LED Infravermelho PLCC4 3,5x2,8x1,85mm - Tensão Direta 1,5V - 100mA - Comprimento de Onda 940nm - Dissipação de Potência 190mW - Especificações Técnicas

1. Visão Geral do Produto

1.1 Descrição Geral

O LED infravermelho é fabricado usando tecnologia epitaxial AlGaAs sobre um substrato, produzindo emissão de alta eficiência no espectro do infravermelho próximo. O dispositivo é alojado em um encapsulamento PLCC4 com dimensões de 3,5mm x 2,8mm x 1,85mm, tornando-o adequado para designs compactos e montagem em superfície. O LED emite um comprimento de onda de pico típico de 940nm, ideal para aplicações como controle remoto, visão noturna e iluminação automotiva.

1.2 Características

• Encapsulamento PLCC4 compatível com SMT
• Ângulo de visão extremamente amplo de 120°
• Adequado para todos os processos de montagem e soldagem SMT
• Disponível em fita e bobina para colocação automatizada
• Nível de sensibilidade à umidade: Nível 3
• Em conformidade com as diretivas RoHS e REACH
• Qualificado de acordo com o teste de estresse AEC-Q102 para semicondutores discretos de grau automotivo

1.3 Aplicações

• Iluminação automotiva interna e externa (por exemplo, iluminação ambiente, iluminação de sensores)
• Sistemas de controle remoto infravermelho
• Sensores ópticos e codificadores
• Equipamentos de visão noturna

2. Especificações Técnicas

2.1 Características Elétricas e Ópticas (a Ts=25°C, IF=100mA)

2.2 Valores Máximos Absolutos (a Ts=25°C)

2.3 Faixa de Bin para VF, Ie e Comprimento de Onda Dominante (IF=100mA)

Os LEDs são classificados em bins para tensão direta, intensidade radiante e comprimento de onda para garantir consistência. Os bins disponíveis são os seguintes:

3. Curvas de Desempenho

3.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Fig. 1-7)

A curva VF-IF típica mostra uma relação não linear: em baixas correntes (10mA) a tensão é cerca de 1,2V, subindo para aproximadamente 1,5V a 100mA e 1,7V a 200mA. Este comportamento exponencial é característico de LEDs infravermelhos e deve ser considerado ao projetar drivers de corrente constante.

3.2 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta (Fig. 1-8)

A saída radiante aumenta quase linearmente com a corrente direta até 100mA. A 100mA a intensidade relativa é normalizada para 100%; a 50mA é cerca de 60%. Operar além de 100mA (apenas modo pulsado) produz picos de saída mais altos, mas deve ser limitado pelo ciclo de trabalho.

3.3 Temperatura da Solda vs. Intensidade Relativa (Fig. 1-9)

À medida que a temperatura do ponto de solda aumenta, a eficiência do LED diminui. A 100°C a intensidade relativa cai para aproximadamente 70% do valor a 25°C. O gerenciamento térmico adequado é essencial para manter o desempenho óptico.

3.4 Temperatura da Solda vs. Corrente Direta Máxima (Fig. 1-10)

Para manter a temperatura da junção abaixo de 120°C, a corrente direta máxima permitida deve ser reduzida com o aumento da temperatura ambiente. A 25°C pode ser aplicada a corrente total de 100mA; a 100°C a corrente permitida reduz para cerca de 20mA.

3.5 Tensão Direta vs. Temperatura da Solda (Fig. 1-11)

A tensão direta diminui linearmente com a temperatura a uma taxa de aproximadamente -2,5 mV/°C. Este coeficiente de temperatura negativo deve ser considerado ao projetar loops de regulação de corrente.

3.6 Padrão de Radiação (Fig. 1-12)

O LED exibe um padrão de emissão semelhante ao Lambertiano com um ângulo de 50% de potência de ±60°, correspondendo a um ângulo de visão total de 120°. A radiação é simétrica e se espalha uniformemente em um amplo ângulo, tornando-o adequado para aplicações que exigem ampla cobertura.

3.7 Corrente Direta vs. Comprimento de Onda Dominante (Fig. 1-13)

O comprimento de onda dominante desloca-se ligeiramente com a corrente: de 940nm a 65mA para 946nm a 105mA. Este deslocamento vermelho de cerca de 0,2 nm/mA é típico para emissores infravermelhos e pode precisar de compensação em aplicações sensíveis ao comprimento de onda.

3.8 Distribuição Espectral (Fig. 1-14)

O espectro de emissão atinge o pico em 940nm com uma largura total à meia altura (FWHM) de aproximadamente 40nm. O espectro é limpo sem picos secundários, garantindo alta pureza espectral para filtragem e detecção.

4. Informações Mecânicas

4.1 Dimensões do Encapsulamento (Fig. 1-1 a 1-4)

O encapsulamento do LED é PLCC4 com dimensões totais de 3,5mm x 2,8mm x 1,85mm. A vista superior mostra quatro terminais: cátodo (pino 1) marcado com um entalhe de polaridade, ânodo (pino 2) e dois terminais adicionais (pinos 3 e 4) que são eletricamente conectados ao dissipador de calor para melhor dissipação térmica. A vista inferior indica uma almofada térmica de 2,6mm x 1,6mm. Os padrões de soldagem recomendados têm uma almofada central de 4,6mm x 2,6mm com almofadas de pino de 0,8mm x 0,7mm.

4.2 Padrões de Soldagem (Fig. 1-5)

O layout adequado da PCB é crítico para o desempenho térmico e elétrico. O padrão de terra recomendado inclui uma grande almofada térmica sob o encapsulamento para conduzir o calor para longe. Todas as dimensões estão em milímetros com tolerâncias de ±0,2mm, salvo indicação contrária.

5. Informações de Embalagem

5.1 Dimensões da Fita e Bobina (Fig. 2-1, 2-2)

Os LEDs são embalados em fita e bobina com uma quantidade de 2000 peças por bobina. A fita de transporte tem passo de bolso de 4,0mm, largura de 12,0mm e profundidade do componente otimizada para o encapsulamento PLCC4. A bobina tem um diâmetro de 330mm, diâmetro do cubo de 60mm e largura de 12,6mm.

5.2 Informações da Etiqueta (Tabela 2-2)

Cada bobina é etiquetada com número da peça, número da especificação, número do lote, código do bin para fluxo, bin cromático, bin de tensão direta, bin de comprimento de onda, quantidade e código de data. Os códigos do bin correspondem às faixas classificadas descritas na Seção 2.3.

5.3 Embalagem Resistente à Umidade

Os LEDs são enviados em uma bolsa de barreira à umidade com dessecante e um cartão indicador de umidade. O nível de sensibilidade à umidade (MSL) é Nível 3, significando que a vida útil no chão de fábrica é de 168 horas após a abertura da bolsa sob condições de ≤30°C/60%UR. Se a vida útil no chão de fábrica for excedida ou a bolsa estiver danificada, é necessária secagem a 60±5°C por >24 horas antes do uso.

6. Teste de Confiabilidade

6.1 Itens de Teste de Confiabilidade (Tabela 2-3)

6.2 Critérios de Falha

Após o teste de confiabilidade, o LED é considerado falho se qualquer um dos seguintes limites for excedido: tensão direta > 1,1 × limite superior da especificação (USL), corrente reversa > 2,0 × USL, ou intensidade radiante<< 0,7 × limite inferior da especificação (LSL).

7. Diretrizes de Soldagem

7.1 Perfil de Soldagem por Refluxo SMT

A soldagem por refluxo deve seguir o perfil de temperatura recomendado: pré-aquecimento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos, taxa de aumento ≤3°C/s, tempo acima de 217°C (líquido) até 60 segundos, temperatura de pico de 260°C com tempo dentro de 5°C do pico não excedendo 30 segundos (máximo 10 segundos no pico real), e taxa de resfriamento ≤6°C/s. O tempo total de 25°C até o pico deve ser inferior a 8 minutos. Não refazer o refluxo mais de duas vezes. Se mais de 24 horas decorrerem entre os refluxos, é necessária secagem.

7.2 Soldagem Manual

A soldagem manual é permitida apenas uma vez com temperatura do ferro abaixo de 300°C e tempo de contato inferior a 3 segundos. Evite aplicar pressão na lente de silicone durante a soldagem.

7.3 Reparo

O reparo não é recomendado. Se inevitável, use um ferro de solda de ponta dupla e avalie cuidadosamente se as características do LED não foram degradadas.

8. Precauções de Manuseio

8.1 Condições de Armazenamento

Antes de abrir a bolsa de barreira à umidade: armazenar a ≤30°C e ≤75% UR, vida útil de 1 ano. Após abertura: usar dentro de 24 horas a ≤30°C e ≤60% UR. Se não for usado dentro desse período, secar a 60±5°C por >24 horas.

8.2 Considerações Ambientais

Evite exposição a compostos contendo enxofre acima de 100 ppm nas proximidades do LED. Evite também altos níveis de bromo e cloro (cada um abaixo de 900 ppm, total abaixo de 1500 ppm) para prevenir corrosão. Use materiais que não emitam compostos orgânicos voláteis (COVs) que possam descolorir o encapsulamento de silicone.

8.3 Manuseio Mecânico

Não aplique pressão diretamente na lente de silicone; manuseie o encapsulamento pelos lados. Use bicos de pick-and-place adequados com força controlada. Não monte LEDs em PCBs empenadas ou dobre a placa após a soldagem.

8.4 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

O LED é sensível a ESD. Use estação de trabalho aterrada, pulseiras e ionizadores. O limite HBM é 2000V; no entanto, mais de 90% dos dispositivos passam neste nível, portanto, ainda é necessário manuseio cuidadoso.

8.5 Projeto Térmico

A temperatura da junção não deve exceder 120°C. A resistência térmica ao ponto de solda é de 130°C/W. Projete a PCB com área de cobre e dissipação de calor adequadas para manter a temperatura do ponto de solda baixa. Considere reduzir a corrente se a temperatura ambiente for alta.

9. Considerações de Aplicação

9.1 Iluminação Automotiva

Com a qualificação AEC-Q102, este LED é adequado para aplicações de iluminação automotiva interna e externa. O amplo ângulo de visão o torna ideal para iluminação ambiente e funções de indicador. Garanta conformidade com os requisitos automotivos de EMC e térmicos.

9.2 Dicas de Projeto

• Use um driver de corrente constante para evitar variações de tensão direta que causem desequilíbrio de corrente em cadeias paralelas.
• Inclua um resistor em série por cadeia para evitar fuga térmica.
• Forneça vias térmicas adequadas sob a almofada térmica.
• Para operação pulsada (por exemplo, comunicação), respeite a corrente de pico máxima (700mA) e o ciclo de trabalho (1/10).
• Filtre ou escude a saída IR para evitar interferência com outros dispositivos sensíveis a IR.

10. Conformidade

Este produto foi projetado para cumprir as regulamentações RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas) e REACH (Registro, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos). Também atende aos requisitos de confiabilidade do AEC-Q102 para testes de estresse de grau automotivo. A classificação MSL é Nível 3 conforme JEDEC J-STD-020. O dispositivo é livre de halogênio e antimônio.