ROHM ha implementato la tecnologia per la produzione in volumi dei dispositivi a raggi infrarossi a onde corte (Short-Wavelength Infrared, SWIR) in package 1608 (1,6 mm × 0,8 mm), i più piccoli del settore, per dispositivi portatili/indossabili/auricolari che richiedono funzioni di rilevamento.
I raggi infrarossi a onde corte (SWIR) si caratterizzano per una lunghezza d’onda maggiore rispetto al vicino infrarosso (near-infrared, NIR), fornendo una maggiore permeabilità attraverso diversi materiali, pur essendo meno sensibili alla luce solare, al fumo e ad altri particolati. In quanto tale, si prevede che questa tecnologia ampli la gamma di sostanze da rilevare come acqua/gas e glucosio. D’altro canto, fino ad oggi la maggior parte dei dispositivi a raggi infrarossi a onde corte era realizzata con package del tipo through-hole per applicazioni di dimensioni relativamente grandi, come strumenti di comunicazione e analizzatori industriali. Per questo sono davvero pochi i prodotti per montaggio superficiale disponibili sul mercato idonei ad applicazioni compatte.
Dal momento che i raggi infrarossi a onde corte vengono usati per rilevare la presenza di sostanze e dei componenti che le costituiscono sfruttando le caratteristiche di acqua, ghiaccio, gas, ecc. che assorbono specifiche lunghezze d’onda, in ambito medicale le applicazioni target comprendono sorgenti luminose per saturimetri e glucometri, mentre nel settore alimentare riguardano la misurazione del contenuto di acqua e zuccheri in frutta e verdura. Si prevede la loro adozione anche in applicazioni di rilevamento attraverso display OLED in dispositivi portatili e dispositivi indossabili al fine di aggiungere il monitoraggio delle condizioni di salute e altre innovative funzioni.
In risposta a tali esigenze, ROHM ha implementato la tecnologia di produzione in massa dei dispositivi a raggi infrarossi a onde corte SWIR (emissione/ricezione di luce) per montaggio superficiale in dimensioni 1608 compatte sfruttando la tecnologia di produzione studiata nella produzione in massa di semiconduttori compositi come LED visibili e nel vicino infrarosso. Per l’emissione di luce è in programma una line-up di 10 LED con diverse forme di package (stampato/con lenti) con svariate lunghezze d’onda (da 1050 nm a 1550 nm). Per quanto riguarda la ricezione di luce, invece, verranno offerti 4 modelli di fotodiodi in package (dimensioni 1608/20125, ovvero 2,0 mm × 1,25 mm) e differenti dimensioni del blocco fotorivelatore.
A partire da marzo 2023 sono disponibili campioni di prodotti SWIR (emettitori/ricevitori di luce) basati su questa tecnologia. Per il futuro, ROHM punta a nuove aree di rilevamento supportando una gamma di rilevamento dei materiali più vasta in applicazioni compatte.
Dispositivi a raggi infrarossi a onde corte (Short Wavelength Infrared, SWIR)
I dispositivi SWIR (emettitori/ricevitori di luce) ora sono disponibili in un package idoneo al montaggio superficiale fra i più compatti della categoria. La combinazione di ricevitori ed emettitori di luce di piccole dimensioni contribuisce non solo a risparmiare spazio riducendo l’area di montaggio, ma schiude anche nuove possibilità di rilevamento nelle applicazioni compatte.
- LED SWIR (emettitori di luce) – I LED SWIR saranno disponibili in 5 lunghezze d’onda (1050 nm, 1200 nm, 1300 nm, 1450 nm e 1550 nm), per combinarsi alle caratteristiche dei diversi materiali, e in due tipi di package per il montaggio superficiale, ovvero un tipo generico molded e una versione con lente con una emissione più stretta associata a una maggiore intensità di radiazione. Il risultato saranno 10 modelli in totale in diverse combinazioni, che contribuiscono al rilevamento di una vasta gamma di materiali, compresa la presenza e l’analisi dei costituenti di sostanze quali acqua, gas e glucosio.
- Fotodiodo SWIR (ricevitori di luce) – I fotodiodi SWIR sono caratterizzati da una relazione di bilanciamento nella quale più limitata è l’area di rilevamento della luce, più alta è la velocità di risposta, tuttavia un’area più ampia fornisce una maggiore sensibilità. Per questa ragione ROHM prevede di offrire quattro modelli in due diametri di ricezione di luce e due tipi di package. In questo modo sarà possibile selezionare il prodotto ideale in base ai requisiti applicativi, quali la necessità di una risposta o un rilevamento più rapidi in ambienti a bassa luminosità.
Applicazioni target
- Rilevamento attraverso display OLED in dispositivi portatili
- Monitoraggio delle condizioni di salute tramite dispositivi indossabili/auricolari
- Svariati apparecchi di ispezione, quali analisi farmaceutica e test del contenuto di umidità in alimenti/nel corpo umano
