解析博通HSD9 - B170平面表面贴装光电二极管

在电子设备不断发展的今天，光电二极管作为一种基础且关键的元件，广泛应用于各种领域。今天就来详细探讨博通公司推出的HSD9 - B170平面表面贴装光电二极管。

文件下载：Broadcom HSD9表面贴装光电二极管.pdf

产品概述

博通的HSD9 - B170是一款顶视光电二极管，采用行业标准的2.0 mm x 1.3 mm封装尺寸，即0805封装。这种封装使得它在电路板布局上更加灵活，方便与其他元件集成。它由硅材料制成，具备诸多优越特性，适用于消费和工业领域的多种应用场景。

产品特性

光谱特性

它的光谱灵敏度范围很宽，从700 nm到1100 nm，峰值灵敏度在940 nm。这种宽光谱范围使得它能对多种波长的光做出响应，而940 nm的峰值灵敏度则表明它在近红外波段表现出色，能够高效地将该波长的光信号转换为电信号。这一特性使得它在使用近红外光的设备中表现优异，例如一些使用940 nm红外光的传感器系统。

角度特性

半灵敏度角度为±75度，意味着它在较宽的角度范围内都能保持较好的灵敏度。在实际应用中，这一特性使得它对光线的入射角度要求不那么苛刻，即使光线不是垂直入射，也能有较好的响应，增加了其在不同场景下的适用性。

抗干扰特性

采用黑色环氧树脂封装，这种封装可以过滤掉可见光，有效减少了可见光范围内的噪声干扰。在一些对光信号要求较高的应用中，如烟雾探测器，能够避免可见光的干扰，提高检测的准确性和稳定性。

工艺兼容性

该产品兼容行业标准的自动机器贴装和红外回流焊接工艺。这使得它可以方便地集成到大规模的生产线上，提高生产效率，降低生产成本。

应用领域

办公自动化

在办公自动化设备中，如打印机、复印机等，HSD9 - B170可以用于检测纸张的位置、有无等信息。它能够快速响应光线的变化，将光信号转换为电信号，从而实现对纸张状态的精确检测，保障设备的正常运行。例如，在打印机进纸过程中，光电二极管可以检测纸张是否准确到达指定位置，若检测到异常，设备可以及时做出调整，避免卡纸等问题的发生。

烟雾探测器

烟雾探测器是保障消防安全的重要设备。HSD9 - B170的宽光谱响应范围和高灵敏度使其非常适合用于烟雾检测。当烟雾颗粒进入探测器时，会散射光线，使光电二极管接收到的光强发生变化。通过检测这种光强变化，探测器可以判断是否有烟雾产生，并及时发出警报。而且，其黑色环氧树脂封装过滤可见光的特性，能有效减少外界光线干扰，提高烟雾检测的准确性和可靠性。

光幕

光幕常用于工业自动化生产线中的安全防护。当有物体进入光幕区域时，会遮挡光线，导致光电二极管接收到的光强改变。HSD9 - B170的快速响应时间和宽半灵敏度角度，能够及时准确地检测到光线的遮挡情况，并将信号传输给控制系统，使设备停止运行，从而避免人员受伤和设备损坏。

电气参数

绝对最大额定值

• 反向电压：最大为30V，使用时应确保施加的反向电压不超过此值，否则可能会损坏光电二极管。
• 功率耗散：最大为150mW，在设计电路时，需要考虑其功率消耗，避免因功率过大导致元件过热损坏。
• 工作温度范围：-40°C 到 +85°C，存储温度范围为 -40°C 到 +100°C。这表明该光电二极管具有较好的温度适应性，能在较宽的温度环境下正常工作和存储。

光学和电气特性

在典型测试条件下（TA = 25°C），反向光电流典型值为2.5μA（Ee = 1mW/cm²，λ = 940 nm，VR = 5V），这反映了它在特定光照条件下的电流响应能力。峰值灵敏度波长为940nm，光谱灵敏度范围为700nm - 1100nm，这些参数决定了它对不同波长光线的敏感程度。半灵敏度角度为±75度，说明它在较大的角度范围内都能保持一定的灵敏度。

焊接和使用注意事项

焊接注意事项

• 回流焊接次数：回流焊接次数不要超过两次，过多的焊接可能会对元件造成热损伤，影响其性能和可靠性。
• 防潮处理：该产品为湿度敏感等级3级的器件，要按照相关要求进行防潮处理。在焊接过程中，要注意遵循处理湿度敏感器件的必要预防措施。
• 压力控制：在回流焊接过程中以及焊接后元件还处于高温状态时，不要对封装施加任何压力或外力，以免造成元件损坏。
• 焊接方式：优先采用回流焊接来焊接封装。如果不可避免需要手工焊接，必须严格控制以下条件：
  • 烙铁头温度最高为310°C。
  • 焊接持续时间最长为2秒。
  • 焊接循环次数只能为1次。
  • 烙铁功率最大为50W。
• 避免接触：除了焊接端子外，不要让烙铁接触封装本体，否则可能会损坏封装。在进行手工焊接前，要事先确认焊接是否会影响封装的功能和性能。

使用注意事项

防潮管理

• 存储条件：未开封的防潮袋（MBB）可在<40°C / 90% RH的环境下存储12个月。若实际存储时间超过12个月，但湿度指示卡（HIC）显示无需烘烤，则仍可按照原湿度敏感等级进行回流焊接。
• 开封前：在组装前不要打开MBB，若无法避免，打开后必须用新的干燥剂和HIC重新密封，并将暴露时间计入车间寿命。
• 开封后控制：打开MBB后要立即读取HIC，将LED始终保持在<30°C / 60% RH的环境中，并在168小时内完成所有与高温相关的工艺，如焊接、固化或返工。
• 未使用卷盘控制：将未使用的封装存放在带有干燥剂的密封MBB或干燥器中，湿度<5% RH。
• 组装板控制：若焊接有该封装的PCB要进行其他高温工艺，需将PCB存放在带有干燥剂的密封MBB或干燥器中，湿度<5% RH，确保所有元件的车间寿命不超过168小时。
• 烘烤条件：当HIC指示颜色变化达到10%和5%、封装暴露在>30°C / 60% RH的环境中或封装的车间寿命超过168小时时，需要进行烘烤。推荐的烘烤条件是60ºC ± 5ºC，持续20小时，且烘烤只能进行一次。

特殊环境应用

如果该封装要在恶劣或户外环境中使用，要采取防护措施，防止其受到雨水、水、灰尘、油、腐蚀性气体和外部机械应力等的损害。

博通的HSD9 - B170平面表面贴装光电二极管凭借其出色的性能和广泛的适用性，在众多领域都有很大的应用潜力。但在实际使用过程中，电子工程师们需要充分了解其各项参数和注意事项，合理设计电路和选择工艺，以确保其性能的充分发挥和产品的可靠性。大家在使用这款光电二极管的过程中，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。