Инфракрасный светодиод PLCC4 3.5x2.8x1.85 мм - прямое напряжение 1.5 В - 100 мА - длина волны 940 нм - рассеиваемая мощность 190 мВт - технические характеристики

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

Инфракрасный светодиод изготовлен по эпитаксиальной технологии AlGaAs на подложке, что обеспечивает высокоэффективное излучение в ближнем инфракрасном диапазоне. Прибор помещен в корпус PLCC4 размерами 3.5 мм x 2.8 мм x 1.85 мм, что делает его подходящим для компактных конструкций и поверхностного монтажа. Светодиод излучает на типичной пиковой длине волны 940 нм, что идеально подходит для таких приложений, как пульты дистанционного управления, ночное видение и автомобильное освещение.

1.2 Особенности

• Корпус PLCC4 для совместимости с SMT
• Чрезвычайно широкий угол обзора 120°
• Подходит для всех процессов SMT сборки и пайки
• Доступен на ленте и катушке для автоматической установки
• Уровень чувствительности к влаге: Уровень 3
• Соответствует директивам RoHS и REACH
• Квалифицирован в соответствии со стресс-тестом AEC-Q102 для автомобильных дискретных полупроводников

1.3 Применения

• Внутреннее и наружное автомобильное освещение (например, ambient подсветка, подсветка датчиков)
• Инфракрасные системы дистанционного управления
• Оптические датчики и энкодеры
• Оборудование ночного видения

2. Технические характеристики

2.1 Электрические и оптические характеристики (при Ts=25°C, IF=100 мА)

2.2 Предельно допустимые значения (при Ts=25°C)

2.3 Диапазоны бинов для VF, Ie и доминирующей длины волны (IF=100 мА)

Светодиоды сортируются по бинам для прямого напряжения, силы излучения и длины волны для обеспечения согласованности. Доступны следующие бины:

3. Кривые производительности

3.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (Рис. 1-7)

Типичная кривая VF-IF показывает нелинейную зависимость: при малых токах (10 мА) напряжение составляет около 1.2 В, повышаясь до примерно 1.5 В при 100 мА и до 1.7 В при 200 мА. Это экспоненциальное поведение характерно для инфракрасных светодиодов и должно учитываться при проектировании источников постоянного тока.

3.2 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока (Рис. 1-8)

Выходная излучаемая мощность увеличивается почти линейно с прямым током до 100 мА. При 100 мА относительная интенсивность нормируется на 100%; при 50 мА она составляет около 60%. Работа при токе более 100 мА (только в импульсном режиме) дает более высокие пиковые выходные значения, но должна быть ограничена рабочим циклом.

3.3 Температура пайки в зависимости от относительной интенсивности (Рис. 1-9)

При повышении температуры точки пайки эффективность светодиода снижается. При 100°C относительная интенсивность падает примерно до 70% от значения при 25°C. Для поддержания оптических характеристик необходимо надлежащее терморегулирование.

3.4 Температура пайки в зависимости от максимального прямого тока (Рис. 1-10)

Чтобы температура перехода не превышала 120°C, максимально допустимый прямой ток должен быть снижен с повышением температуры окружающей среды. При 25°C можно подавать полный ток 100 мА; при 100°C допустимый ток снижается примерно до 20 мА.

3.5 Прямое напряжение в зависимости от температуры пайки (Рис. 1-11)

Прямое напряжение линейно уменьшается с температурой со скоростью примерно -2.5 мВ/°C. Этот отрицательный температурный коэффициент необходимо учитывать при разработке схем регулирования тока.

3.6 Диаграмма направленности излучения (Рис. 1-12)

Светодиод имеет ламбертовскую диаграмму направленности с углом половинной мощности ±60°, что соответствует общему углу обзора 120°. Излучение симметрично и равномерно распределяется по широкому углу, что делает его подходящим для приложений, требующих широкого охвата.

3.7 Прямой ток в зависимости от доминирующей длины волны (Рис. 1-13)

Доминирующая длина волны незначительно смещается с током: от 940 нм при 65 мА до 946 нм при 105 мА. Этот красный сдвиг около 0.2 нм/мА типичен для инфракрасных излучателей и может потребовать компенсации в приложениях, чувствительных к длине волны.

3.8 Спектральное распределение (Рис. 1-14)

Спектр излучения имеет пик на 940 нм с полной шириной на половине максимума (FWHM) примерно 40 нм. Спектр чистый, без вторичных пиков, что обеспечивает высокую спектральную чистоту для фильтрации и обнаружения.

4. Механическая информация

4.1 Размеры корпуса (Рис. 1-1 – 1-4)

Корпус светодиода PLCC4 имеет общие размеры 3.5 мм x 2.8 мм x 1.85 мм. На виде сверху показаны четыре вывода: катод (вывод 1) отмечен меткой полярности, анод (вывод 2) и два дополнительных вывода (выводы 3 и 4), которые электрически соединены с радиатором для улучшения отвода тепла. На виде снизу указана контактная площадка размером 2.6 мм x 1.6 мм. Рекомендуемые контактные площадки имеют центральную площадку 4.6 мм x 2.6 мм и контактные площадки выводов 0.8 мм x 0.7 мм.

4.2 Контактные площадки для пайки (Рис. 1-5)

Правильная топология печатной платы критична для тепловых и электрических характеристик. Рекомендуемая контактная площадка включает большую тепловую площадку под корпусом для отвода тепла. Все размеры в миллиметрах с допусками ±0.2 мм, если не указано иное.

5. Информация об упаковке

5.1 Размеры ленты и катушки (Рис. 2-1, 2-2)

Светодиоды упакованы на ленте и катушке в количестве 2000 штук на катушку. Транспортная лента имеет шаг карманов 4.0 мм, ширину 12.0 мм и глубину компонента, оптимизированную для корпуса PLCC4. Катушка имеет диаметр 330 мм, диаметр ступицы 60 мм и ширину 12.6 мм.

5.2 Информация на этикетке (Таблица 2-2)

Каждая катушка маркируется номером детали, номером спецификации, номером партии, кодом бина по световому потоку, кодом цветности, кодом бина по прямому напряжению, кодом бина по длине волны, количеством и кодом даты. Коды бинов соответствуют отсортированным диапазонам, описанным в разделе 2.3.

5.3 Влагозащитная упаковка

Светодиоды отгружаются во влагозащитном пакете с осушителем и индикатором влажности. Уровень чувствительности к влаге (MSL) – Уровень 3, что означает срок хранения на воздухе 168 часов после вскрытия пакета при условиях ≤30°C/60% отн. влажности. Если срок хранения превышен или пакет поврежден, перед использованием требуется сушка при 60±5°C в течение >24 часов.

6. Испытания на надежность

6.1 Элементы испытаний на надежность (Таблица 2-3)

6.2 Критерии отказов

После испытаний на надежность светодиод считается отказавшим, если превышены следующие пределы: прямое напряжение > 1.1 × верхний предел спецификации (USL), обратный ток > 2.0 × USL или сила излучения<0.7 × нижний предел спецификации (LSL).

7. Руководство по пайке

7.1 Профиль оплавления SMT

Пайка оплавлением должна выполняться по рекомендованному температурному профилю: предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, скорость подъема ≤3°C/с, время выше 217°C (температура ликвидуса) до 60 секунд, пиковая температура 260°C с временем в пределах 5°C от пика не более 30 секунд (максимум 10 секунд на фактическом пике) и скорость охлаждения ≤6°C/с. Общее время от 25°C до пика должно быть менее 8 минут. Не допускается более двух циклов оплавления. Если между оплавлениями прошло более 24 часов, требуется сушка.

7.2 Ручная пайка

Ручная пайка допускается только один раз при температуре паяльника ниже 300°C и времени контакта менее 3 секунд. Во время пайки избегайте давления на силиконовую линзу.

7.3 Ремонт

Ремонт не рекомендуется. Если неизбежен, используйте двухжальный паяльник и тщательно проверьте, что характеристики светодиода не ухудшились.

8. Меры предосторожности при обращении

8.1 Условия хранения

Перед вскрытием влагозащитного пакета: хранить при ≤30°C и ≤75% отн. влажности, срок хранения 1 год. После вскрытия: использовать в течение 24 часов при ≤30°C и ≤60% отн. влажности. Если не использовано в течение этого времени, сушить при 60±5°C в течение >24 часов.

8.2 Экологические соображения

Избегайте воздействия серосодержащих соединений с концентрацией выше 100 ppm в окружении светодиода. Также избегайте высокого уровня брома и хлора (каждый ниже 900 ppm, общее ниже 1500 ppm) для предотвращения коррозии. Используйте материалы, не выделяющие летучие органические соединения (ЛОС), которые могут обесцветить силиконовую герметизацию.

8.3 Механическое обращение

Не оказывайте давление непосредственно на силиконовую линзу; берите корпус за боковые стороны. Используйте подходящие насадки для pick-and-place с контролируемым усилием. Не устанавливайте светодиоды на деформированные печатные платы и не изгибайте плату после пайки.

8.4 Защита от электростатического разряда (ESD)

Светодиод чувствителен к ESD. Используйте заземленное рабочее место, браслеты и ионизаторы. Порог HBM составляет 2000 В; однако более 90% приборов проходят этот уровень, поэтому все равно требуется осторожное обращение.

8.5 Тепловое проектирование

Температура перехода не должна превышать 120°C. Тепловое сопротивление до точки пайки составляет 130°C/Вт. Проектируйте печатную плату с достаточной площадью меди и радиатором для поддержания низкой температуры точки пайки. При высокой температуре окружающей среды учитывайте снижение тока.

9. Особенности применения

9.1 Автомобильное освещение

Благодаря квалификации AEC-Q102 этот светодиод подходит для внутреннего и наружного автомобильного освещения. Широкий угол обзора делает его идеальным для ambient подсветки и индикаторных функций. Обеспечьте соответствие требованиям автомобильной ЭМС и тепловым требованиям.

9.2 Советы по проектированию

• Используйте источник постоянного тока, чтобы избежать дисбаланса тока в параллельных цепочках из-за вариаций прямого напряжения.
• Включите последовательный резистор на каждую цепочку для предотвращения теплового разгона.
• Обеспечьте достаточное количество тепловых переходов под тепловой площадкой.
• Для импульсной работы (например, связь) соблюдайте максимальный пиковый ток (700 мА) и рабочий цикл (1/10).
• Отфильтруйте или экранируйте ИК-излучение, чтобы избежать помех другим ИК-чувствительным устройствам.

10. Соответствие

Данное изделие разработано в соответствии с директивами RoHS (ограничение вредных веществ) и REACH (регистрация, оценка, авторизация и ограничение химических веществ). Оно также соответствует требованиям надежности AEC-Q102 для автомобильных стресс-тестов. Классификация MSL – Уровень 3 в соответствии с JEDEC J-STD-020. Прибор не содержит галогенов и сурьмы.