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HSDL-3201#021

器件型号:HSDL-3201#021
器件类别:光电子    红外线数据通信   
文件大小:1645.74KB,共10页
厂商名称:LITE-ON
厂商官网:https://www.liteon.com/en-us
标准:  
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器件描述

infrared transceivers IR transceiver 115.2kb/s

参数

Manufacturer: Lite-On
Product Category: Infrared Transceivers
Brand: Lite-On
Wavelength: 875 nm, 880 nm
Continual Data Transmission: 115.2 Kbit/s
Transmission Distance: 30 cm
Radiant Intensity: 9 mW/sr
Half Intensity Angle Degrees: 30 deg to 60 deg
Pulse Width: 2.45 us, 1.6 us
Maximum Rise Time: 120 ns, 600 ns
Maximum Fall Time: 80 ns, 600 ns
Maximum Forward Current: 32 mA
Operating Supply Voltage: 2.7 V to 3.6 V
Maximum Operating Temperature: + 85 C
Minimum Operating Temperature: - 25 C
Dimensions: 8 mm x 3 mm x 2.5 mm
Package / Case: Ultra Small Profile
Packaging: Reel
Data Transmission Rate: 115.2 kbps
Mounting Style: SMD/SMT
Factory Pack Quantity: 2500

HSDL-3201#021器件文档内容

HSDL-3201
IrDA Data 1.4 Low Power Compliant
115.2 kb/s Infrared Transceiver

Data Sheet

Features                                        Complete shutdown
                                                   TxD, RxD, PIN diode
Ultra small surface mount package
Minimal height: 2.5 mm                         One optional external component
VCC from 2.7 to 3.6 volts
Withstands > 100 mVp-p power supply ripple    Temperature range:
LED supply voltage can range from 2.7 to 6.0    -25C to 85C

  volts                                          32 mA LED drive current
Low shutdown current
                                                 Integrated EMI shield
   20 nA typical
Lead-free and RoHS compliant                   IEC825-1 Class 1 eye safe

                                                 Edge detection input
                                                   Prevents the LED from long turn on time

CELL PHONES                         30 ILLUMINATION CONE        SLTIOrADWNADP1AO.R0W/D1E.4ORR
PAGERS
PDAs                                 20 CM TO LOW POWER DEVICES              CELL PHONES
CAMERAS                              30 CM TO STANDARD DEVICES               PAGERS
                                                                             PRINTERS
              LOIWrDPAO1W.4ER                                                PCs
                                                                             PDAs
                                                                             CAMERAS
Applications                              Application Circuit

Mobile telecom                                     VLED   8 VLED               LED
   Cellular phones                                    TXD  7 TXD            CURRENT
   Pagers                                                                   SOURCE
   Smart phones
                                                         RXD 6 RXD                     SHIELD
Data communication                         SHUT DOWN 5 SD
   PDAs
   Portable printers                                                4 AGND

Digital imaging
   Digital cameras
   Photo-imaging printers

Description                                  VCC            3 VCC            RX PULSE
                                                            2 NC              SHAPER
The HSDL-3201 is one of a new                   C1          1 GND
generation of low-cost Infrared (IR)         1.0 F
transceiver modules from Avago
Technologies. It features the smallest    I/O Pins Configuration Table
footprint in the industry at 2.5 H x 8.0
W x 3.0 D mm. Although the supply         Pin Symbol Description                       Notes
voltage can range from 2.7 V to 3.6 V,
the LED drive current is internally       1 GND Ground                                 Connect to system ground.
compensated to a constant 32 mA to
assure that link distances meet the       2 NC       No Connection                     This pin must be left unconnected.
IrDA Data 1.4 (low power) physical
layer specifications.                     3  VCC     Supply Voltage                    Regulated: 2.7 to 3.6 Volts
                                                                                       Connect to a "quiet" ground.
The HSDL-3201 meets the 20 cm link        4 AGND Analog Ground
distance to other IrDA 1.4 low power
devices, and a 30 cm link distance to     5 SD       Shut Down                         This pin must be driven either high or
IrDA 1.4 standard devices.                           Active High                       low. Do NOT float the pin.

HSDL-3201#021 Pinout,                     6 RXD      Receiver Data                     Output is a low pulse for 2.4 s
Rear View
                                                     Output. Active Low. when a light pulse is seen.
           87654321
                                          7 TXD      Transmitter Data                  Logic high turns the LED on. If held
                                                     Input. Active High.               high longer than ~ 20 s, the LED is
                                                                                       turned off. TXD must be driven high
                                                                                       or low. Do NOT float the pin.

                                          8 VLED LED Voltage                           May be unregulated: 2.7 to 6.0 volts.

                                          - SHIELD EMI Shield                          Connect to system ground via a low
                                                                                       inductance trace. For best
                                                                                       performance, do not directly connect
                                                                                       to GND or AGND at the part.

HSDL-3201#008 Pinout,
Rear View

          87654321

2
Recommended Application Circuit Components                                       Shutdown Mode Notes

Component               Recommended Value                 Note                   When the HSDL-3201 is in Shutdown
C1                      1.0 F                             1                      Mode (SD pin high), the part presents
                                                                                 different impedances to the rest of the
                                                                                 circuit than when it is in normal mode.

Absolute Maximum Ratings                                                         RXD Pin: This pin is NOT Tri-state.
                                                                                 During shutdown the equivalent circuit
For implementations where case to ambient thermal resistance is  50C/W.         is a weak pullup (~300 k) to VCC. The
                                                                                 ESD protection diodes to VCC and
Parameter               Symbol Min.                 Max.            Units        Ground are also present.
Storage Temperature                                                 C
Operating Temperature   TS             -40          100             C           TXD Pin: Input protection diodes are
LED Supply Voltage                                                  V            present.
Supply Voltage          TA             -25          85              V
Input Voltage: TXD, SD                                              V            VLED Pin: Possible leakage current of
Output Voltage: RXD     VVLED          -0.5         67              V            1.5 nA.
Solder Reflow
Temperature Profile     VCC            -0.5         67                           SD Pin: Will draw approximately 16 nA
                                                                                 when driven high.
                        VI             0            6VCC + 0.5

                        VO             -0.5         6VCC + 0.5

                                       See Reflow Profile, page 19

Transceiver I/O Truth Table            The receiver is inverting; the RXD pin    Marking Information
                                       is low during IrDA signal pulses and
The LED and RXD outputs are            high when the receiver does not see       The unit is marked with the letter "A"
controlled by the combination of the   any light. When shutdown (SD pin          and "YWWLL" on the shield for front
TXD and SD pins and light falling on   high), the LED is off (the state of the   options where Y is the last digit of the
the receiver. As shown in the table    TXD pin does not matter), and the         year, WW is the workweek, and LL is the
below, the transmitter is non-         RXD pin is pulled high with a weak        lot information. For top options, the
inverting; the LED is on when the TXD  internal pullup.                          part is marked as "YWW" where Y is the
pin is high and off when TXD is low.                                             last digit of the year, and WW is the
                                                                                 workweek.

SD         TXD          LED            Receiver         RXD         Notes        Ordering Information

    High                On             Don't care   Not Valid 2, 3               Specify the part number followed by
                                                                                 an option number.
Low                     Off            IrDA Signal  Low             4, 5
             Low                                                                       HSDL-3201#XXX
                                       No Signal    High
                                                                                 There are two options available:
High Don't care Off                    Don't care   High            6
                                                                                 Front Options
   Caution: The BiCMOS inherent to this design of this component increases       #021 Taped and 13" Reel
   the component's susceptibility to damage from electrostatic discharge
   (ESD). It is advised that normal static precautions be taken in handling and            Packaging, 2500 per reel
   assembly of this component to prevent damage and/or degradation which         Top Options
   may be induced by ESD.                                                        #008 Taped and 13" Reel

                                                                                           Packaging, 2500 per reel

3
Recommended Operating Conditions

Parameter                                Symbol           Min.          Max.            Units  Conditions       Notes
                                                        -25            85             C
Operating Temperature                    TA             2.7            3.6            V
                                                        2.7            56.0           V
Supply Voltage                           VCC           V2C/C3-V0.C5C   VCC            V
                                                        0             V1G/N3DV+C0C.4  V
LED Supply Voltage                       VLED           0.0081         500            mW/cm2
                                                                       0.3            W/cm2
TXD, SD Input           Logic High VIH                 92.6.4          115.2          kb/s
Voltage                 Logic Low VIL

Receiver Input          Logic High EIH                                                         For in-band signals. 7
Irradiance              Logic Low EIL                                                          For in-band signals. 7

Receiver Data Rate

RXD Output Waveform                                                   Receiver Wakeup Time Definition

                                    tpw                                       SD
                                                                              RX
VOH      90%                                                                  LIGHT
                                                                              RXD
         50%
                                                                                                           tRW
VOL      10%
                                                                      Transmitter Wakeup Time Definition
                    tf                         tr
                                                                              SD
LED Optical Waveform
                                                                              TXD
                                    tpw
                                                                              TX
LED ON                                                                        LIGHT

           90%                                                                                             tTW

           50%

           10%

LED OFF

                        tr                         tf

TXD "Stuck ON" Protection

TXD

LED                     tpw (MAX.)

4
Electrical & Optical Specifications

Specifications hold over the recommended operating conditions unless otherwise noted. Unspecified test conditions
may be anywhere in their operating range. All typical values are at 25C and 3.0 V unless otherwise noted.

Parameter                   Symbol   Min.          Typ. Max. Units                      Conditions                          Note
                                    30
Receiver                            VCC -0.2
                                    0
Viewing Angle               2f1/2   2.0                          

Peak Sensitivity            lp      4              880           nm
                                    30
Wavelength                          1.41

RXD Output Logic High VOH           V2/C3CV-0C.C5          VCC   V           IOH=-200 A, EI  0.3 W/cm2
                                    0
Voltage        Logic Low VOL                               0.4   V           IOL=200 A                                      8
                                    2V/C3CV-C0C.5
RXD Pulse Width             tPW     0              2.45 3.0      s                                                          8

RXD Rise Time               tR                     515001 21020  ns          tPW (EI)=1.6 s, CL =10 pF

RXD Fall Time               tF                     1306 2850     ns          tPW (EI)=1.6 s, CL =10 pF

Receiver Latency Time tL                           2505 5100     s                                                          9

Receiver Wake Up Time tRW                          2080 4500     s                                                          10

Transmitter

Radiant Intensity           EIH                    9       2387.83 mW/Sr TA = 25C, q1/2  15, TXD  2V/C3CV-0C.C5
Viewing Angle               2q1/2
                                                           60   

Peak Wavelength             lp                     875           nm

Spectral Line Half Width Dl1/2                     35            nm

Optical Pulse Width         tOPW                   1.6 2.23 s                tPW (TXD) = 1.6 s
                                                                             TXD pin stuck high
Max. Optical Pulse Width tOPWM                     20 30         s

Optical Rise Time           tOR                    180 600 ns                tPW (TXD) = 1.6 s
                                                   180 600 ns                tPW (TXD) = 1.6 s
Optical Fall Time           tOF

TXD Logic High              VIH                            VCC   V

Levels         Low          VIL                            V1G/3NDV+CC0.4 V

TXD Input High              IH                     25            nA          VI  2V/C3CV-C0C.5
                                                                             0  VI  1V/3GNVDCC+0.4
Current        Low          IL                     -15           nA          VVLED=VCC=3.6 V, VI(TXD)  2V/C3CV-C0C.5
                                                                             VVLED=VCC=3.6 V, VI(TXD)  1V/G3NVDC+C0.4
LED            On           IVLED                  3325          mA          VI(SD)  2V/C3CV-C0C.5

Current        Off          IVLED                  1.5           nA                                                        11

               Shutdown IVLED                      1.5           nA

Transmitter Wake Up Time tTW                       12 20         s

Transceiver

SD Logic High               VIH                            VCC   V

Levels         Low          VIL                            V1G/3NDV+C0C.4 V

SD Input High               IH                     16            nA          VI  2V/C3CV-C0C.5
                                                                             0  VI  1V/G3NVDCC+0.4
Current        Low          IL                     -11050        nA          VCC=3.6 V,VSD  VCC - 0.5, TA=25C
                                                                             VCC=3.6 V, VI(TXD)  1V/G3 NVDCC+,0E.4I=,E0I=0
DC Supply      Shutdown ICC1                       20 200 nA                 VCC=3.6 V, VI(TXD)  1V/3GNVDCC+0.4
Current
               Idle         ICC2                   100           A

AC Supply Active,           ICC3                   0.8 3.0       mA                                                         12,13

Current        Receive

               Active,      ICC4                   9.0           mA          VCC=3.6 V, VI(TXD)  2V/C3CV-C0C.5              14

               Transmit

Notes at top of next page.

5
Notes:
1. C1 must be placed within 0.7 cm of the HSDL-3201 to obtain optimum noise immunity.
2. If TXD is stuck in the high state, the LED will turn off after about 20 s.
3. RXD will echo the TXD signal while TXD is transmitting data.
4. In-Band IrDA signals and data rates  115.2 Kb/s.
5. RXD Logic Low is a pulsed response. The pulse width is 2.4 s, independent of data rate.
6. RXD Logic High during shutdown is a weak pullup resistor (300 k).
7. An in-band optical signal is a pulse/sequence where the peak wavelength, lp, is defined as 850 nm  lp  900 nm, and the pulse characteristics

     are compliant with the IrDA Serial Infrared Physical Layer Link Specification.
8. For in band signals 115.2 Kb/s where 8.1 W/cm2  EI  500 mW/cm2.
9. Latency is defined as the time from the last TXD light output pulse until the receiver has recovered full sensitivity.

10. Receiver wake up time is measured from the SD pin high to low transition or VCC power on, to a valid RXD output.
11. Transmitter wake up time is measured from the SD pin high to low transition or VCC power on, to a valid light output in response to a TXD pulse.
12. Typical values are at EI = 10 mW/cm2
13. Maximum value is at EI = 500 mW/cm2.
14. Current is due to internal stages of the LED current mirror. This current is in addition to the ILED current.

Notes on Supply Current                                             Distances between Units to
The supply current for the                                          See a 10 mW/cm2 Light
HSDL-3201 has two different                                         Level
components, DC and AC.
                                                                    Type of                                             Distance (cm)
The DC component is measured in                                     Transceiver                                         1.0
two states, normal (idle mode) and                                  Typical HSDL-3201                                   1.7
shutdown. This current is present                                   Max. Brightness
whenever power is applied to the                                    HSDL-3201                                           2.0
part.                                                               Typical SIR                                         3.2
                                                                    Typical FIR
The AC component is either the extra
current drawn from the VCC pin by the                               The 500 mW/cm2 light level is for the
photodiode when it sees light, or the                               maximum brightness IrDA unit at 1
current needed by the LED current                                   cm.
circuit. The values in the table are peak
values. Since IrDA data is transmitted
with a 3/16 duty cycle, the average
value is 3/16 of the peak. The AC
current is not drawn when no light is
present.

   34.0                                                                                   34.0
                 VLED = 3.6 VOLTS
                                                                                                               VCC = 3.6 VOLTS
   33.5                                                                                   33.5

   33.0                                                                                   33.0                VCC = 3.3 VOLTS

ILED mA32.5                                                                             32.5                VCC = 3.0 VOLTS
                                                                               ILED mA
                                                                                          32.0
   32.0

   31.5                                                                                   31.5                VCC = 2.7 VOLTS

   31.0      2.8 F2ig.9ur3e.01.3L.1ED3.2cu3rr.3en3t.4vs3..V5C3C..6                        31.0      2.8  2.9  3.0  3.1  3.2  3.3  3.4  3F.5ig3u.r6e 2. LED current vs. VLED.
        2.7                                                                                    2.7

             VCC VOLTS                                                                                      VLED VOLTS

Figure 1. LED current vs. VCC.                                      Figure 2. LED current vs. VLED.

6
HSDL-3201#021 Package Dimensions

                 MOUNTING                           4.0
                     CENTER                                             1.025

   2.05                                         CL  EMITTER
    2.85                  RECEIVER

                                                             2.2 2.5

          1.175

                          1.05                                                        0.35
                          1.25                                                     0.65
                                                                               0.80
                                           2.55
                                                 4.0

                                   8.0

          3.0                                                2.9
                  1.85
                              CL                                        UNIT: mm
                   PIN1                                                 TOLERANCE: 0.2 mm
                                        3.325                           COPLANARITY = 0.1 mm MAX.
                     0.6     6.65
                                                             PIN 1

7
HSDL-3201#021 Tape and Reel Dimensions

   UNIT: mm      4.0 0.1

                        + 0.1                         1.75 0.1
                  1.5 0                  1.5 0.1

   POLARITY                                                   7.5 0.1
                                                                           16.0 0.2
   PIN 8: VLED

                 8.4 0.1

   PIN 1: GND

                 3.4 0.1

   0.4 0.05                                    8.0 0.1
   2.8 0.1

                               PROGRESSIVE DIRECTION

       EMPTY     PARTS MOUNTED                   LEADER
   (40 mm MIN.)                              (400 mm MIN.)

                                            EMPTY
                                        (40 mm MIN.)

                               OPTION # "B" "C" QUANTITY

                               001 178 60             500

                               021       330 80       2500

                               UNIT: mm

                     DETAIL A            2.0 0.5                   BC
   LABEL                                     13.0 0.5

                                                      R 1.0

                                                           21 0.8
                                         DETAIL A

                                                                     16.4  +  2
                                                                              0

                                                                     2.0 0.5

8
HSDL-3201#008 Package Dimensions

                          3.6                       2.8+-00..025

                       2  1.55 1.55  2                1.8+-00..025
                                                                                                                      CL
                          CL

     2.8 3.35 2.35                                                      0.4 0.15                                           PIN1

                          5.1                                                       0.6 0.15                            0.95 0.1
                                                                                                              3.325
     0.7 0.1                                 0 0.05 (MAX.)
                                                         0 0.1 (MAX)                 0.95 x 7 = 6.65 0.15
                          7.5

                                                    UNIT: mm

                                               0.3  TOLERANCE: 0.2 mm

                                                    COPLANARITY = 0.1 mm MAX.

                 PIN1

Pin  Symbol            Description
                       Ground
1    GND               No Connection
                       Supply Voltage
2    NC                Analog Ground
                       Shutdown (Active High)
3    VCC               Receive Data
                       Transmit Data
4    AGND              LED Voltage
                       EMI Shield
5    SD

6    RxD

7    TxD

8    VLED

9    EMI Shield

9
HSDL-3201#008 Tape and Reel Dimensions

                                               60TYP.

                                                                            99.5 1                         120                     3

                                                                    330 1                                                           13.1  +0.5
                                                                         1                                                                  -0
                                                                                             2
                   264                                                                                                 DETAIL A
                                     PS                                                                                   (5/1)

                                                                                                   16.0      +0.5
                                                                                                             -0

    D1                                   Po                    P2      Do                       B            E                                    T

                                                                                                                                    5(MAX.)

                                                                                                                   F                                 2.6  B-B SECTION

                                                                                                                       W            Bo 5

    A             A

                                                           P1                                   B                                     1.5
                  Ao
                                                                                                                                                     Ko

    5(MAX.)      3.1 0.1
              5

    A-A SECTION

    UNIT: mm

    SYMBOL        Ao                          Bo               Ko           Po                       P1            P2            T
                                         7.90 0.10                   4.00 0.10              8.00 0.10
    SPEC          3.65 0.10                         2.75     +0.05                                         2.00 0.10 0.40 0.10
                                               F               - 0.10       D1                        W

    SYMBOL           E                                         Do                                            10Po

    SPEC          1.75 0.10 7.50 0.10 1.55 0.05 1.50 (MIN.) 16.00 0.30 40.00 0.20

    NOTES:
    1. 10 SPROKET HOLE PITCH CUMULATIVE TOLERANCE IS 0.2 mm.
    2. CARRIER CAMBER SHALL NOT BE MORE THAN 1 mm PER 100 mm THROUGH A LENGTH OF 250 mm.
    3. Ao AND Bo MEASURED ON A PLACE 0.3 mm ABOVE THE BOTTOM OF THE PACKET.
    4. Ko MEASURED FROM A PLACE ON THE INSIDE BOTTOM OF THE POCKET TO TOP SURFACE OF CARRIER.
    5. POCKET POSITION RELATIVE TO SPROCKET HOLE MEASURED AS TRUE POSITION OF POCKET, NOT POCKET HOLE.

10
Moisture Proof Packaging               Recommended Land Pattern for HSDL-3201#021
                                       (Front Options)
The HDSL-3201 is shipped in moisture
proof packaging. Once opened,                                                                         CL
moisture absorption begins.
                                                                                      SHIELD
                                                                           1.35
                                                    MOUNTING                          SOLDER PAD
                                                        CENTER
This part is compliant to JEDEC Level
43..

                                                                                 1.25                                                  2.05

Recommended Storage

Conditions                                    0.10

Storage      10C to 30C
Temperature
                                                                                                                                             0.775
Relative     below 60% RH              1.75
Humidity

Time from Unsealing to                                                                                                                 FIDUCIAL

Soldering                                     0.60                   0.475
                                                   UNIT: mm                    1.425
After removal from the bag, the parts                                                    2.375
should be soldered within th7ree days                                                               3.325
if stored at the recommended storage
conditions.

Baking                                 Recommended Land Pattern for HSDL-3201#008
                                       (Top Options)
If the parts are not stored in dry
conditions, they must be baked
before reflow to prevent damage to
the parts.

Package   Temp.  Time                               2.20             1.45
In reels   60C   48 hours
                  4 hours
In bulk   100C   2 hours
          125C   1 hour
          150C                                                 0.9

Baking should only be done once.       1.275                         MOUNTING CENTER                       0.575

                                                                                                                                 1.60

                                       0.60
                                                                             PITCH 7 x 0.95

                                                                3.625

11
Appendix A: HSDL-3201#021                 METAL STENCIL
SMT Assembly Application Note             FOR SOLDER PASTE
Solder Pad, Mask, and Metal Stencil       PRINTING

        STENCIL
    APERTURE

    SOLDER                                LAND
       MASK                               PATTERN

                                                                PCB

Recommended Metal Solder                  APERTURES AS PER                                        t
Stencil Aperture                          LAND DIMENSIONS
                                                                                  w
It is recommended that only a 0.127       l
mm (0.005 inches) or a 0.11 mm (0.004
inches) thick stencil be used for solder
paste printing. This is to ensure
adequate printed solder paste volume
and no shorting. See the table below
the drawing for combinations of metal
stencil aperture and metal stencil
thickness that should be used.

                                                                     Aperture Size (mm)

Aperture opening for shield pad is 2.7 Stencil Thickness, t (mm)     length, l       width, w
mm x 1.25 mm as per land pattern. 0.127 mm
                                                                     1.75 0.05     0.55 0.05
                                                  0.11 mm
                                                                     2.4 0.05      0.55 0.05

12
Adjacent Land Keep-Out and                                        8.2
Solder Mask Areas
                                       0.2
Adjacent land keep-out is the                                                                                                  2.6
maximum space occupied by the unit
relative to the land pattern. There    SOLDER MASK                                   3.0
should be no other SMD components                   UNITS: mm
within this area.

The minimum solder resist strip width
required to avoid solder bridging
adjacent pads is 0.2 mm.

It is recommended that two fiducial
crosses be place at mid-length of the
pads for unit alignment.

Note: Wet/Liquid Photo-Imageable
solder resist/mask is recommended.

13
PCB Layout Suggestion                    Component Side

The following PCB layout shows a
recommended layout that should
result in good electrical and EMI
performance. Things to note:

1. The ground plane should be
   continuous under the part, but
   should not extend under the
   shield trace.

2. The shield trace is a wide, low
   inductance trace back to the
   system ground.

3. The AGND pin is connected to the                      C1

    ground plane and not to the shield

    tab.

4. C1 is an optional VCC filter          VLED
   capacitor; it may be left out if the          TXD
                                                          RXD
   Vcc is clean.
                                                                  SHUTDOWN
5. VLED can be connected to either                                                VCC
   unfiltered or unregulated power.
                                                                                                            GROUND
   If C1 is used, and if VLED is                                                                                                  SHIELD
   connected to VCC, the connection
   should be before the C1 cap.

                                         Circuit Side

14
Recommended Solder                        Direction Definition                        Y-axis Misalignment of
Paste/Cream Volume for                                                                Castellation
Castellation Joints                       Tolerance for X-axis Alignment of
                                          Castellation                                In the Y direction, the HSDL-3201 does
Based on calculation and experi-ment,                                                 not self align after solder reflow. Avago
the printed solder paste volume           Misalignment of castellation to the         recommends that the part be placed
required per castellation pad is 0.22     land pad should not exceed 0.2 mm           in line with the fiducial mark (mid-
cubic mm (based on either no-clean        or about one half the width of the          length of land pad.) This will enable
or aqueous solder cream types with        castellation during placement of the        sufficient land length (minimum of
typically 60% to 65% solid content by     unit. The castellations will self-align to  one half of the land pad) to form a
volume). Using the recommended            the pads during solder reflow.              good joint. See the drawing below.
stencil results in this volume of solder
paste.                                    Tolerance for Rotational (q)
                                          Misalignment
Pick and Place                            Mounted units should not be rotated
Misalignment Tolerance                    more than 3 degrees with reference
and Self-Alignment after                  to center X-Y as shown in the direction
Solder Reflow                             definition. Units that are rotated more
                                          than 3 degrees will not self align
If the printed solder paste volume is     after solder reflow. Units with less than
adequate, the HSDL-3201 will self         a 3 degree misalign-ment will self-
align after solder reflow. Units should   align after solder reflow.
be properly reflowed in IR/Hot Air
convection oven using the recom-
mended reflow profile. The direction
of board travel does not matter.

                                                                                      EDGE

           Y

                     X

   

                                                    MINIMUM 1/2 THE LENGTH
                                                    OF THE LAND PAD

                                          FIDUCIAL

Allowable Misalignment

Direction Tolerance

X    0.2 mm

Y   See text

q    3 degrees

15
Recommended Reflow Profile

                            255                                    MAX. 260C

                                                                   R3         R4

    T TEMPERATURE (C)  230

                            220

                            200

                            180             R2                     60 sec.

                            160                                        MAX.

                                                                   ABOVE

                            120     R1                                 220C      R5

                            80

                            25

                                 0      50      100           150      200        250    300

                                                t-TIME (SECONDS)

                                   P1                    P2            P3           P4
                                 HEAT       SOLDER PASTE DRY       SOLDER         COOL
                                                                   REFLOW         DOWN
                                   UP

Process Zone                        Symbol      DT                                            Maximum DT/Dtime
Heat Up                             P1, R1      25C to 160C                                 4C/s
Solder Paste Dry                    P2, R2      160C to 200C                                0.5C/s
Solder Reflow                       P3, R3      200C to 255C (260C at 10 seconds max.)     4C/s
                                    P3, R4      255C to 200C                                -6C/s
Cool Down                           P4, R5      200C to 25C                                 -6C/s

The reflow profile is a straight-line           Process zone P2 should be of             within the solder connections
representation of a nominal tem-                sufficient time duration (60 to 120      becomes excessive, resulting in the
perature profile for a convective               seconds) to dry the solder paste. The    formation of weak and unreliable
reflow solder process. The tempera-             temperature is raised to a level just    connections. The temperature is then
ture profile is divided into four process       below the liquidus point of the solder,  rapidly reduced to a point below the
zones, each with different DT/Dtime             usually 200C (392F).                   solidus temperature of the solder,
temperature change rates. The DT/                                                        usually 200C (392F), to allow the
Dtime rates are detailed in the above           Process zone P3 is the solder reflow     solder within the connections to
table. The temperatures are measured            zone. In zone P3, the temperature is     freeze solid.
at the component to printed circuit             quickly raised above the liquidus
board connections.                              point of solder to 255C (491F) for     Process zone P4 is the cool down
                                                optimum results. The dwell time          after solder freeze. The cool down
In process zone P1, the PC board and            above the liquidus point of solder       rate, R5, from the liquidus point of the
HSDL-3201 castellation I/O pins are             should be between 20 and 60              solder to 25C (77F) should not
heated to a temperature of 160C to             seconds. It usually takes about 20       exceed 6C per second maximum.
activate the flux in the solder paste.          seconds to assure proper coalescing      This limitation is necessary to allow
The temperature ramp up rate, R1, is            of the solder balls into liquid solder   the PC board and HSDL-3201
limited to 4C per second to allow for          and the formation of good solder         castellation I/O pins to change
even heating of both the PC board               connections. Beyond a dwell time of      dimensions evenly, putting minimal
and HSDL-3201 castellation I/O pins.            60 seconds, the intermetallic growth     stresses on the HSDL-3201 transceiver.

16
Window Design                                                       Minimum and Maximum Window Sizes

To insure IrDA compliance, some                                     Dimensions are in mm.
constraints on the height and width
of the window exist. The minimum                                    Depth (Z)                           Y min.          X min.                Y max.                       X max.
dimensions ensure that the IrDA cone                                                                                                                                       8.76
angles are met without vignetting.                                  0                                   1.70            6.80                  3.66                         9.92
The maximum dimensions minimize                                                                                                                                            11.07
the effects of stray light. The minimum                             1                                   2.23            7.33                  4.82                         12.22
size corresponds to a cone angle of                                                                                                                                        13.38
30 degrees, the maximum, to a cone                                  2                                   2.77            7.87                  5.97                         14.53
angle of 60 degrees.                                                                                                                                                       15.69
                                                                    3                                   3.31            8.41                  7.12                         16.84
                                                                                                                                                                           18.00
                                                                    4                                   3.84            8.94                  8.28                         19.15
                                                                                                                                                                           20.31
                                                                    5                                   4.38            9.48                  9.43

                                                                    6                                   4.91            10.01                 10.59

                                                                    7                                   5.45            10.55                 11.74

                                                                    8                                   5.99            11.09                 12.90

                                                                    9                                   6.52            11.62                 14.05

                                                                    10                                  7.06            12.16                 15.21

    Z                                                               Window Height Y vs. Module Depth Z

                                                                 Y                            16
                                                                                                                                                                 60 CONE
                            X
                                                                                              14
X is the width of the window, Y is the
height of the window, and Z is the                                      WINDOW HEIGHT Y mm  12
distance from the HSDL-3201 to the
back of the window. The distance                                                              10
from the center of the LED lens to the
center of the photodiode lens is 5.1                                                          8                  ACCEPTABLE
mm. The equations for the size of the
window are as follows:                                                                                           RANGE                        30 CONE

    X = 5.1 +2(Z + D) tan q                                                                   6
    Y = 2(Z + D) tan q
                                                                                              4
Where q is the required half
angle for viewing. For the IrDA                                                               2
minimum, it is 15 degrees, for the IrDA
maximum it is 30 degrees. (D is the                                                           0   0  2  4        6      8                 10
depth of the LED image inside the
part, 3.17 mm). These equations result                                                               MODULE DEPTH Z mm
in the following tables and graphs:
                                                                    Window Width X vs. Module Depth Z

                                                                                              22

                                                                                              20                                              60 CONE

                                                                        WINDOW WIDTH X mm   18

                                                                                              16

                                                                                              14
                                                                                                                              ACCEPTABLE

                                                                                              12                 RANGE                        30 CONE

                                                                                              10

                                                                                              8

                                                                                              6   0  2        4  6      8                 10

                                                                                                     MODULE DEPTH Z mm

17
Shape of the Window                     Flat Window              Curved Front and Back
                                        (First choice)           (Second choice)
From an optics standpoint, the
window should be flat. This ensures
that the window will not alter either
the radiation pattern of the LED, or
the receive pattern of the photodiode.

If the window must be curved for
mechanical design reasons, place a
curve on the back side of the window
that has the same radius as the front
side. While this will not completely
eliminate the lens effect of the front
curved surface, it will reduce the
effects. The amount of change in the
radiation pattern is dependent upon
the material chosen for the window,
the radius of the front and back
curves, and the distance from the
back surface to the transceiver. Once
these items are known, a lens design
can be made which will eliminate the
effect of the front surface curve.

The following drawings show the         Curved Front, Flat Back
effects of a curved window on the       (Do not use)
radiation pattern. In all cases, the
center thickness of the window is 1.5
mm, the window is made of
polycarbonate plastic, and the
distance from the transceiver to the
back surface of the window is 3 mm.

18
Test Methods                            3. Incandescent Lighting: 1000 lux      light sources are above the test
                                           maximum. This is produced with       area. The frequency of the optical
Background Light and                       general service, tungsten-filament,  signal is swept over the frequency
Electromagnetic Field                      gas-filled, inside frosted lamps in  range from 20 kHz to 200 kHz.
There are four ambient interference        the 60 Watt to 100 Watt range to
conditions in which the receiver is to     generate 1000 lux over the           Due to the variety of fluorescent
operate correctly. The conditions are      horizontal surface on which the      lamps and the range of IR
to be applied separately:                  equip-ment under test rests. The     emissions, this condition is not
                                           light sources are above the test     expected to cover all circum-
1. Electromagnetic field:                  area. The source is expected to      stances. It will provide a common
   3 V/m maximum (please refer to          have a filament temperature in the   floor for IrDA operation.
   IEC 801-3, severity level 3 for         2700 to 3050 Kelvin range and a
   details).                               spectral peak in the 850 to 1050
                                           nm range.
2. Sunlight:
   10 kilolux maximum at the optical    4. Fluorescent Lighting:
   port. This is simulated with an IR      1000 lux maximum. This is
   source having a peak wavelength         simulated with an IR source having
   within the range of 850 nm to 900       a peak wavelength within the
   nm and a spectral width of less         range of 850 nm to 900 nm and a
   than 50 nm biased to provide 490        spectral width of less than 50 nm
   W/cm2 (with no modulation) at           biased and modulated to provide
   the optical port. The light source      an optical square wave signal
   faces the optical port.                 (0 W/cm2 minimum and
                                           0.3 W/cm2 peak amplitude with
   This simulates sunlight within the      10% to 90% rise and fall times less
   IrDA spectral range. The effect of      than or equal to 100 ns) over the
   longer wavelength radiation is          horizontal surface on which the
   covered by the incandescent             equipment under test rests. The
   condition.

19
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