Seramik 3535 Serisi 1W Kızılötesi LED Veri Sayfası - Boyutlar 3.5x3.5x0.9mm - Gerilim 1.5V - Güç 1W - Kızılötesi 850nm

1. Ürün Genel Bakışı

Seramik 3535 serisi, sağlam ve güvenilir kızılötesi aydınlatma gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, yüksek güçlü, yüzey montaj bir LED'dir. Bu 1W cihaz, geleneksel plastik paketlere kıyasla üstün termal yönetim ve uzun vadeli kararlılık sunan bir seramik alt tabaka kullanır. Ana yayılım dalga boyu 850nm'dir ve bu da onu algılama, makine görüşü ve güvenlik uygulamaları için geniş bir yelpazede uygun kılar.

Bu serinin temel avantajları arasında seramik yapısı sayesinde mükemmel ısı dağıtım yeteneği, geniş kapsama alanı için 120 derecelik geniş görüş açısı ve yüksek yoğunluklu PCB düzenlerini kolaylaştıran kompakt 3.5mm x 3.5mm ayak izi bulunur. Hedef pazarlar endüstriyel otomasyon, gözetleme sistemleri, biyometrik sensörler ve tutarlı, yüksek yoğunluklu kızılötesi ışık talep eden her türlü uygulamadır.

2. Teknik Parametreler ve Nesnel Yorumlama

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Aşağıdaki parametreler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• İleri Akım (IF):500 mA (DC)
• İleri Darbe Akımı (IFP):700 mA (Darbe genişliği ≤10ms, Görev döngüsü ≤1/10)
• Güç Dağılımı (PD):1000 mW
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +100°C
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +100°C
• Kavşak Sıcaklığı (Tj):125°C
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsld):230°C veya 260°C'de reflow lehimleme, maksimum 10 saniye.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler (Tipik @ Ta=25°C)

Bu parametreler, belirtilen test koşulları altındaki tipik performansı temsil eder.

• İleri Gerilim (VF):1.5 V (Tipik), 2.0 V (Maksimum) IF=350mA'de. Düşük ileri gerilim, daha yüksek sistem verimliliğine katkıda bulunur.
• Ters Gerilim (VR):5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması anında arızaya neden olabilir.
• Tepe Dalga Boyu (λd):850 nm. Bu, ışıma şiddetinin en yüksek olduğu dalga boyudur.
• Ters Akım (IR):50 μA (Maksimum) VR=5V'de.
• Görüş Açısı (2θ1/2):120 derece. Bu geniş açı, geniş ve düzgün bir aydınlatma deseni sağlar.

2.3 Termal Karakteristikler

Seramik paket, temel termal özelliktir. Seramik malzemeler yüksek termal iletkenliğe sahiptir, bu da ısıyı LED çipinin kavşağından PCB'ye ve ortam ortamına verimli bir şekilde aktarır. Bu, cihazın ömrünü ve ışık çıkışı kararlılığını doğrudan etkiler. Uygulama PCB'sinde, yeterli bakır alanı ve potansiyel soğutucuları içeren uygun termal tasarım, özellikle tam 350mA sürücü akımında çalışırken, kavşak sıcaklığını maksimum 125°C derecenin altında tutmak için kritik öneme sahiptir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlamak için sınıflara ayrılır. Tasarımcılar, uygulamalarında performans eşleşmesini garanti etmek için sınıfları belirtmelidir.

3.1 İleri Gerilim Sınıflandırması

LED'ler, test akımındaki ileri gerilimlerine (VF) göre sınıflandırılır.

• Kod A:VF = 1.4V ila 1.6V
• Kod B:VF = 1.6V ila 1.8V
• Kod C:VF = 1.8V ila 2.0V

Not: Ölçüm toleransı ±0.08V'dir.Dar bir gerilim sınıfı seçmek, akım regülasyon devresi tasarımını basitleştirebilir.

3.2 Tepe Dalga Boyu Sınıflandırması

Bu özel model (T1901PIA) için dalga boyu şu şekilde sınıflandırılır:

• Kod I2:λd = 845nm ila 865nm. Bu dar 20nm aralık, belirli kızılötesi dalga boylarına duyarlı uygulamalar için uygundur, örneğin bazı gece görüş veya optik sensör türleri.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, devre ve termal tasarım için gerekli grafiksel verileri sağlar.

4.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu eğri, akım ve gerilim arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. 350mA'de tipik 1.5V VF, kilit bir noktadır. Tasarımcılar bu eğriyi uygun akım sınırlayıcı dirençleri seçmek veya sabit akım sürücüleri tasarlamak için kullanır. Eğri sıcaklıkla kayacaktır; belirli bir akım için kavşak sıcaklığı arttıkça gerilim düşer.

4.2 Bağıl Işıma Gücü - Kavşak Sıcaklığı

Bu grafik, LED çıkışının termal düşüşünü gösterir. Kızılötesi LED'ler genellikle görünür LED'lere kıyasla sıcaklıkla daha az verim düşüşü sergiler, ancak çıkış yine de kavşak sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu, ürünün ömrü boyunca ve çalışma sıcaklıkları arasında tutarlı performans sağlamak için termal yönetimde dikkate alınmalıdır.

4.3 Spektral Dağılım Eğrisi

Eğri, baskın 850nm tepe dalga boyunu doğrular ve spektral bant genişliğini gösterir. Dar bant genişliği, yüksek kaliteli kızılötesi yayıcılar için tipiktir. Spektrumu anlamak, belirli spektral duyarlılığa sahip eşleşen fotodedektörler veya kamera sensörleriyle eşleştirme için hayati öneme sahiptir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları ve Dış Hat Çizimi

Cihaz, 3.5mm x 3.5mm ölçülerinde kare bir seramik gövdeye sahiptir. Toplam yükseklik yaklaşık 0.9mm'dir. Hassas PCB düzeni için toleranslı (örneğin, .X boyutları için ±0.10mm, .XX boyutları için ±0.05mm) detaylı boyut çizimleri sağlanır.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni ve Şablon Tasarımı

Güvenilir lehimleme ve optimum ısı transferi sağlamak için bir lehim pedi deseni önerilir. Ped düzeni tipik olarak iki anot/katot pedi ve merkezi bir termal ped içerir. Şablon tasarımı (lehim macunu maskesi) da belirtilir, genellikle büyük termal ped için lehim köprüsünü ve aşırı macun hacmini önlemek amacıyla azaltılmış bir açıklık önerilir. Bu önerilere uymak, güvenilir bir lehim bağlantısı elde etmek ve termal pedden PCB'ye ısı dağılımını maksimize etmek için çok önemlidir.

5.3 Polarite Tanımlama

Katot tipik olarak paketin üstünde, genellikle yeşil bir ton veya lens üzerinde bir çentik/kesik köşe ile işaretlenir. PCB ayak izi, yanlış yerleştirmeyi önlemek için bu özelliğe uyan bir polarite işaretleyicisi içermelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

LED, standart kızılötesi veya konveksiyon reflow işlemleriyle uyumludur. Maksimum tepe sıcaklığı 260°C'dir ve sıvılaşma üzeri süre (örneğin, 217°C) 10 saniyeyi aşmamalıdır. Termal şoku önlemek için önerilen bir reflow profili takip edilmelidir. Seramik paket genellikle plastik paketlere göre nem emilimine daha dayanıklıdır, ancak kullanılan spesifik malzemelere bağlı olarak nem hassas cihazlar (MSD) için standart taşıma önlemleri yine de geçerli olabilir.

6.2 Taşıma ve Depolama Önlemleri

LED'leri kuru, antistatik bir ortamda depolayın. Lense mekanik stres uygulamaktan kaçının. Taşıma sırasında ESD önlemleri alın. Lehimleme sonrası ultrasonik temizleyicilerle temizlemeyin, çünkü bu iç yapıya zarar verebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Paketleme

Ürün, otomatik pick-and-place montaj makineleri için uygun, makaralara sarılmış kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Şerit boyutları (cep boyutu, aralık) standartlaştırılmıştır. Makara başına miktar tipik olarak birkaç bin parçadır.

7.2 Model Numaralandırma Sistemi

Parça numarası (örneğin, T1901PIA) temel özellikleri kodlar:

• T:Seri tanımlayıcı.
• 19:Seramik 3535 için paket kodu.
• P:Tek yüksek güçlü çip için çip sayısı kodu.
• I:Kızılötesi (IR) için renk kodu.
• A:Dahili kod veya sınıf kodu.
• Ek sonekler gerilim sınıfı, dalga boyu sınıfı vb. gösterebilir.

Sistemde tanımlanan diğer kodlar arasında renk (R, G, B, Y, W, vb.), çip sayısı (S, P, 2, 3) ve lens tipi (00 yok, 01 lensli) bulunur.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Gözetleme & Güvenlik:IR-cut filtreli CCTV kameraları için aydınlatma, görünmez gece görüşü sağlar.
• Makine Görüşü:Otomatik kontrol sistemlerinde yapılandırılmış ışık, kontrast artırma veya kusur tespiti.
• Biyometrik Sensörler:İris tanıma, yüz tanıma veya parmak izi tarayıcıları.
• Yakınlık & Hareket Algılama:Tüketici elektroniği ve otomotiv uygulamalarında kullanılır.
• Optik Anahtarlar & Kodlayıcılar:Kesintiye dayalı algılama için ışık kaynağı sağlar.

8.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:Kararlı çıkış için sabit akım sürücü kullanın. Düşük VF, düşük gerilimli kaynaklardan çalışmaya izin verir. Tam güçte yüksek verimlilikle çalışmak için anahtarlamalı regülatör kullanmayı düşünün.
• Bu en önemli husustur. Termal pedi, iç katmanlara veya alt taraftaki bir soğutucuya birden fazla termal via ile bağlanmış büyük bir bakır alana bağlayın. Yüksek güç veya yüksek ortam sıcaklığı uygulamaları için termal simülasyon önerilir.Optik Tasarım:
• 120 derecelik ışın hüzmesi, belirli uygulamalar için ışığı şekillendirmek üzere ikincil optikler (lensler, difüzörler) gerektirebilir. Seramik paket yüzeyi doğrudan optik kuplaj için ideal olmayabilir; genellikle bir birincil lens dahil edilir.9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart plastik 3535 LED'lere kıyasla, bu seramik versiyon önemli avantajlar sunar:

Üstün Termal Performans:

• Kavşaktan karta daha düşük termal direnç, daha düşük çalışma kavşak sıcaklığı, daha yüksek maksimum sürücü akım potansiyeli ve yüksek güçte önemli ölçüde daha uzun ömür sağlar.Gelişmiş Güvenilirlik:
• Seramik inerttir ve bazı plastiklerin aksine yüksek sıcaklık veya yüksek UV maruziyeti altında bozulmaz veya sararmaz. Ayrıca mekanik çatlamaya daha dayanıklıdır.Kararlı Optik Çıkış:
• Daha iyi termal yönetim, zamanla ve sıcaklık döngüleri boyunca daha kararlı dalga boyu ve ışıma gücü ile sonuçlanır.Dezavantajı tipik olarak plastik paketlere kıyasla biraz daha yüksek birim maliyettir.
• 10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 İleri akım (IF) ile darbe akımı (IFP) arasındaki fark nedir?

IF (500mA)

LED'in kaldırabileceği maksimum sürekli DC akımdır.IFP (700mA)kısa darbelerde izin verilen maksimum akımdır (≤10ms genişlik, ≤%10 görev döngüsü). Darbeleme, daha yüksek anlık ışıma çıkışı sağlar, bu da stroboskopik veya darbe algılama uygulamalarında kullanışlıdır, ancak ortalama güç 1W sınırını aşmamalıdır.10.2 Doğru gerilim sınıfını nasıl seçerim?

Tasarımınız akım sınırlama için basit bir seri direnç kullanıyorsa, dar bir VF sınıfı (örneğin, tümü Kod B) daha tutarlı bir akım ve dolayısıyla bir dizideki tüm LED'lerde tutarlı bir parlaklık sağlar. Aktif sabit akım sürücüleri kullanan tasarımlarda, sürücü ayarlanan akımı korumak için gerilimi ayarlayacağından, gerilim sınıfı daha az kritiktir.

10.3 Bu LED'i soğutucu olmadan sürebilir miyim?

Tam 350mA/1W değerinde, uygun bir termal yol zorunludur. Seramik paket yardımcı olur, ancak PCB'nin termal yönetim sistemine bağlanmalıdır. Daha düşük sürücü akımlarında (örneğin, 100-200mA) veya darbe çalışmasında gereksinimler daha az katıdır, ancak yine de termal analiz önerilir.

11. Pratik Uygulama Vaka Çalışması

Senaryo: Yüksek Hızlı Endüstriyel Barkod Tarayıcı.

Bir tarayıcının hızlı hareket eden paketlerdeki kodları okuması gerekir. Sistem, hedefi aydınlatmak için darbeli 850nm kızılötesi LED dizisi kullanır. Seramik 3535 LED, hareket bulanıklığı olmadan net görüntüler yakalamak için parlak, kısa süreli flaşlar için yüksek darbe akımlarını (700mA'ya kadar) işleyebilme yeteneği nedeniyle seçilir. Seramik paketin termal kararlılığı, sıcak bir fabrika ortamında uzun çalışma süreleri boyunca tutarlı darbe genliği ve dalga boyu sağlar. Geniş 120 derecelik ışın hüzmesi, tarama alanını kapsamak için daha az LED kullanılmasına olanak tanır. PCB, her LED'in termal pedi altında, darbe çalışması sırasında üretilen ortalama ısıyı dağıtmak için kalın bakır katmanlar ve termal viyalar ile tasarlanmıştır.12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bir Kızılötesi Işık Yayan Diyot (IR LED), görünür bir LED ile aynı elektrolüminesans prensibiyle çalışır. P-n kavşağına ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve enerjiyi foton formunda serbest bırakır. Yayılan ışığın dalga boyu (rengi), kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. 850nm yayılım için Alüminyum Galyum Arsenür (AlGaAs) gibi malzemeler yaygın olarak kullanılır. Seramik paket, esas olarak yarı iletken çip, tel bağlantıları ve birincil optik (varsa) için mekanik olarak sağlam ve termal iletken bir muhafaza görevi görür.

13. Teknoloji Trendleri ve Gelişmeler

Yüksek güçlü kızılötesi LED'lerdeki trend, daha yüksek duvar prizi verimliliği (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı) ve artan güç yoğunluğu yönündedir. Bu, gelişmiş çip teknolojilerinin (flip-chip, ince film) ve optimum termal yönetim için seramik ve metal çekirdekli substratlar gibi paketleme malzemelerinin benimsenmesini teşvik eder. Ayrıca, zorlu koşullar (yüksek sıcaklık, yüksek nem) altında güvenilirliği ve ömrü iyileştirmeye odaklanılmaktadır. Dahası, sürücülerin ve sensörlerin LED ile entegrasyonu akıllı modüllere dönüşmekte olan bir trenddir ve bu da son kullanıcılar için sistem tasarımını basitleştirir. Algılama uygulamaları için spesifik, dar dalga boyu bantlarına olan talep, epitaksiyel malzeme büyütme ve cihaz mühendisliğindeki ilerlemeleri itmeye devam etmektedir.

The trend in high-power infrared LEDs is towards higher wall-plug efficiency (more light output per electrical watt input) and increased power density. This drives the adoption of advanced chip technologies (flip-chip, thin-film) and packaging materials like ceramics and metal-core substrates for optimal thermal management. There is also a focus on improving reliability and lifetime under harsh conditions (high temperature, high humidity). Furthermore, the integration of drivers and sensors with the LED into smart modules is a growing trend, simplifying system design for end-users. The demand for specific, narrow wavelength bands for sensing applications continues to push advancements in epitaxial material growth and device engineering.