LED a infrarossi E35S9 850nm - Dimensioni 3,5x3,5x2,29mm - Corrente diretta 1000mA - Potenza 1,8W - Scheda tecnica

1. Panoramica del prodotto

Questo LED a infrarossi è progettato per applicazioni ad alta affidabilità che richiedono un emettitore a infrarossi compatto e ad alta potenza. È dotato di un package EMC (Epoxy Molding Compound) con dimensioni di 3,50 mm × 3,50 mm × 2,29 mm, rendendolo adatto per design con spazio limitato. Il dispositivo emette a una lunghezza d'onda di picco di 850 nm, ampiamente utilizzata in sistemi di videosorveglianza, visione artificiale e illuminazione IR. I principali vantaggi includono bassa tensione diretta, compatibilità con saldatura a rifusione senza piombo, livello di sensibilità all'umidità 3 e conformità RoHS.

2. Interpretazione dei parametri tecnici

2.1 Caratteristiche ottiche ed elettriche

A una corrente diretta di 1000 mA (condizione pulsata), la tipica tensione diretta è di 1,7 V, con un minimo di 1,5 V. La corrente inversa a 5 V è limitata a 10 µA massimi. La lunghezza d'onda di picco è centrata a 850 nm (min 830 nm, tip 850 nm) con una larghezza spettrale di 45 nm. Il flusso radiante totale è tipicamente di 950 mW, compreso tra 710 mW e 1120 mW. L'angolo di visione a metà intensità è di 90°, offrendo una copertura ampia per applicazioni di illuminazione.

2.2 Valori massimi assoluti

Il dispositivo può gestire una dissipazione massima di potenza di 1,8 W e una corrente diretta di 1000 mA (ciclo di lavoro 1/10, larghezza di impulso 0,1 ms). La tensione inversa è limitata a 5 V. La sensibilità ESD è di 2000 V (HBM). L'intervallo di temperatura operativa è da -40 °C a +85 °C, stoccaggio da -40 °C a +100 °C e temperatura di giunzione fino a 105 °C. La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura è di 11 °C/W.

2.3 Sistema di binning

Il prodotto è suddiviso in bin in base al flusso radiante totale (Φe), alla lunghezza d'onda di picco (WLP) e alla tensione diretta (VF), come indicato sull'etichetta. Ciò consente ai clienti di selezionare dispositivi con parametri strettamente controllati per prestazioni di sistema costanti. Il binning garantisce che tutti i LED in un lotto soddisfino specifiche fotometriche ed elettriche specifiche.

3. Analisi delle curve di prestazione

3.1 Tensione diretta vs. Corrente diretta

Come mostrato in Fig 1-6, la corrente diretta aumenta esponenzialmente con la tensione diretta al di sopra della soglia di circa 1,4 V. A 1,6 V, la corrente raggiunge circa 800 mA; a 1,7 V raggiunge 1000 mA. Questa relazione è tipica dei LED a infrarossi e sottolinea la necessità di una regolazione precisa della corrente.

3.2 Intensità relativa vs. Corrente diretta

La Fig 1-7 dimostra che l'intensità relativa aumenta quasi linearmente con la corrente diretta fino a 1000 mA, con una saturazione che inizia sopra gli 800 mA. Per la massima efficienza, si consiglia di pilotare a circa 800 mA.

3.3 Dipendenza dalla temperatura

La Fig 1-8 mostra che l'intensità relativa diminuisce all'aumentare della temperatura di saldatura (Ts). A 85 °C, l'intensità scende a circa l'80% del valore a 25 °C; a 105 °C scende al 70%. La gestione termica è fondamentale per mantenere l'uscita.

3.4 Distribuzione spettrale

Lo spettro di emissione (Fig 1-9) ha un picco a 850 nm con una FWHM di 45 nm. Lo spettro è simile a una gaussiana, con emissione trascurabile al di sotto di 700 nm e al di sopra di 1000 nm. Questa banda stretta è ideale per il filtraggio e l'abbinamento con rilevatori al silicio.

3.5 Diagramma di radiazione

Il diagramma di radiazione (Fig 1-10) mostra un pattern simile a Lambertiano con un angolo a metà potenza di ±45°, dando un angolo di visione totale di 90°. Ciò fornisce un'illuminazione uniforme su un'area ampia, adatta per sistemi CCTV e telecamere.

3.6 Corrente diretta massima vs. Temperatura

La Fig 1-11 indica che la corrente diretta massima consentita diminuisce linearmente al di sopra di 25 °C, da 1000 mA a 25 °C fino a circa 300 mA a 100 °C. La derating è necessaria per il funzionamento ad alta temperatura.

4. Informazioni sul packaging meccanico

4.1 Dimensioni del package

La vista dall'alto mostra un package quadrato di 3,50 mm. L'altezza laterale è di 2,29 mm. La vista dal basso rivela due grandi pad: pad catodo (2,62 mm × 2,44 mm) e pad anodo (2,62 mm × 0,62 mm), con un pad termico centrale (1,60 mm × 0,50 mm). I pattern di saldatura (Fig 1-5) indicano i pattern consigliati per il PCB. La polarità è contrassegnata sul package: il catodo è indicato da una tacca o un simbolo.

4.2 Nastro e bobina

Il nastro portante ha larghezza 12,00 mm, passo 4,00 mm, con un segno di polarità. Dimensioni della bobina: A (12,7±0,3 mm), B (330,2±2 mm), C (79,5±1 mm), D (14,3±0,2 mm). Ogni bobina contiene 3000 pezzi.

4.3 Informazioni sull'etichetta

Le etichette includono Numero parte, Numero spec, Numero lotto, Codice bin, Quantità, Data e valori di bin per Φe, WLP e VF. Ciò garantisce tracciabilità e controllo del binning.

5. Guida alla saldatura e assemblaggio

5.1 Profilo di saldatura a rifusione

Il profilo di rifusione consigliato è descritto nella Tabella 3-1 e Fig 3-1. Parametri chiave: pre-riscaldamento a 150-200 °C per 60-120 s; tempo sopra 217 °C (TL) di 60-150 s; temperatura di picco (TP) 260 °C con un tempo di tenuta massimo di 10 s. Velocità di rampa in salita ≤3 °C/s, rampa in discesa ≤6 °C/s. La rifusione non deve essere effettuata più di due volte.

5.2 Saldatura a mano e riparazione

Saldatura a mano: temperatura del saldatore inferiore a 300 °C per meno di 3 secondi, una sola volta. La riparazione con un saldatore a doppia punta è possibile ma deve essere confermata per non danneggiare il LED. Evitare pressione sull'incapsulante siliconico.

5.3 Note di cautela

Non montare componenti su PCB deformati. Evitare stress meccanici durante il raffreddamento. Non raffreddare rapidamente dopo la saldatura. L'incapsulante siliconico è morbido; maneggiare con cura. Utilizzare una pressione appropriata dell'ugello pick-and-place.

6. Precauzioni di stoccaggio e manipolazione

6.1 Condizioni di stoccaggio

Prima di aprire il sacchetto di alluminio: conservare a ≤30 °C e ≤75% UR per un massimo di 1 anno dalla data di produzione. Dopo l'apertura: ≤30 °C e ≤60% UR per 168 ore. Se l'indicatore di umidità cambia o il tempo di stoccaggio viene superato, è necessaria una cottura a 60±5 °C per 24 ore. Se il sacchetto è danneggiato, contattare le vendite.

6.2 Precauzioni di manipolazione

Il contenuto di zolfo nei materiali di accoppiamento non deve superare 100 ppm. Bromo e Cloro ciascuno<900 ppm, totale<1500 ppm. I COV dei materiali del dispositivo possono scolorire il silicone; utilizzare materiali compatibili. Maneggiare per le superfici laterali; non toccare direttamente la lente in silicone. È richiesta la protezione ESD (sensibilità ESD livello 2 kV). È obbligatorio un corretto circuito con resistori limitatori di corrente. La progettazione termica è fondamentale: garantire la dissipazione del calore per mantenere la temperatura di giunzione sotto 105 °C. Si consiglia la pulizia con alcol isopropilico; la pulizia a ultrasuoni può causare danni.

7. Informazioni sul pacchetto e ordinazione

Imballaggio standard: 3000 pezzi per bobina. Il numero parte è RF-E35S9-IRB-FR. Ogni bobina è sigillata in un sacchetto barriera all'umidità con essiccante e indicatore di umidità. La scatola di cartone esterna contiene più bobine. Fare riferimento all'etichetta per i codici bin specifici.

8. Suggerimenti applicativi

8.1 Applicazioni tipiche

• Sistemi di videosorveglianza: illuminazione IR per telecamere CCTV.
• Illuminazione a infrarossi per telecamere (visione notturna).
• Sistemi di visione artificiale: ispezione industriale, scanner di codici a barre.
• Sensori: prossimità, rilevamento movimento.

8.2 Considerazioni di progettazione

Utilizzare resistori limitatori di corrente appropriati per mantenere IF al di sotto di 1000 mA. Implementare una buona gestione termica: grandi pad di rame, via termici, dissipatori. Considerare il funzionamento a impulsi per corrente di picco più elevata con basso ciclo di lavoro. Mantenere le tracce corte per ridurre l'induttanza. Proteggere dalla luce ambientale se utilizzato con rilevatori ad alta sensibilità.

9. Confronto tecnico

Rispetto ai LED IR standard a foro passante da 5 mm, questo package SMD EMC offre un profilo più basso, una maggiore capacità di gestione della potenza e migliori prestazioni termiche. Il package EMC integrato fornisce una robusta resistenza meccanica e all'umidità. La lunghezza d'onda di 850 nm è superiore a 940 nm per molti sistemi di visione grazie alla migliore risposta del sensore al silicio. L'ampio angolo di visione di 90° semplifica la progettazione ottica.

10. Domande frequenti

D: Posso pilotare questo LED a 1000 mA in DC?

No, la classificazione di 1000 mA è per funzionamento pulsato con ciclo di lavoro 1/10 e larghezza di impulso 0,1 ms. Il funzionamento DC deve essere ridotto significativamente (max ~300 mA a 25°C).

D: Qual è la durata tipica?

La durata dipende dalla gestione termica; la vita tipica L70 è >50.000 ore in condizioni nominali con adeguato dissipatore.

D: Come pulire il LED?

Utilizzare alcol isopropilico. Non utilizzare la pulizia a ultrasuoni.

D: Il dispositivo è conforme RoHS?

Sì, è conforme RoHS come indicato nelle caratteristiche.

11. Esempio pratico di applicazione

In un tipico modulo telecamera IP, quattro LED E35S9 sono disposti attorno all'obiettivo a una distanza di 20 mm. Utilizzando una tensione diretta di 1,5 V, viene utilizzato un resistore limitatore di corrente di 0,2 Ω per ogni LED in serie con un alimentatore da 12 V, ma è necessario un calcolo accurato basato sulla corrente di impulso. Il pattern di illuminazione totale raggiunge una copertura uniforme per distanze fino a 15 metri. Il design termico include un dissipatore in alluminio e materiale di interfaccia termica.

12. Principio di funzionamento

Questo LED a infrarossi funziona mediante elettroluminescenza in un diodo a semiconduttore. Quando polarizzato direttamente, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva (probabilmente materiale AlGaAs o GaAs per 850 nm), emettendo fotoni nello spettro del vicino infrarosso. Il package EMC incapsula il chip e fornisce protezione meccanica e buona conduzione termica.

13. Tendenze di sviluppo

La tecnologia dei LED a infrarossi si sta muovendo verso una maggiore efficienza e densità di potenza più elevate. Package come l'EMC con gestione termica migliorata consentono correnti dirette più elevate. Le lunghezze d'onda intorno agli 850 nm rimangono standard per i rilevatori a base di silicio. L'integrazione con ottiche (lenti, riflettori) in un unico package sta diventando più comune. Le tendenze future includono una maggiore affidabilità in ambienti ostili e impronte ancora più piccole.