Fiche technique LED IR 1206 - Dimensions 3,2x1,6x1,1mm - Tension 1,7V - Puissance 110mW - Infrarouge 940nm - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle IR11-21C/L491/TR8 est une diode électroluminescente infrarouge à montage en surface, conditionnée dans un boîtier miniature 1206. Il est conçu avec un encapsulant plastique transparent comportant une lentille interne à vue de dessus plate. La fonction principale de ce composant est d'émettre une lumière infrarouge à une longueur d'onde de crête de 940 nm, optimisée spectralement pour une compatibilité avec les photodétecteurs et phototransistors courants à base de silicium. Cela en fait un composant idéal pour les applications de détection et de télémétrie sans contact.

1.1 Avantages principaux

• Conception compacte :L'empreinte CMS double extrémité 1206 permet un montage haute densité sur circuit imprimé, économisant un espace précieux.
• Haute fiabilité :Conçu pour une performance constante et une stabilité à long terme dans diverses conditions de fonctionnement.
• Efficacité optique :La lentille interne intégrée offre un angle de vision contrôlé de 80 degrés, améliorant la directivité de la lumière.
• Conformité environnementale :Le produit est sans plomb, conforme aux normes RoHS, REACH de l'UE et sans halogène (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).
• Adapté à la chaîne logistique :Fourni sur bande de 8 mm sur bobines de 7 pouces de diamètre, compatible avec les équipements d'assemblage automatique pick-and-place.

Cette LED infrarouge est principalement destinée à être utilisée comme source lumineuse dans les systèmes de capteurs infrarouges montés sur circuit imprimé. Les applications typiques incluent les capteurs de proximité, la détection d'objets, les interrupteurs sans contact et les codeurs optiques où une émission infrarouge fiable est requise.

2. Spécifications techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs suivantes définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

Courant direct continu (I

• ) :_F65 mATension inverse (V
• ) :_R5 VTempérature de fonctionnement (T
• opr_{) :}-25°C à +85°CTempérature de stockage (T
• stg_{) :}-40°C à +85°CTempérature de soudage (T
• sol_{) :}260°C pendant ≤ 5 secondesDissipation de puissance (P
• ) :_d110 mW à une température d'air libre de 25°C ou moins2.2 Caractéristiques électro-optiques (T

= 25°C)_aCes paramètres définissent la performance typique du composant dans des conditions de test spécifiées.

Intensité rayonnante (I

• ) :_e1,0 mW/sr (Min), 2,8 mW/sr (Typ) à I= 20mA_FLongueur d'onde de crête (λ
• ) :_p940 nm (Typ)Largeur de bande spectrale (Δλ) :
• 30 nm (Typ)Tension directe (V
• ) :_F1,3 V (Min), 1,7 V (Typ)Angle de vision (2θ
• 1/2_{) :}80 degrés (Typ)Courant inverse (I
• ) :_R10 µA (Max) à V= 5V_R3. Analyse des courbes de performance

3.1 Courant direct en fonction de la température ambiante

La figure 1 illustre la courbe de déclassement du courant direct maximal admissible en fonction de la température ambiante. Le composant peut supporter la pleine valeur de 65 mA seulement jusqu'à environ 25°C. Lorsque la température augmente, le courant maximal doit être réduit linéairement pour éviter la surchauffe et garantir la fiabilité, atteignant zéro vers 100°C. Ce graphique est crucial pour la gestion thermique dans la conception de l'application.

3.2 Distribution spectrale

La figure 2 montre l'intensité rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde. La courbe est centrée sur la longueur d'onde de crête typique de 940 nm avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) caractéristique d'environ 30 nm. Cette bande passante étroite assure un couplage efficace avec les détecteurs au silicium, dont la sensibilité maximale se situe dans la région du proche infrarouge.

3.3 Intensité relative en fonction du courant direct

La figure 3 représente la relation entre l'intensité rayonnante relative et le courant direct. L'intensité lumineuse de sortie augmente avec le courant de manière généralement linéaire dans la plage de fonctionnement recommandée. Cette caractéristique permet un contrôle simple de la luminosité, analogique ou basé sur une modulation de largeur d'impulsion (PWM), dans les systèmes de détection.

3.4 Courant direct en fonction de la tension directe

La figure 4 est la courbe caractéristique courant-tension (I-V). Elle montre la relation exponentielle typique d'une diode. La tension directe est relativement faible, autour de 1,7 V à 20 mA, ce qui contribue à une consommation d'énergie réduite dans le système.

3.5 Diagramme de rayonnement

La figure 5 présente l'intensité rayonnante relative en fonction du déplacement angulaire par rapport à l'axe central (angle de vision). Le diagramme est approximativement lambertien, l'intensité tombant à la moitié de sa valeur de crête à environ ±40 degrés du centre, confirmant l'angle de vision total de 80 degrés. Ce diagramme est important pour déterminer la zone de couverture de la lumière IR émise.

4. Informations mécaniques et de conditionnement

4.1 Dimensions du boîtier

Le composant est conforme au contour standard du boîtier 1206 (3216 métrique). Les dimensions clés sont les suivantes :

Longueur (L) :

• 3,20 mm ± 0,10 mmLargeur (W) :
• 1,60 mm ± 0,10 mmHauteur (H) :
• 1,10 mm ± 0,10 mmDes dessins mécaniques détaillés avec des recommandations de pastilles sont fournis dans la fiche technique pour référence lors de la conception du circuit imprimé. La conception de pastilles suggérée assure un soudage correct et une stabilité mécanique.

4.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement marquée sur le corps du composant. Consultez le dessin du boîtier pour connaître le schéma de marquage exact afin d'assurer une orientation correcte lors de l'assemblage.

5. Guide de soudage et d'assemblage

5.1 Stockage et manipulation

Les LED sont sensibles à l'humidité. Elles doivent être stockées dans leur sac d'origine étanche à l'humidité à une température de 10°C à 30°C et <90% d'HR avant utilisation. La durée de conservation est d'un an. Une fois le sac ouvert, la "durée de vie au sol" est de 168 heures (7 jours) lorsqu'il est stocké à 10°C à 30°C et ≤ 60% d'HR. Les composants dépassant cette durée nécessitent un séchage (par exemple, 96 heures à 60°C ± 5°C, <5% d'HR) avant le soudage par refusion.

5.2 Profil de soudage par refusion

Un profil de soudage par refusion sans plomb est recommandé. La température de pic ne doit pas dépasser 260°C, et le temps au-dessus de 240°C doit être contrôlé. La refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois sur le même composant. Évitez de solliciter le composant pendant le chauffage et ne déformez pas le circuit imprimé après le soudage.

5.3 Soudage manuel et retouche

Si un soudage manuel est nécessaire, utilisez un fer à souder avec une température de pointe inférieure à 350°C et une puissance nominale inférieure à 25W. Le temps de contact par borne doit être limité à 3 secondes. Pour la retouche, un fer à souder à double tête est suggéré pour chauffer simultanément les deux bornes et éviter les contraintes thermiques. L'impact de la retouche sur les caractéristiques du composant doit être vérifié au préalable.

6. Conditionnement et informations de commande

6.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis sur une bande porteuse gaufrée de 8 mm de large enroulée sur des bobines de 7 pouces de diamètre. Chaque bobine contient 2000 pièces. Les dimensions de la bande porteuse (pas des alvéoles, largeur, etc.) sont spécifiées pour assurer la compatibilité avec les équipements d'assemblage CMS standard.

6.2 Informations sur l'étiquette

L'étiquette de la bobine comprend des informations critiques telles que le numéro de pièce (P/N), le numéro de lot (LOT No.), la quantité (QTY), la longueur d'onde de crête (HUE), le grade (CAT) et le niveau de sensibilité à l'humidité (MSL).

7. Considérations de conception d'application

7.1 Limitation du courant

Critique :

Une résistance de limitation de courant externe doit toujours être utilisée en série avec la LED. La tension directe a un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'elle diminue lorsque la température de jonction augmente. Sans résistance, une faible augmentation de la tension peut provoquer une augmentation importante, potentiellement destructrice, du courant (emballement thermique). La valeur de la résistance doit être calculée sur la base de la tension d'alimentation (V), du courant direct souhaité (I_CC) et de la tension directe typique (V_F) en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_F- V_CC) / I_F7.2 Conception optique_F.

Prenez en compte l'angle de vision de 80 degrés lors de la conception des lentilles, des ouvertures ou des guides de lumière pour le système de capteur. Le diagramme de rayonnement affectera la portée de détection et le champ de vision. Pour une détection à plus longue portée, une optique de collimation externe peut être nécessaire pour focaliser la lumière émise.

7.3 Appariement avec le détecteur

La sortie à 940 nm de cette LED est optimisée pour correspondre à la réponse spectrale des photodiodes et phototransistors au silicium. Assurez-vous que le détecteur sélectionné est sensible dans cette région de longueur d'onde pour un rapport signal/bruit maximal du système.

8. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux anciennes LED IR traversantes, cette version CMS 1206 offre des avantages significatifs en termes de miniaturisation et d'adaptabilité à la fabrication automatisée. Ses principaux points de différenciation dans la catégorie des LED IR CMS sont sa combinaison d'une intensité rayonnante relativement élevée (2,8 mW/sr typique) avec une empreinte 1206 standard et largement adoptée, ainsi que sa conformité aux réglementations environnementales strictes. La lentille plate intégrée fournit une sortie optique cohérente par rapport aux dispositifs sans lentille interne.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

9.1 Pourquoi une résistance de limitation de courant est-elle obligatoire ?

Les LED sont des dispositifs pilotés par le courant, et non par la tension. Leur caractéristique I-V est exponentielle. Les faire fonctionner directement à partir d'une source de tension, même proche de leur V

nominale, peut entraîner un flux de courant incontrôlé, un échauffement rapide et une défaillance immédiate. La résistance en série fournit une méthode linéaire et stable pour définir le courant de fonctionnement._F9.2 Que se passe-t-il si les directives de sensibilité à l'humidité ne sont pas suivies ?

L'humidité absorbée dans le boîtier plastique peut se vaporiser rapidement pendant le processus de soudage par refusion à haute température. Cela peut provoquer un délaminage interne, une fissuration du boîtier ("effet pop-corn") ou endommager les fils de liaison, entraînant une défaillance immédiate ou une fiabilité à long terme réduite.

9.3 Cette LED peut-elle être utilisée pour la transmission de données ?

Bien qu'elle émette une lumière modulée, sa conception principale est destinée aux applications de détection. Sa vitesse de commutation n'est généralement pas spécifiée dans cette fiche technique. Pour la transmission de données à haute vitesse (par exemple, télécommandes IR), des LED spécifiquement caractérisées pour des temps de réponse rapides doivent être sélectionnées.

10. Exemple pratique de conception

Scénario :

Conception d'un simple capteur de proximité utilisant cette LED IR et un phototransistor au silicium.Circuit de commande :

1. Connectez l'anode de la LED à une alimentation 5V via une résistance de limitation de courant. Pour un I cible de 20mA et une V_F de 1,7V, calculez R = (5V - 1,7V) / 0,02A = 165Ω. Utilisez la valeur standard la plus proche (par exemple, 160Ω ou 180Ω). Un transistor ou une broche GPIO d'un microcontrôleur peut commuter la LED._FCircuit de détection :
2. Placez le phototransistor à proximité. Lorsqu'un objet réfléchit la lumière IR vers le détecteur, son courant collecteur augmente. Ce courant peut être converti en tension à l'aide d'une résistance de charge et envoyé vers un comparateur ou l'ADC d'un microcontrôleur pour détecter la présence de l'objet.Implantation :
3. Placez la LED et le détecteur proches l'un de l'autre sur le circuit imprimé, mais assurez-vous d'utiliser des barrières physiques ou des séparateurs optiques pour éviter le diaphonie directe (lumière de la LED allant directement dans le détecteur sans réflexion).11. Principe de fonctionnement

Une LED infrarouge est une diode à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région n se recombinent avec les trous de la région p dans la région active. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique du matériau (GaAlAs dans ce cas) détermine l'énergie de la bande interdite, qui définit la longueur d'onde des photons émis, ici dans le spectre infrarouge à 940 nm. La lentille interne façonne la lumière émise en un diagramme de rayonnement spécifique.

12. Tendances technologiques

La tendance pour les composants infrarouges de détection va vers une intégration plus élevée, des boîtiers plus petits et une efficacité améliorée. Il y a une demande croissante pour les LED IR avec des largeurs de bande spectrales plus étroites et une puissance de sortie plus élevée pour des applications à plus longue portée comme le LiDAR et la détection par temps de vol (ToF). De plus, l'intégration de l'émetteur IR et du détecteur dans un seul module simplifie la conception du système. La conformité environnementale et réglementaire reste un facteur critique pour tous les composants électroniques.

The trend in infrared components for sensing continues toward higher integration, smaller packages, and improved efficiency. There is a growing demand for IR LEDs with narrower spectral bandwidths and higher output power for longer-range applications like LiDAR and time-of-flight (ToF) sensing. Furthermore, integration of the IR emitter and detector into a single module simplifies system design. Environmental and regulatory compliance remains a critical driver for all electronic components.