Fiche technique de la diode IR LED latérale IR908-7C-F - Boîtier à émission latérale - Longueur d'onde pic 940nm - Tension directe 1,25V - Angle de vue 40° - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La IR908-7C-F est une diode électroluminescente infrarouge de haute intensité logée dans un boîtier plastique à émission latérale. Cette conception intègre une puce qui émet un rayonnement depuis le côté de la lentille en époxy transparent, la rendant adaptée aux applications nécessitant un profil d'émission latéral. Le dispositif se caractérise par une haute fiabilité et une intensité rayonnante élevée, avec une longueur d'onde pic de 940nm.

1.1 Avantages principaux

• Haute fiabilité et intensité rayonnante.
• Fonctionnement à faible tension directe.
• Sans plomb, conforme RoHS, et conforme aux normes UE REACH et Halogène Free (Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm).
• Espacement standard des broches de 2,54mm pour une intégration facile sur circuit imprimé.

1.2 Applications cibles

• Souris d'ordinateur pour suivi optique.
• Interrupteurs et capteurs optoélectroniques.
• Systèmes d'application infrarouge généraux.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Limites absolues

Les valeurs suivantes définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Courant direct continu (IF) :50 mA
• Tension inverse (VR) :5 V
• Température de fonctionnement (Topr) :-25 à +85 °C
• Température de stockage (Tstg) :-40 à +85 °C
• Température de soudure (Tsol) :260 °C pendant < 5 secondes
• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW à une température d'air libre de 25°C ou moins

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres de performance typiques sont mesurés à Ta=25°C. Le Courant Lumineux (IC(ON)) est un paramètre clé mesuré dans des conditions de test spécifiques (IF=4mA, VCE=3,5V).

• Longueur d'onde pic (λp) :940 nm (Typique) à IF=20mA
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :50 nm (Typique) à IF=20mA
• Tension directe (VF) :1,25 V (Typique), 1,60 V (Max) à IF=20mA
• Courant inverse (IR) :10 µA (Max) à VR=5V
• Angle de vue (2θ1/2) :40 degrés (Typique) à IF=20mA

3. Explication du système de classement

La IR908-7C-F est disponible en différentes classes de performance basées sur son Courant Lumineux (IC(ON)). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des dispositifs avec une sortie optique cohérente pour leur application.

3.1 Classes détaillées (E1 à E11)

Ces classes offrent une sélection fine du courant lumineux. Par exemple, la classe E1 couvre 143 à 255 µA, tandis que la classe E11 couvre 857 à 1137 µA, le tout mesuré à IF=4mA, VCE=3,5V.

3.2 Classes approximatives (7-2, 7-1, 6-2, 6-1)

Ce sont des catégories plus larges. Par exemple, la classe 6-1 couvre une plage de courant lumineux de 650 à 1274 µA. Il est important de noter que ce tableau de classement est fourni à titre indicatif uniquement et ne garantit pas un envoi spécifique de classe.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique comprend plusieurs courbes caractéristiques typiques qui sont cruciales pour la conception de circuit et la gestion thermique.

4.1 Courant direct vs Température ambiante

Cette courbe montre comment le courant direct maximal autorisé diminue lorsque la température ambiante augmente, ce qui est critique pour assurer une fiabilité à long terme.

4.2 Distribution spectrale

Illustre la puissance rayonnante en fonction de la longueur d'onde, centrée autour du pic de 940nm.

4.3 Courant direct vs Tension directe (Courbe IV)

Définit la relation entre le courant traversant la diode et la chute de tension à ses bornes, essentielle pour la conception du circuit de commande.

4.4 Intensité rayonnante relative vs Déplacement angulaire

Ce diagramme polaire représente visuellement l'angle de vue de 40 degrés, montrant comment l'intensité émise diminue aux angles éloignés de l'axe central.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif est fourni dans un boîtier spécifique à émission latérale. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance générale de ±0,3mm sauf indication contraire. Un dessin coté détaillé est fourni dans la fiche technique originale, montrant la taille du corps, la longueur et l'espacement des broches.

5.2 Identification de la polarité

L'anode et la cathode sont clairement marquées. La polarité correcte doit être respectée lors de l'assemblage du circuit pour éviter tout dommage.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Formage des broches

• Le pliage doit être effectué à une distance supérieure à 3mm du bas du corps en résine époxy.
• Le cadre de broches doit être fixé pendant le pliage, et toute contrainte sur le corps en époxy doit être évitée.
• Le formage des broches doit toujours être effectuéavantle processus de soudure.
• La coupe des broches doit être effectuée à température ambiante.
• Les trous du circuit imprimé doivent être parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter toute contrainte de montage.

6.2 Paramètres de soudure

Il faut veiller à maintenir le joint de soudure à au moins 3mm de l'ampoule en époxy.

• Soudure manuelle :Température de la pointe du fer max 300°C (30W max), temps de soudure < 3 secondes.
• Soudure par immersion :Température de préchauffage max 100°C (<60 sec), température du bain de soudure max 260°C pendant < 5 secondes.
• Un profil de température de soudure recommandé est fourni pour minimiser le choc thermique.
• Éviter tout choc mécanique ou vibration pendant que la LED est chaude suite à la soudure.
• La soudure par immersion ou manuelle ne doit pas être effectuée plus d'une fois.

6.3 Nettoyage

Le nettoyage par ultrasons estdéconseillépour ce dispositif.

6.4 Conditions de stockage

• Après expédition, stocker à 10-30°C et 70% d'HR ou moins pendant jusqu'à 3 mois.
• Pour un stockage à long terme (>3 mois à 1 an), utiliser un conteneur scellé sous atmosphère d'azote à 10-25°C et 20-60% d'HR.
• Après ouverture de l'emballage d'origine, utiliser les dispositifs dans les 24 heures si possible, et stocker le reste à 10-25°C et 20-60% d'HR, en refermant le sac rapidement.
• Éviter les changements rapides de température en haute humidité pour prévenir la condensation.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification d'emballage

La quantité d'emballage standard est de 1000 pièces par sac, 8 sacs par boîte, et 10 boîtes par carton.

7.2 Spécification de l'étiquette

L'étiquette du produit comprend des champs pour le Numéro de pièce client (CPN), le Numéro de pièce (P/N), la Quantité (QTY), les Classes (CAT), la Référence (REF) et le Numéro de lot (LOT No).

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Circuits d'application typiques

Lors de la conception d'un circuit de commande, la faible tension directe (typiquement 1,25V) permet un fonctionnement à partir d'alimentations basse tension. Une résistance de limitation de courant est essentielle pour maintenir le courant direct dans la limite absolue de 50mA. Pour un fonctionnement en impulsions, se référer aux courbes de déclassement non explicitement montrées mais impliquées par la puissance dissipée nominale.

8.2 Gestion thermique

Une gestion thermique appropriée est cruciale. La puissance dissipée est nominale à 75mW à 25°C. Lorsque la température ambiante augmente, la puissance et le courant direct maximaux autorisés doivent être déclassés en conséquence. Les concepteurs doivent assurer une surface de cuivre de circuit imprimé adéquate ou d'autres méthodes de dissipation thermique s'ils fonctionnent près des limites maximales ou dans des environnements à température élevée.

8.3 Alignement optique

La nature à émission latérale de cette LED nécessite une conception mécanique soignée pour aligner correctement la surface émettrice avec le capteur cible ou le trajet optique. L'angle de vue de 40 degrés définit l'ouverture du faisceau.

9. Comparaison et différenciation technique

Le principal facteur de différenciation de la IR908-7C-F est sonboîtier à émission latérale (sidelooker). Contrairement aux LED à émission par le dessus, ce boîtier émet de la lumière infrarouge depuis le côté du composant. C'est un avantage significatif dans les applications à espace restreint comme les souris optiques, où la LED et le capteur doivent être placés parallèlement à la surface suivie, ou dans les interrupteurs optiques à fente.

10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

10.1 Quelle est la différence entre les classes E et les classes approximatives ?

Les classes E (E1 à E11) offrent une sélection plus fine et plus granulaire de la sortie lumineuse pour les applications nécessitant une grande cohérence. Les classes approximatives (par ex., 7-2, 6-1) couvrent des plages plus larges et sont généralement utilisées pour les applications où le courant lumineux exact est moins critique. La fiche technique indique explicitement que le tableau de classement est fourni à titre indicatif uniquement.

10.2 Pourquoi la distance de soudure (3mm de l'époxy) est-elle si importante ?

La résine époxy qui forme la lentille et le corps de la LED est sensible aux hautes températures. Une chaleur excessive pendant la soudure peut provoquer des contraintes internes, des fissures ou une dégradation des propriétés optiques, entraînant une défaillance prématurée ou une réduction de la sortie lumineuse.

10.3 Puis-je piloter cette LED à son courant continu maximum de 50mA ?

Bien que possible, ce n'est pas recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme, surtout à des températures ambiantes plus élevées. La puissance dissipée à 50mA et une Vf typique de 1,25V serait de 62,5mW, ce qui est proche de la valeur nominale de 75mW à 25°C. Une bonne dissipation thermique et un déclassement du courant selon la courbe Courant direct vs Température ambiante sont essentiels pour une conception robuste.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Intégration dans un interrupteur optoélectronique (Capteur à fente)

Dans un capteur à fente en U typique, la IR908-7C-F est montée sur un côté de la fente, faisant face à un phototransistor ou une photodiode sur le côté opposé. Le profil à émission latérale est parfait pour cette géométrie, dirigeant la lumière horizontalement à travers l'espace. Un objet passant à travers la fente interrompt le faisceau, déclenchant le capteur. Les étapes de conception incluent : 1) Sélection d'une classe appropriée (par ex., E5) pour une marge de signal suffisante. 2) Conception d'un circuit de commande à courant constant réglé à 20mA pour des performances optimales. 3) S'assurer que le boîtier mécanique aligne précisément le côté émetteur de la LED avec le récepteur. 4) Suivre toutes les directives de soudure pour prévenir les dommages lors de l'assemblage du circuit imprimé.

12. Introduction au principe

Les diodes électroluminescentes infrarouges (IR LED) fonctionnent sur le même principe fondamental que les LED visibles : l'électroluminescence dans un matériau semi-conducteur. Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La longueur d'onde (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur. Pour ce dispositif, l'Arséniure de Gallium (GaAs) est utilisé pour produire des photons dans le spectre proche infrarouge, spécifiquement à un pic de 940nm, invisible à l'œil nu mais facilement détecté par les photodétecteurs au silicium.

13. Tendances de développement

La tendance dans la technologie des LED infrarouges continue vers une efficacité plus élevée (plus de sortie rayonnante par watt électrique d'entrée), une fiabilité améliorée et des tailles de boîtier plus petites. Il y a également une poussée vers l'optimisation de longueurs d'onde spécifiques pour des applications comme la reconnaissance faciale (850nm, 940nm) et la détection de gaz. Le style de boîtier à émission latérale, comme celui de la IR908-7C-F, reste un facteur de forme critique pour des conceptions de trajet optique spécifiques et devrait continuer à être utilisé et perfectionné dans les modules de capteurs miniaturisés.