Спецификация инфракрасного светодиода RF-P28Q6-IRJ-FT 850 нм - Размер 2,8x3,5x2,11 мм - Напряжение 1,6 В - Мощность 80 мВт

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

Данный продукт представляет собой инфракрасный светодиод в корпусе PPA (полифталамид). Он отличается высокой надежностью и широко применяется в системах охранного наблюдения и сенсорных устройствах. Устройство имеет компактные размеры 2,80 мм × 3,50 мм × 2,11 мм (длина × ширина × высота). Корпус PPA обеспечивает надежную механическую защиту и отличное рассеивание тепла.

1.2 Особенности

• Низкое прямое напряжение, обеспечивающее энергоэффективность.
• Пиковая длина волны λp = 850 нм, подходит для ближнего инфракрасного диапазона.
• Совместимость с бессвинцовой пайкой оплавлением, соответствие экологическим стандартам.
• Уровень чувствительности к влаге: уровень 5 (MSL 5), требует осторожного обращения.
• Соответствие RoHS, отсутствие опасных веществ.

1.3 Применения

• Системы наблюдения и камеры безопасности.
• Инфракрасная подсветка для камер и приборов ночного видения.
• Системы машинного зрения для промышленной автоматизации.

2. Размеры корпуса и схемы пайки

Очертания корпуса показаны на чертежах спецификации. Вид сверху показывает прямоугольный корпус размером 2,80 мм × 3,50 мм. Вид сбоку указывает толщину 2,11 мм. На одном углу имеется маркировка полярности для обозначения катода. Вид снизу показывает контактные площадки: две большие площадки для анода и катода, с указанием размеров для монтажной платы. Рекомендуемый рисунок для пайки (посадочное место) приведен на рисунке 1-5, с размерами площадок 1,85 мм × 1,25 мм и шагом 1,80 мм. Все размеры указаны в миллиметрах с допуском ±0,2 мм, если не указано иное.

3. Электрические и оптические характеристики

3.1 Электрические/оптические параметры при Ts=25°C

В таблице 1-1 приведены основные электрические и оптические характеристики, измеренные при температуре точки пайки 25°C. Прямой ток (IF) установлен на 50 мА для всех измерений. Обратный ток (IR) при VR=5 В обычно очень низкий (10 мкА).<Прямое напряжение (VF) составляет от типичного 1,4 В до максимального 1,6 В. Пиковая длина волны (λp) равна 850 нм, ширина спектра излучения (Δλ) составляет 30 нм, что указывает на относительно узкий спектр излучения с центром в ближнем инфракрасном диапазоне. Общий радиационный поток (Φe) обычно составляет 28 мВт, минимум 14 мВт. Угол обзора (2θ1/2) составляет 70 градусов, что обеспечивает умеренно широкую диаграмму излучения. Тепловое сопротивление от перехода до точки пайки (RθJ-S) составляет 50 °C/Вт, что важно для управления тепловыделением.

3.2 Максимальные предельные значения

В таблице 1-2 приведены максимальные предельные значения, которые нельзя превышать во избежание повреждений. Рассеиваемая мощность (PD) ограничена 80 мВт. Прямой ток (IF) не должен превышать 50 мА (примечание: при рабочем цикле 1/10 и длительности импульса 0,1 мс ток может быть выше, но при постоянном токе он ограничен 50 мА). Обратное напряжение (VR) составляет 5 В. Устойчивость к электростатическому разряду (ESD) по модели человеческого тела (HBM) равна 2000 В. Диапазон рабочих температур от -40°C до +85°C, диапазон температур хранения также от -40°C до +85°C. Температура перехода (TJ) не должна превышать 105°C. Для соблюдения этих ограничений необходимо обеспечить надлежащий отвод тепла и снижение тока.

4. Типовые кривые оптических характеристик

Спецификация включает несколько типовых характеристических кривых для облегчения проектирования.

4.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока (Рис. 1-6)

Эта кривая показывает зависимость между прямым напряжением (VF) и прямым током (IF). При увеличении IF от 0 до 60 мА VF увеличивается примерно от 1,3 В до 1,7 В. Кривая нелинейна, что типично для светодиодов.

4.2 Зависимость относительной интенсивности от прямого тока (Рис. 1-7)

Относительная интенсивность увеличивается почти линейно с прямым током до 50 мА. При 50 мА относительная интенсивность составляет около 100% (опорная точка). Это указывает на то, что более высокий ток дает пропорционально большую мощность излучения, но тепловые эффекты могут ограничить при более высоких токах.

4.3 Зависимость относительной интенсивности от температуры (Рис. 1-8)

При повышении температуры точки пайки (Ts) от 5°C до 125°C относительная интенсивность постепенно снижается. При 85°C относительная интенсивность падает примерно до 80% от значения при 25°C. Это снижение из-за температуры следует учитывать в условиях высоких температур.

4.4 Спектральное распределение (Рис. 1-9)

Спектральное излучение охватывает диапазон от примерно 800 нм до 900 нм, с пиком на 850 нм. Полная ширина на половине максимума (FWHM) составляет приблизительно 30 нм, что подтверждает узкую полосу пропускания.

4.5 Диаграмма излучения (Рис. 1-10)

Диаграмма излучения показывает относительную интенсивность света как функцию угла. Полуугол (интенсивность 50%) составляет около 35 градусов от оптической оси, что соответствует общему углу обзора 70 градусов.

4.6 Зависимость снижения прямого тока от температуры (Рис. 1-11)

Эта кривая показывает максимально допустимый прямой ток в зависимости от температуры точки пайки. При 25°C максимальный ток составляет 50 мА. При повышении температуры допустимый ток линейно уменьшается до нуля при примерно 105°C (предел температуры перехода). Это снижение критически важно для надежной работы.

5. Информация об упаковке

5.1 Транспортная лента и катушка

Светодиоды упакованы в транспортную ленту с маркировкой полярности для ориентации. Каждая катушка содержит 3 500 штук. Размеры катушки: внешний диаметр A = 330,2 ± 2 мм, диаметр внутренней ступицы B = 12,7 ± 0,3 мм, ширина C = 79,5 ± 1 мм, отверстие шпинделя D = 14,3 ± 0,2 мм. Указано направление подачи ленты.

5.2 Форма этикетки

Этикетки на каждой катушке содержат номер детали, номер спецификации, номер партии, код сортировки, количество и дату. Кроме того, код сортировки указывает общий радиационный поток (Φe), пиковую длину волны (WLP) и прямое напряжение (VF) для целей сортировки по группам.

5.3 Влагозащитная упаковка

Катушки помещаются во влагозащитный пакет с осушителем, а также карточкой индикатора влажности. Затем пакет запечатывается и маркируется. Данная упаковка защищает светодиоды от поглощения влаги, учитывая их уровень MSL 5.

5.4 Картонная коробка

Несколько катушек упаковываются в картонную коробку для отгрузки. Коробка маркируется информацией о продукте и мерах предосторожности при обращении.

6. Элементы и критерии испытаний на надежность

6.1 Испытания на надежность

Светодиоды проходят несколько испытаний на надежность в соответствии со стандартами JEDEC: пайка оплавлением (макс. 260°C, 3 цикла), циклическое изменение температуры (от -40°C до 100°C, 100 циклов), тепловой удар (от -40°C до 100°C, 300 циклов), хранение при высокой температуре (100°C, 1000 часов), хранение при низкой температуре (-40°C, 1000 часов) и ресурсные испытания (25°C, IF=50 мА, 1000 часов). Критерий приемки: 0 отказов из 10 образцов (0/1).

6.2 Критерии оценки повреждений

После испытаний на надежность применяются следующие ограничения: прямое напряжение (VF) не должно превышать верхний стандартный уровень (USL), умноженный на 1,1; обратный ток (IR) не должен превышать USL, умноженный на 2,0; общий радиационный поток (Φe) не должен быть меньше нижнего стандартного уровня (LSL), умноженного на 0,7. Эти критерии гарантируют, что светодиоды сохраняют приемлемые характеристики после воздействия стресса.

7. Инструкции по пайке оплавлением SMT

7.1 Профиль оплавления

Рекомендуемый профиль пайки оплавлением показан на рисунке 3-1. Основные параметры: средняя скорость нарастания температуры ≤ 3°C/с; диапазон температуры предварительного нагрева от 160°C до 200°C с продолжительностью 60-120 секунд; время нахождения выше 220°C (TL) – макс. 60 секунд; пиковая температура (TP) – 260°C с выдержкой в пределах 5°C от пика до 5 секунд; скорость охлаждения ≤ 6°C/с. Общее время от 25°C до пика должно быть в пределах 8 минут. Допускается только два цикла оплавления. Если после первого оплавления прошло более 24 часов, светодиоды могут быть повреждены.

7.2 Ручная пайка и ремонт

При необходимости ручной пайки используйте паяльник с температурой менее 300°C в течение менее 3 секунд и выполняйте пайку только один раз. Ремонта, как правило, следует избегать; при необходимости используйте двусторонний паяльник и убедитесь в отсутствии повреждений.

7.3 Предостережения

Не устанавливайте компоненты на изогнутые участки печатной платы. Избегайте механического напряжения или вибрации во время охлаждения. Не охлаждайте устройства быстро после пайки.

8. Меры предосторожности и условия хранения

8.1 Экологические соображения

Рабочая среда светодиода должна иметь содержание серы в сопрягаемых материалах ниже 100 ppm. Содержание брома и хлора во внешних материалах должно быть менее 900 ppm каждого, а общее количество менее 1500 ppm. Летучие органические соединения (VOC) из материалов приспособлений могут проникать в силиконовый герметик и вызывать обесцвечивание; поэтому следует использовать только совместимые материалы.

8.2 Механическое обращение

Компоненты следует захватывать пинцетом за боковые поверхности. Не прикасайтесь непосредственно к силиконовой линзе, так как это может повредить внутреннюю схему.

8.3 Разработка схемы

Ток каждого светодиода не должен превышать абсолютный максимальный номинал. Используйте токоограничивающие резисторы для предотвращения скачков тока. Схема управления должна обеспечивать прямое напряжение только во включенном состоянии; обратное напряжение может вызвать миграцию и повреждение. Тепловое проектирование имеет решающее значение – требуется адекватный отвод тепла, чтобы температура перехода не превышала 105°C.

8.4 Условия хранения

До вскрытия алюминиевого пакета хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤75% до 1 года с даты упаковки. После вскрытия хранить при ≤30°C и ≤60% относительной влажности и завершить пайку в течение 48 часов. Если индикатор влажности показывает чрезмерную влажность или срок хранения превышен, перед использованием выпекайте светодиоды при температуре 60±5°C не менее 24 часов.

8.5 Защита от электростатического разряда (ESD)

Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду (ESD) и электрическому перенапряжению (EOS). При обращении и сборке следует соблюдать надлежащие меры защиты от ESD. Устойчивость к ESD (HBM) составляет 2000 В, но защита все равно рекомендуется.