Kızılötesi LED PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - 1.5V İleri Voltaj - 100mA - 940nm Dalga Boyu - 190mW Güç Tüketimi - Teknik Özellikler

1. Ürün Genel Bakış

1.1 Genel Tanım

Kızılötesi LED, bir alt tabaka üzerinde AlGaAs epitaksi teknolojisi kullanılarak üretilmiş olup, yakın kızılötesi spektrumda yüksek verimli emisyon sağlar. Cihaz, 3.5mm x 2.8mm x 1.85mm boyutlarında bir PLCC4 paket içinde bulunur ve kompakt tasarımlar ve yüzey montajı için uygundur. LED tipik olarak 940nm tepe dalga boyunda yayar ve bu dalga boyu uzaktan kumanda, gece görüşü ve otomotiv aydınlatması gibi uygulamalar için idealdir.

1.2 Özellikler

• SMT uyumluluğu için PLCC4 paket
• 120°'lik son derece geniş görüş açısı
• Tüm SMT montaj ve lehimleme işlemlerine uygundur
• Otomatik yerleştirme için bant ve makara üzerinde mevcuttur
• Nem hassasiyeti seviyesi: Seviye 3
• RoHS ve REACH direktiflerine uygundur
• Otomotiv sınıfı ayrık yarı iletkenler için AEC-Q102 stres testine göre kalifiye edilmiştir

1.3 Uygulamalar

• Otomotiv iç ve dış aydınlatması (örneğin, ortam aydınlatması, sensör aydınlatması)
• Kızılötesi uzaktan kumanda sistemleri
• Optik sensörler ve kodlayıcılar
• Gece görüş ekipmanları

2. Teknik Özellikler

2.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler (Ts=25°C, IF=100mA'de)

2.2 Mutlak Maksimum Değerler (Ts=25°C'de)

2.3 VF, Ie ve Baskın Dalga Boyu için Bin Aralığı (IF=100mA)

LED'ler tutarlılığı sağlamak için ileri voltaj, ışınım şiddeti ve dalga boyuna göre binlere ayrılır. Mevcut binler aşağıdaki gibidir:

3. Performans Eğrileri

3.1 İleri Voltaj vs. İleri Akım (Şek. 1-7)

Tipik VF-IF eğrisi doğrusal olmayan bir ilişki gösterir: düşük akımlarda (10mA) voltaj yaklaşık 1.2V iken, 100mA'de yaklaşık 1.5V'a ve 200mA'de 1.7V'a yükselir. Bu üstel davranış, kızılötesi LED'lerin karakteristiğidir ve sabit akım sürücüleri tasarlanırken dikkate alınmalıdır.

3.2 Bağıl Şiddet vs. İleri Akım (Şek. 1-8)

Işınım çıkışı, 100mA'ye kadar ileri akımla neredeyse doğrusal olarak artar. 100mA'de bağıl şiddet %100'e normalize edilir; 50mA'de yaklaşık %60'tır. 100mA'nin üzerinde çalışma (yalnızca darbeli mod) daha yüksek tepe çıkışları sağlar, ancak görev döngüsü ile sınırlandırılmalıdır.

3.3 Lehim Sıcaklığı vs. Bağıl Şiddet (Şek. 1-9)

Lehim noktası sıcaklığı yükseldikçe LED'in verimliliği düşer. 100°C'de bağıl şiddet, 25°C'deki değerin yaklaşık %70'ine düşer. Optik performansı korumak için yeterli termal yönetim esastır.

3.4 Lehim Sıcaklığı vs. Maksimum İleri Akım (Şek. 1-10)

Bağlantı sıcaklığını 120°C'nin altında tutmak için, izin verilen maksimum ileri akım, ortam sıcaklığı arttıkça düşürülmelidir. 25°C'de tam 100mA uygulanabilir; 100°C'de izin verilen akım yaklaşık 20mA'ye düşer.

3.5 İleri Voltaj vs. Lehim Sıcaklığı (Şek. 1-11)

İleri voltaj, sıcaklıkla yaklaşık -2.5 mV/°C oranında doğrusal olarak azalır. Bu negatif sıcaklık katsayısı, akım düzenleme döngüleri tasarlanırken hesaba katılmalıdır.

3.6 Radyasyon Deseni (Şek. 1-12)

LED, %50 güç açısı ±60° olan Lambertian benzeri bir emisyon deseni sergiler ve bu, toplam 120° görüş açısına karşılık gelir. Radyasyon simetriktir ve geniş bir açı boyunca eşit şekilde yayılır, bu da geniş kapsama gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir.

3.7 İleri Akım vs. Baskın Dalga Boyu (Şek. 1-13)

Baskın dalga boyu akımla hafifçe kayar: 65mA'de 940nm'den 105mA'de 946nm'ye. Yaklaşık 0.2 nm/mA'lik bu kırmızı kayma, kızılötesi yayıcılar için tipiktir ve dalga boyuna duyarlı uygulamalarda telafi gerektirebilir.

3.8 Spektral Dağılım (Şek. 1-14)

Emisyon spektrumu 940nm'de tepe yapar ve yarı maksimumda tam genişlik (FWHM) yaklaşık 40nm'dir. Spektrum, ikincil tepeler olmadan temizdir ve filtreleme ve algılama için yüksek spektral saflık sağlar.

4. Mekanik Bilgiler

4.1 Paket Boyutları (Şek. 1-1 ila 1-4)

LED paketi, genel boyutları 3.5mm x 2.8mm x 1.85mm olan bir PLCC4'tür. Üstten görünüm dört terminali gösterir: bir polarite çentiği ile işaretlenmiş katot (pin 1), anot (pin 2) ve ısı emiciye elektriksel olarak bağlı olan iki ek terminal (pin 3 ve 4) gelişmiş termal dağılım için. Alttan görünüm, 2.6mm x 1.6mm'lik bir ısı pedini gösterir. Önerilen lehim desenleri, 0.8mm x 0.7mm pin pedleri ile 4.6mm x 2.6mm'lik bir merkez pedine sahiptir.

4.2 Lehim Desenleri (Şek. 1-5)

Doğru PCB düzeni, termal ve elektriksel performans için kritiktir. Önerilen lehim pedi deseni, ısıyı iletmek için paketin altında büyük bir termal ped içerir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar ±0.2mm toleransla milimetre cinsindendir.

5. Paketleme Bilgileri

5.1 Bant ve Makara Boyutları (Şek. 2-1, 2-2)

LED'ler, makara başına 2000 adet olacak şekilde bant ve makara içinde paketlenir. Taşıyıcı bant, PLCC4 paketi için optimize edilmiş 4.0mm cep aralığına, 12.0mm genişliğe ve bileşen derinliğine sahiptir. Makaranın çapı 330mm, göbek çapı 60mm ve genişliği 12.6mm'dir.

5.2 Etiket Bilgileri (Tablo 2-2)

Her makara, parça numarası, spec numarası, lot numarası, akı için bin kodu, renklilik bin, ileri voltaj bin, dalga boyu bin, miktar ve tarih kodu ile etiketlenir. Bin kodları, Bölüm 2.3'te açıklanan sıralanmış aralıklara karşılık gelir.

5.3 Neme Dayanıklı Paketleme

LED'ler, nem bariyerli bir torba içinde kurutucu ve nem göstergesi kartı ile sevk edilir. Nem hassasiyeti seviyesi (MSL) Seviye 3'tür, yani torba açıldıktan sonra ≤30°C/%60RH koşullarında zemin ömrü 168 saattir. Zemin ömrü aşılırsa veya torba hasar görmüşse, kullanımdan önce 60±5°C'de >24 saat fırınlama gerekir.

6. Güvenilirlik Testi

6.1 Güvenilirlik Test Maddeleri (Tablo 2-3)

6.2 Arıza Kriterleri

Güvenilirlik testinden sonra, aşağıdaki limitlerden herhangi biri aşılırsa LED arızalı kabul edilir: ileri voltaj > 1.1 × üst spesifikasyon limiti (USL), ters akım > 2.0 × USL veya ışınım şiddeti<0.7 × alt spesifikasyon limiti (LSL).

7. Lehimleme Kılavuzu

7.1 SMT Reflow Lehimleme Profili

Reflow lehimleme, önerilen sıcaklık profiline uymalıdır: 60-120 saniye boyunca 150°C'den 200°C'ye ön ısıtma, rampa hızı ≤3°C/s, 217°C'nin (sıvı) üzerinde 60 saniyeye kadar kalma süresi, tepe sıcaklığı 260°C ve tepe noktasının 5°C içinde geçen süre 30 saniyeyi aşmamalıdır (gerçek tepe noktasında maksimum 10 saniye) ve soğutma hızı ≤6°C/s. 25°C'den tepe noktasına kadar toplam süre 8 dakikadan az olmalıdır. İkiden fazla reflow yapmayın. Reflow'lar arasında 24 saatten fazla süre geçerse fırınlama gerekir.

7.2 El Lehimleme

El lehimlemesine yalnızca bir kez izin verilir, havya sıcaklığı 300°C'nin altında ve temas süresi 3 saniyenin altında olmalıdır. Lehimleme sırasında silikon lens üzerine baskı uygulamaktan kaçının.

7.3 Onarım

Onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, çift başlı bir havya kullanın ve LED karakteristiklerinin bozulmadığını dikkatlice değerlendirin.

8. Kullanma Önlemleri

8.1 Depolama Koşulları

Nem bariyerli torbayı açmadan önce: ≤30°C ve ≤%75 RH'de saklayın, raf ömrü 1 yıl. Açtıktan sonra: ≤30°C ve ≤%60 RH'de 24 saat içinde kullanın. Bu süre içinde kullanılmazsa, 60±5°C'de >24 saat fırınlayın.

8.2 Çevresel Hususlar

LED'in çevresinde 100 ppm'nin üzerinde kükürt içeren bileşiklere maruz kalmaktan kaçının. Ayrıca korozyonu önlemek için yüksek düzeyde brom ve klordan kaçının (her biri 900 ppm'nin altında, toplam 1500 ppm'nin altında). Silikon kapsüllemeyi renklendirebilecek uçucu organik bileşikler (VOC'ler) yaymayan malzemeler kullanın.

8.3 Mekanik Kullanım

Silikon lens üzerine doğrudan baskı uygulamayın; paketi yanlarından tutun. Kontrollü kuvvete sahip uygun al ve yerleştirme nozulları kullanın. LED'leri eğrilmiş PCB'lere monte etmeyin veya lehimlemeden sonra kartı bükmeyin.

8.4 Elektrostatik Boşalma (ESD) Koruması

LED ESD'ye duyarlıdır. Topraklanmış çalışma istasyonu, bileklikler ve iyonlaştırıcılar kullanın. HBM eşiği 2000V'dir; ancak cihazların %90'ından fazlası bu seviyede geçer, bu nedenle dikkatli kullanım hala gereklidir.

8.5 Termal Tasarım

Bağlantı sıcaklığı 120°C'yi aşmamalıdır. Lehim noktasına termal direnç 130°C/W'dir. Lehim noktası sıcaklığını düşük tutmak için PCB'yi yeterli bakır alanı ve ısı emici ile tasarlayın. Ortam sıcaklığı yüksekse akımı düşürmeyi düşünün.

9. Uygulama Hususları

9.1 Otomotiv Aydınlatması

AEC-Q102 kalifikasyonu ile bu LED, otomotiv iç ve dış aydınlatma uygulamaları için uygundur. Geniş görüş açısı, onu ortam aydınlatması ve gösterge işlevleri için ideal kılar. Otomotiv EMC ve termal gereksinimlerine uygunluğu sağlayın.

9.2 Tasarım İpuçları

• Paralel dizilerde ileri voltaj değişimlerinin akım dengesizliğine neden olmasını önlemek için sabit akım sürücüsü kullanın.
• Termal kaçakları önlemek için her diziye bir seri direnç ekleyin.
• Termal pedin altında yeterli termal viyalar sağlayın.
• Darbeli çalışma için (örneğin, iletişim), maksimum tepe akımına (700mA) ve görev döngüsüne (1/10) uyun.
• Diğer IR'ye duyarlı cihazlarla etkileşimi önlemek için IR çıkışını filtreleyin veya koruyun.

10. Uyumluluk

Bu ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) ve REACH (Kimyasalların Kaydı, Değerlendirilmesi, İzni ve Kısıtlanması) düzenlemelerine uygun olacak şekilde tasarlanmıştır. Ayrıca otomotiv sınıfı stres testleri için AEC-Q102 güvenilirlik gereksinimlerini karşılar. JEDEC J-STD-020'ye göre MSL sınıflandırması Seviye 3'tür. Cihaz halojensiz ve antimonsuzdur.