Datasheet ya LED Infrared 850nm 3.0x3.0x2.1mm 1.7V 1.7W Kifurushi cha EMC

1. Muhtasari wa Bidhaa

LED hii ya infrared imeundwa katika kifurushi cha EMC chenye kuegemea juu, inafaa kwa ufuatiliaji wa usalama, mwanga wa infrared wa kamera, na mifumo ya maono ya mashine. Vipimo vya kifurushi ni 3.00mm x 3.00mm x 2.10mm. Ina wavelength ya kilele cha 850nm, volti ya chini ya mbele, na inatii RoHS. Kiwango cha unyevu ni Kiwango 3.

1.1 Maelezo ya Jumla

Bidhaa hii inatumia muundo wa kifurushi cha EMC (Epoxy Molding Compound), ambao hutoa kuegemea bora na nguvu za kimakini. Inatumika sana katika bidhaa mbalimbali za ufuatiliaji wa usalama na sensorer za elektroniki. Nyayo ya mraba ya 3.0mm inaruhusu usanidi wa safu mnene.

1.2 Vipengele

• Volti ya chini ya mbele (kawaida 1.7V kwa 1000mA)
• Wavelength ya kilele λp=850nm
• Matumizi ya solder ya reflow isiyo na Pb
• Kiwango cha unyevu: Kiwango 3 (maisha ya sakafu ya masaa 168)
• Inatii RoHS

1.3 Matumizi

• Mifumo ya ufuatiliaji
• Mwanga wa infrared kwa kamera
• Mifumo ya maono ya mashine

2. Uchambuzi wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Tabia za Macho na Umeme

Jedwali lifuatalo linatoa muhtasari wa vigezo muhimu vya macho na umeme vilivyopimwa kwa Ts=25°C na mkondo wa mbele wa 1000mA (isipokuwa imeelezwa vinginevyo):

Volti ya mbele inatoka 1.4V hadi 2.0V kwa 1000mA, na thamani ya kawaida ni 1.7V. Volti hii ya chini ya mbele inapunguza upotevu wa nguvu na kuboresha ufanisi wa mfumo. Wavelength ya kilele iko katikati ya 850nm, inafaa kwa sensorer za kamera za silicon ambazo zina unyeti wa kilele karibu na wavelength hii. Nusu-upana wa mwonekano wa 37nm hutoa usawa mzuri kati ya ufanisi na upatanifu wa kichujio. Jumla ya mionzi ya mwanga hutoka 450mW hadi 1120mW, ikiruhusu pato la juu la macho kwa mwanga wa masafa marefu. Pembe ya kuona ya 90° inatoa boriti pana inayofaa kwa mwanga wa eneo. Upinzani wa joto kutoka kwa makutano hadi sehemu ya solder ni 16°C/W, ikionyesha utendaji mzuri wa joto.

2.2 Ukadiri wa Juu Kabisa

Ili kuhakikisha utendakazi salama, LED haipaswi kuzidi viwango vifuatavyo vya juu kabisa:

Kumbuka kuwa mkondo wa mbele wa 1000mA ni kwa utendakazi wa mapigo (mzunguko wa 1/10, upana wa mapigo 0.1ms). Kwa utendakazi unaoendelea wa DC, uondoaji joto lazima usimamiwe kwa uangalifu ili kuweka joto la makutano chini ya 115°C. Ulinzi wa ESD wakati wa kushughulikia ni muhimu.

3. Mfumo wa Kupanga Bin

LED hupangwa na kupangwa katika bini kulingana na jumla ya mionzi ya mwanga (Φe) na wavelength ya kilele (WLP) wakati wa utengenezaji. Kanuni ya bini imechapishwa kwenye lebo pamoja na thamani maalum za Φe na WLP. Hii inaruhusu utendaji mzuri wa macho katika programu zinazohitaji safu za LED zinazolingana, kama vile paneli za mwanga wa kamera.

4. Uchambuzi wa Mikondo ya Ufanisi

4.1 Volti ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele

Kielelezo 1-6 kinaonyesha volti ya kawaida ya mbele kama kazi ya mkondo wa mbele. Kwa 1000mA, VF ni takriban 1.7V. Mkunjo hufuata tabia ya kawaida ya kielelezo cha diodi. Wabunifu wanapaswa kuzingatia tofauti hii wakati wa kubuni viendeshi vya mkondo wa mara kwa mara.

4.2 Mkondo wa Mbele dhidi ya Nguvu Linganifu

Kielelezo 1-7 kinaonyesha kuwa nguvu linganifu ya mionzi huongezeka karibu kwa mstari na mkondo wa mbele hadi 1000mA, ikionyesha ufanisi mzuri. Kwa mikondo ya chini, pato ni chini sawia, lakini usawa unaonyesha utendaji thabiti katika anuwai pana ya utendakazi.

4.3 Joto dhidi ya Nguvu Linganifu

Kielelezo 1-8 kinaonyesha kuwa nguvu linganifu inapungua kadri joto la sehemu ya solder (Ts) linavyoongezeka. Kwa 85°C, nguvu inapungua hadi takriban 80% ya thamani kwa 25°C. Athari hii ya joto lazima izingatiwe katika mazingira ya joto la juu au wakati wa kuendesha LED karibu na mkondo wake wa juu.

4.4 Usambazaji wa Mwonekano

Kielelezo 1-9 kinaonyesha mwonekano wa utoaji unaozingatia 850nm na nusu-upana wa 37nm. Mwonekano huu ni wa kawaida kwa LED za infrared zenye msingi wa nyenzo za GaAs. Utoaji huu mwembamba unalingana vizuri na vigunduzi vya picha vya silicon vya kawaida.

4.5 Mchoro wa Mionzi

Kielelezo 1-10 kinaonyesha muundo wa mionzi wenye pembe-nusu ya 45° (upana kamili kwa nusu ya juu 90°). Muundo huo ni wa Lambertian takriban, ukitoa mwanga sawasawa katika eneo pana.

4.6 Joto dhidi ya Mkondo wa Mbele

Kielelezo 1-11 kinaonyesha mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele kama kazi ya joto la sehemu ya solder. Kwa Ts=25°C, mkondo wa juu ni 1000mA; kwa Ts=85°C, unapungua hadi takriban 500mA. Mkunjo huu wa kupunguza ni muhimu kwa usimamizi wa joto.

5. Habari za Kimitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifurushi cha LED kina vipimo vya 3.00mm x 3.00mm x 2.10mm (LxWxH). Mwili wa kifurushi ni mweusi na lenzi ya uwazi ya infrared. Pedi za anode na cathode zinatambuliwa kwenye mtazamo wa chini. Pedi ya cathode ina eneo kubwa la kutoa joto. Mchoro unaopendekezwa wa ushonaji pedi unatolewa kwenye Kielelezo 1-5 chenye vipimo maalum (0.69mm, 1.45mm, 0.46mm, n.k.) ili kuhakikisha uhusiano mzuri wa kimakini na joto.

5.2 Utambuzi wa Polarity

Polarity imewekwa alama kwenye kifurushi: anode (chanya) na cathode (hasi) zinaonyeshwa. Mtazamo wa chini unaonyesha nafasi za pedi.

5.3 Vipimo vya Tepi ya Kubeba na Reel

LED zimefungwa kwenye tepi ya kubeba yenye vipimo kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 2-1. Kila reel ina vipande 3000. Vipimo vya reel ni: A=12.7±0.3mm, B=330.2±2mm, C=79.5±1mm, D=14.3±0.2mm. Tepi ina alama ya polarity kuonyesha mwelekeo.

5.4 Habari za Lebo

Lebo inajumuisha nambari ya sehemu, nambari ya vipimo, nambari ya kundi, kanuni ya bini (ikijumuisha jumla ya mionzi ya mwanga na bin ya wavelength ya kilele), bin ya volti ya mbele, wingi, na tarehe. Lebo pia ina barcode kwa ufuatiliaji.

6. Mwongozo wa Solder na Mkusanyiko

6.1 Profaili ya Solder ya Reflow SMT

Profaili iliyopendekezwa ya solder ya reflow inaonyeshwa kwenye Kielelezo 3-1. Vigezo muhimu: kupasha joto kutoka 150°C hadi 200°C kwa 60-120s; muda juu ya 217°C: max 60s; joto la kilele: 260°C kwa max 10s; kiwango cha kupoa: max 6°C/s. Jumla ya muda kutoka 25°C hadi kilele haipaswi kuzidi dakika 8. Solder ya reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili. Ikiwa zaidi ya masaa 24 yanapita kati ya reflow mbili, LED zinaweza kuharibiwa kutokana na kunyonya unyevu.

6.2 Solder kwa Mkono

Ikiwa solder kwa mkono ni muhimu, joto la chuma lazima liwe chini ya 300°C na muda wa mguso chini ya sekunde 3. Operesheni moja tu ya solder kwa mkono inaruhusiwa.

6.3 Kukarabati

Kukarabati baada ya solder haipendekezi. Ikiwa haiwezi kuepukwa, tumia chuma cha solder chenye vichwa viwili na uhakikishe kuwa tabia za LED hazijaathiriwa.

6.4 Tahadhari

Kifuniko ni silikoni, ambayo ni laini. Usitumie shinikizo kubwa juu ya uso wa juu. Epuka kuweka LED kwenye PCB iliyopinda na usiname bodi baada ya solder. Usitumie nguvu za kimakini au mtetemo wakati wa kupoa. Kupoa kwa haraka kunapaswa kuepukwa.

7. Habari za Ufungaji na Kuagiza

7.1 Kiasi cha Ufungaji

Ufungaji wa kawaida: vipande 3000 kwa reel. LED zimewekwa kwenye tepi ya kubeba na kuzungushwa kwenye reel kwa mujibu wa EIA-481.

7.2 Ufungaji unaostahimili Unyevu

Kila reel imewekwa kwenye mfuko wa kuzuia unyevu (MBB) pamoja na kikaushio na kadi ya kiashirio cha unyevu. Mfuko huo hufungwa ili kudumisha mazingira ya chini ya unyevu. Lebo inajumuisha habari za kiwango cha unyevu.

7.3 Sanduku la Kadibodi

Reel nyingi hupakwa kwenye sanduku la kadibodi lenye ulinzi unaofaa kwa usafirishaji.

7.4 Masharti ya Kuhifadhi

Kabla ya kufungua mfuko wa alumini, hifadhi kwa ≤30°C na ≤75% RH kwa hadi mwaka mmoja kutoka tarehe ya ufungaji. Baada ya kufungua, LED lazima zitumike ndani ya masaa 168 (siku 7) zikihifadhiwa kwa ≤30°C na ≤60% RH. Ikiwa muda wa kuhifadhi umezidi au kikaushio kimefifia, kuoka kunahitajika kwa 60±5°C kwa ≥24 masaa kabla ya matumizi.

8. Tahadhari za Kushughulikia

8.1 Vikwazo vya Sulfuri na Halojeni

Mazingira ya uendeshaji na nyenzo zinazoshirikiana hazipaswi kuwa na elementi za sulfuri au misombo inayozidi 100PPM. Maudhui ya bromini na klorini lazima kila moja iwe chini ya 900PPM, na jumla yake chini ya 1500PPM. Hii husaidia kuzuia kutu na kubadilika rangi kwa LED.

8.2 VOCs na Upatanifu wa Nyenzo

Misombo ya kikaboni inayoyeyuka (VOCs) kutoka kwa nyenzo za vifaa inaweza kupenya kifuniko cha silikoni na kusababisha kubadilika rangi ikigunduliwa kwa joto na mwanga. Inapendekezwa kupima nyenzo zote kwa upatanifu katika mazingira maalum ya matumizi. Usitumie vibandiko vinavyotoa mvuke za kikaboni.

8.3 Kushughulikia Uso wa Silikoni

Uso wa lenzi ya silikoni ni laini na huvutia vumbi kwa urahisi. Shika sehemu kutoka upande kwa kutumia koleo au zana zinazofaa. Epuka kugusa uso wa lenzi moja kwa moja. Ikiwa usafishaji unahitajika, tumia isopropili alkoholi. Usafishaji wa ultrasonic haupendekezi kwani unaweza kuharibu LED.

8.4 Mazingatio ya Usanifu wa Mzunguko

Buni mzunguko wa uendeshaji ili kuzuia mkondo chini ya ukadiriaji wa juu kabisa. Tumia kipingamizi cha mkondo au kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara. Mabadiliko kidogo ya volti yanaweza kusababisha mabadiliko makubwa ya mkondo kutokana na mkunjo mkali wa I-V. Usitumie volti ya kurudi nyuma kwenye LED kwani inaweza kusababisha uhamiaji na uharibifu.

8.5 Usanifu wa Joto

Usimamizi wa joto ni muhimu. Joto la makutano halipaswi kuzidi 115°C wakati wowote. Toa uondoaji joto wa kutosha kupitia eneo la shaba la PCB na vias za joto. Upinzani wa joto kutoka makutano hadi sehemu ya solder ni 16°C/W, kwa hivyo kwa uwasilishaji wa nguvu wa 1.7W, ongezeko la joto kutoka sehemu ya solder hadi makutano ni takriban 27°C. Hakikisha joto la mazingira pamoja na ongezeko linabaki chini ya 115°C.

8.6 Ulinzi wa ESD

LED ina volti ya kustahimili ESD ya 2000V (HBM). Hata hivyo, ulinzi wa ESD wakati wa kushughulikia na kusanyiko ni muhimu. Tumia vituo vya kazi vilivyounganishwa chini, vifaa vya kupambana na takataka tuli, na ufungaji wa conductive.

9. Mapendekezo ya Matumizi

LED infrared 850nm inafaa kwa kamera za usalama, mwanga wa maono ya usiku, na mwanga wa maono ya mashine. Kwa utendaji bora, buni kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara chenye uwezo wa kupunguza mwanga kwa kutumia upana wa mapigo (PWM). Tumia mbinu za uondoaji joto kama vile vias za joto na uwekaji shaba kwenye PCB. Pembe ya kuona ya 90° inafaa kwa mwanga wa eneo pana; kwa boriti nyembamba, macho ya nje yanaweza kutumika. Hakikisha pato la mwonekano wa LED linalingana na kilele cha unyeti wa sensa ya kamera (kawaida karibu 850nm kwa sensorer za silicon).

10. Upimaji wa Kuegemea

10.1 Vipengee na Masharti ya Mtihani

Bidhaa imepitia vipimo vya kuegemea kulingana na viwango vya JEDEC, ikijumuisha: Reflow (260°C, 10s, mara 3), Mzunguko wa Joto (-40°C hadi 100°C, mizunguko 100), Mshtuko wa Joto (-40°C hadi 100°C, mizunguko 300), Uhifadhi wa Joto la Juu (100°C, masaa 1000), Uhifadhi wa Joto la Chini (-40°C, masaa 1000), Mtihani wa Maisha (25°C, 1000mA, masaa 1000), na Mtihani wa Maisha ya Joto la Juu na Unyevu wa Juu (85°C/85%RH, 1000mA, masaa 1000). Vipimo vyote vilifaulu kwa vigezo vya kukubalika vya 0 kushindwa kwa sampuli 10.

10.2 Vigezo vya Kushindwa

Kushindwa kunafafanuliwa kama: Volti ya mbele inazidi kikomo cha juu cha vipimo (U.S.L) x 1.1; Mkondo wa kurudi nyuma unazidi U.S.L x 2.0; Jumla ya mionzi ya mwanga inaanguka chini ya kikomo cha chini cha vipimo (L.S.L) x 0.7.

11. Kanuni ya Ufanyaji kazi

LED hii ya infrared inategemea makutano ya p-n ya semiconductor iliyotengenezwa kutoka arsenidi ya gallium (GaAs) au misombo inayohusiana ya III-V. Inapowekewa mkondo wa mbele, elektroni huchanganyikana na mashimo katika eneo amilifu, ikitoa nishati kwa namna ya fotoni. Nishati ya bendi huamua wavelength ya fotoni; kwa 850nm, nyenzo kwa kawaida ni GaAs yenye kiasi fulani cha alumini. Kifurushi cha EMC kinajumuisha chip na hutoa uondoaji joto na ulinzi.

12. Mitindo ya Maendeleo

Mahitaji ya LED za infrared yanaendelea kukua pamoja na upanuzi wa mifumo ya ufuatiliaji, magari yanayojiendesha (LiDAR), na utaalamu wa viwanda. Mitindo ya siku zijazo inajumuisha nguvu za juu zaidi, vifurushi vidogo, na ufanisi ulioboreshwa. Ushirikishwaji wa LED za IR na viendeshi vya hali ya juu na mifumo mahiri ya udhibiti utawezesha mwanga unaobadilika. Pia, harakati kuelekea wavelengths ndefu (940nm) kwa mwanga wa siri inaongezeka, lakini 850nm inabaki kuwa kubwa kwa kamera za kawaida kutokana na unyeti bora wa sensa.

13. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Swali: Ni nini mkondo wa juu zaidi wa mfululizo? Jibu: Kikomo kabisa ni 1000mA, lakini kwa utendakazi wa mapigo tu (1/10 ya mzunguko). Kwa utendakazi unaoendelea wa DC, mkondo lazima upunguzwe kulingana na joto. Kwa mazingira ya 25°C yenye uondoaji joto mzuri, mkondo wa kawaida unaoendelea ni karibu 500mA ili kuweka joto la makutano salama.

Swali: Je, nishughulikiaje vipengele vya MSL Level 3? Jibu: Hifadhi kwenye mfuko wa kuzuia unyevu uliofungwa. Baada ya kufungua, tumia ndani ya masaa 168 au uoka kwa 60°C kwa masaa 24 kabla ya reflow.

Swali: Je, ninaweza kutumia LED hii kwenye kamera za nje? Jibu: Ndiyo, lakini hakikisha anuwai ya joto la uendeshaji iko ndani ya -40°C hadi +85°C na kwamba nyumba inatoa usimamizi mzuri wa joto.

Swali: Je, ni kiendeshi gani cha LED kinachopendekezwa? Jibu: Kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara chenye kiwango cha mkondo kulingana na muundo wako wa joto. Kwa mfano, ukiendesha kwa 700mA, kiendeshi cha 1.5W kinaweza kutosha.

14. Kesi za Matumizi ya Vitendo

Kesi 1: Maono ya Usiku ya Kamera ya Bullet - Safu ya 3x3 ya LED hizi hutumika katika kamera ya aina ya bullet, ikitoa mwanga mzuri hadi mita 30. Pembe ya boriti ya 90° inashughulikia eneo la mtazamo la kamera. Muundo wa joto hutumia PCB yenye msingi wa alumini kutoa joto.

Kesi 2: Ukaguzi wa Maono ya Mashine - Katika kiwanda, kamera ya skani ya mstari hutumia safu ya nguvu ya LED IR (LED 12) kuangazia sehemu zinazosonga. Utendakazi wa mapigo kwa 500mA, mzunguko wa 50% huhakikisha mwanga thabiti bila joto kupita kiasi.