Scheda Tecnica LED Infrarosso Laterale IR908-7C-F - Pacchetto a Emissione Laterale - Lunghezza d'Onda di Picco 940nm - Tensione Diretta 1.25V - Angolo di Visione 40° - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

L'IR908-7C-F è un diodo emettitore infrarosso ad alta intensità, racchiuso in un pacchetto plastico a visione laterale. Questo design presenta un chip che emette radiazione dal lato della lente in epossidica trasparente, rendendolo adatto per applicazioni che richiedono un profilo di emissione laterale. Il dispositivo è caratterizzato da alta affidabilità e intensità radiante, con una lunghezza d'onda di picco di 940nm.

1.1 Vantaggi Principali

• Alta affidabilità e intensità radiante.
• Funzionamento a bassa tensione diretta.
• Senza piombo, conforme RoHS e conforme agli standard UE REACH e Halogen Free (Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm).
• Passo terminali standard di 2.54mm per una facile integrazione su PCB.

1.2 Applicazioni Target

• Mouse per computer per il tracciamento ottico.
• Interruttori e sensori optoelettronici.
• Sistemi generali per applicazioni a infrarossi.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I seguenti valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C.

• Corrente Diretta Continua (IF):50 mA
• Tensione Inversa (VR):5 V
• Temperatura di Esercizio (Topr):-25 a +85 °C
• Temperatura di Magazzinaggio (Tstg):-40 a +85 °C
• Temperatura di Saldatura (Tsol):260 °C per < 5 secondi
• Dissipazione di Potenza (Pd):75 mW a o al di sotto di 25°C in aria libera

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

I parametri di prestazione tipici sono misurati a Ta=25°C. La Corrente di Luce (IC(ON)) è un parametro chiave misurato in specifiche condizioni di test (IF=4mA, VCE=3.5V).

• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):940 nm (Tipico) a IF=20mA
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):50 nm (Tipico) a IF=20mA
• Tensione Diretta (VF):1.25 V (Tipico), 1.60 V (Max) a IF=20mA
• Corrente Inversa (IR):10 µA (Max) a VR=5V
• Angolo di Visione (2θ1/2):40 gradi (Tipico) a IF=20mA

3. Spiegazione del Sistema di Binning

L'IR908-7C-F è disponibile in diverse classi di prestazione basate sulla sua Corrente di Luce (IC(ON)). Ciò consente ai progettisti di selezionare dispositivi con una potenza ottica costante per la loro applicazione.

3.1 Classi Dettagliate (E1 a E11)

Queste classi offrono una selezione fine della corrente di luce. Ad esempio, la Classe E1 copre da 143 a 255 µA, mentre la Classe E11 copre da 857 a 1137 µA, tutte misurate a IF=4mA, VCE=3.5V.

3.2 Classi Approssimate (7-2, 7-1, 6-2, 6-1)

Queste sono categorie più ampie. Ad esempio, la Classe 6-1 copre un intervallo di corrente di luce da 650 a 1274 µA. È importante notare che questa tabella di binning è solo a scopo di riferimento e non garantisce la spedizione di una specifica classe.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include diverse curve caratteristiche tipiche, cruciali per il design del circuito e la gestione termica.

4.1 Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente

Questa curva mostra come la massima corrente diretta ammissibile diminuisca all'aumentare della temperatura ambiente, aspetto critico per garantire l'affidabilità a lungo termine.

4.2 Distribuzione Spettrale

Illustra la potenza radiante in funzione della lunghezza d'onda, centrata attorno al picco di 940nm.

4.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)

Definisce la relazione tra la corrente che attraversa il diodo e la caduta di tensione ai suoi capi, essenziale per il design del circuito di pilotaggio.

4.4 Intensità Radiante Relativa vs. Spostamento Angolare

Questo grafico polare rappresenta visivamente l'angolo di visione di 40 gradi, mostrando come l'intensità emessa diminuisca agli angoli lontani dall'asse centrale.

5. Informazioni Meccaniche e sul Pacchetto

5.1 Dimensioni del Pacchetto

Il dispositivo è fornito in un pacchetto specifico a visione laterale. Tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza generale di ±0.3mm salvo diversa specifica. Un disegno dimensionale dettagliato è fornito nella scheda tecnica originale, mostrando le dimensioni del corpo, la lunghezza e il passo dei terminali.

5.2 Identificazione della Polarità

L'anodo e il catodo sono chiaramente marcati. La polarità corretta deve essere rispettata durante l'assemblaggio del circuito per prevenire danni.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve essere eseguita a una distanza maggiore di 3mm dalla base del corpo in resina epossidica.
• Il telaio dei terminali deve essere fissato durante la piegatura, e si deve evitare di applicare stress sul corpo epossidico.
• La formatura dei terminali deve sempre essere eseguitaprimadel processo di saldatura.
• Il taglio dei terminali deve essere eseguito a temperatura ambiente.
• I fori sul PCB devono allinearsi perfettamente con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

6.2 Parametri di Saldatura

Si deve prestare attenzione a mantenere il giunto di saldatura ad almeno 3mm di distanza dal bulbo epossidico.

• Saldatura Manuale:Temperatura punta max 300°C (30W max), tempo di saldatura < 3 secondi.
• Saldatura a Onda:Temperatura pre-riscaldo max 100°C (<60 sec), temperatura bagno di stagno max 260°C per < 5 secondi.
• Viene fornito un profilo di temperatura di saldatura consigliato per minimizzare lo shock termico.
• Evitare shock meccanici o vibrazioni mentre il LED è caldo per la saldatura.
• La saldatura a onda o manuale non deve essere eseguita più di una volta.

6.3 Pulizia

La pulizia ad ultrasuoni èsconsigliataper questo dispositivo.

6.4 Condizioni di Magazzinaggio

• Dopo la spedizione, conservare a 10-30°C e UR ≤70% per un massimo di 3 mesi.
• Per lo stoccaggio a lungo termine (>3 mesi a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto a 10-25°C e UR 20-60%.
• Dopo l'apertura della confezione originale, utilizzare i dispositivi entro 24 ore se possibile, e conservare il resto a 10-25°C e UR 20-60%, richiudendo prontamente il sacchetto.
• Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in condizioni di alta umidità per prevenire la condensa.

7. Imballaggio e Informazioni d'Ordine

7.1 Specifica d'Imballo

La quantità standard per imballo è di 1000 pezzi per sacchetto, 8 sacchetti per scatola e 10 scatole per cartone.

7.2 Specifica dell'Etichetta

L'etichetta del prodotto include campi per il Numero Parte Cliente (CPN), Numero Parte (P/N), Quantità (QTY), Classi (CAT), Riferimento (REF) e Numero di Lotto (LOT No).

8. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progetto

8.1 Circuiti Applicativi Tipici

Quando si progetta un circuito di pilotaggio, la bassa tensione diretta (tipicamente 1.25V) consente l'operazione da alimentatori a bassa tensione. Una resistenza limitatrice di corrente è essenziale per mantenere la corrente diretta entro il Valore Massimo Assoluto di 50mA. Per il funzionamento in impulso, fare riferimento alle curve di derating non esplicitamente mostrate ma implicite dalla potenza dissipata nominale.

8.2 Gestione Termica

Una corretta gestione termica è fondamentale. La dissipazione di potenza è nominale a 75mW a 25°C. All'aumentare della temperatura ambiente, la potenza e la corrente diretta massime ammissibili devono essere ridotte di conseguenza. I progettisti dovrebbero garantire un'adeguata area di rame sul PCB o altri metodi di dissipazione se si opera vicino ai valori massimi o in ambienti a temperatura elevata.

8.3 Allineamento Ottico

La natura a emissione laterale di questo LED richiede un'attenta progettazione meccanica per allineare correttamente la superficie emittente con il sensore target o il percorso ottico. L'angolo di visione di 40 gradi definisce l'apertura del fascio.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Il principale fattore di differenziazione dell'IR908-7C-F è il suo pacchettoa visione laterale (sidelooker). A differenza dei LED a emissione superiore, questo pacchetto emette luce infrarossa dal lato del componente. Questo è un vantaggio significativo in applicazioni con spazio limitato come i mouse ottici per computer, dove il LED e il sensore devono essere posizionati parallelamente alla superficie tracciata, o negli interruttori ottici a fessura.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

10.1 Qual è la differenza tra le Classi E e le Classi Approssimate?

Le Classi E (da E1 a E11) offrono una selezione più fine e granulare della potenza luminosa per applicazioni che richiedono un'elevata coerenza. Le Classi Approssimate (es. 7-2, 6-1) coprono intervalli più ampi e sono tipicamente utilizzate per applicazioni in cui la corrente di luce esatta è meno critica. La scheda tecnica dichiara esplicitamente che la tabella di binning è solo a scopo di riferimento.

10.2 Perché la distanza di saldatura (3mm dall'epossidica) è così importante?

La resina epossidica che forma la lente e il corpo del LED è sensibile alle alte temperature. Un calore eccessivo durante la saldatura può causare stress interno, crepe o degrado delle proprietà ottiche, portando a guasti prematuri o ridotta potenza luminosa.

10.3 Posso pilotare questo LED alla sua corrente continua massima di 50mA?

Sebbene possibile, non è raccomandato per un funzionamento affidabile a lungo termine, specialmente a temperature ambiente più elevate. La dissipazione di potenza a 50mA e una Vf tipica di 1.25V sarebbe di 62.5mW, vicina al valore nominale di 75mW a 25°C. Una buona dissipazione del calore e la riduzione della corrente secondo la curva Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente sono essenziali per un design robusto.

11. Caso Pratico di Progetto e Utilizzo

Caso: Integrazione in un Interruttore Optoelettronico (Sensore a Fessura)

In un tipico sensore a fessura a forma di U, l'IR908-7C-F è montato su un lato della fessura, rivolto verso un fototransistor o fotodiodo sul lato opposto. Il profilo a emissione laterale è perfetto per questa geometria, dirigendo la luce orizzontalmente attraverso il gap. Un oggetto che passa attraverso la fessura interrompe il fascio, attivando il sensore. I passi di progettazione includono: 1) Selezionare una classe appropriata (es. E5) per un margine di segnale sufficiente. 2) Progettare un circuito di pilotaggio a corrente costante impostato a 20mA per prestazioni ottimali. 3) Assicurare che l'alloggiamento meccanico allinei precisamente il lato emittente del LED con il ricevitore. 4) Seguire tutte le linee guida di saldatura per prevenire danni durante l'assemblaggio del PCB.

12. Introduzione al Principio

I Diodi Emettitori di Luce Infrarossa (IR LED) operano sullo stesso principio fondamentale dei LED visibili: l'elettroluminescenza in un materiale semiconduttore. Quando una tensione diretta è applicata alla giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La lunghezza d'onda (colore) della luce emessa è determinata dall'energia della banda proibita del materiale semiconduttore. Per questo dispositivo, viene utilizzato l'Arseniuro di Gallio (GaAs) per produrre fotoni nello spettro del vicino infrarosso, specificamente con un picco di 940nm, invisibile all'occhio umano ma facilmente rilevabile dai fotodiodi al silicio.

13. Tendenze di Sviluppo

La tendenza nella tecnologia dei LED infrarossi continua verso una maggiore efficienza (più potenza radiante per watt elettrico in ingresso), un'affidabilità migliorata e dimensioni del pacchetto più piccole. C'è anche una spinta verso l'ottimizzazione di lunghezze d'onda specifiche per applicazioni come il riconoscimento facciale (850nm, 940nm) e il rilevamento di gas. Lo stile del pacchetto a emissione laterale, come visto nell'IR908-7C-F, rimane un fattore di forma critico per specifici design di percorsi ottici ed è probabile che continui a essere utilizzato e perfezionato nei moduli sensori miniaturizzati.