetapi mungkin mengorbankan saiz atau sudut pandangan.

7. Maklumat Pelabelan dan Pesanan

Label gegelung mengandungi maklumat penting untuk kebolehjejakan dan kawalan pengeluaran. Medan biasanya termasuk: Nombor Bahagian Pelanggan (CPN), Nombor Bahagian Pengilang (P/N), Nombor Lot (LOT No), Kuantiti (QTY), Panjang Gelombang Puncak (H.E.), Pangkat Prestasi (CAT), Kod Rujukan (REF), Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL-X), dan Negara Pembuatan (Made In). Nombor bahagian khusus untuk peranti ini ialah SIR19-21C/TR8, di mana "TR8" menunjukkan pembungkusan pita 8mm pada gegelung.

8. Prinsip Teknikal dan Tren

8.1 Prinsip Operasi

LED inframerah adalah diod simpang p-n semikonduktor. Apabila dibias hadapan, elektron dan lubang bergabung semula di rantau aktif (cip GaAlAs), membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Tenaga jurang jalur khusus bahan GaAlAs menentukan panjang gelombang foton, menghasilkan cahaya inframerah sekitar 875nm. Kanta epoksi jernih melindungi cip dan membentuk corak cahaya yang dipancarkan.

8.2 Tren Industri

Tren dalam optoelektronik SMD terus ke arah peminikroan, kecekapan lebih tinggi, dan integrasi lebih besar. Terdapat permintaan yang semakin meningkat untuk footprint pakej yang lebih kecil dan ketinggian lebih rendah untuk membolehkan elektronik pengguna yang lebih nipis. Kemajuan dalam reka bentuk cip dan bahan pembungkusan bertujuan untuk memberikan keamatan sinaran lebih tinggi daripada peranti yang lebih kecil sambil mengekalkan atau meningkatkan kebolehpercayaan. Integrasi dengan pemacu dan sensor dalam modul multi-cip (MCM) atau penyelesaian sistem-dalam-pakej (SiP) juga adalah kawasan yang semakin berkembang, memudahkan reka bentuk dan menjimatkan ruang papan.