LED ambre 3,2x1,0x1,5mm - Tension directe 1,8-2,4V - Puissance 48mW - Longueur d'onde dominante 600-610nm - Documentation technique

1. Présentation du produit

Le RF-AUT112TS-ED est une LED ambre montée en surface (SMD) conçue pour une large gamme d'applications d'indication optique. Il utilise une puce ambre à haut rendement encapsulée dans un boîtier compact mesurant 3,2 mm x 1,0 mm x 1,5 mm. Avec un angle de vision extrêmement large de 140 degrés, cette LED offre une excellente visibilité et une distribution lumineuse uniforme. Le composant convient à tous les processus d'assemblage et de soudure SMT, avec un niveau de sensibilité à l'humidité de 3 (MSL 3) et une conformité totale RoHS, garantissant la sécurité environnementale et la facilité d'intégration dans la fabrication électronique moderne.

1.1 Applications cibles

• Indicateurs optiques– voyants d'état, indicateurs de panneau
• Interrupteurs et symboles– rétroéclairage de boutons et légendes
• Afficheurs– afficheurs à segments, panneaux d'affichage
• Usage général– électronique grand public, intérieur automobile, commandes industrielles

2. Analyse des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C, IF=20mA)

La tension directe varie de 1,8V à 2,4V à 20mA, typique pour les puces AlInGaP ambre standard. La longueur d'onde dominante est répartie en deux groupes : A00 (600-605nm) et B00 (605-610nm), couvrant le spectre ambre. L'intensité lumineuse est triée en trois catégories de luminosité (1DW, 1AP, G20) offrant une flexibilité pour différents besoins de luminosité. La largeur spectrale étroite de 15nm garantit une bonne saturation des couleurs.

2.2 Valeurs maximales absolues

Les concepteurs doivent s'assurer que la dissipation de puissance ne dépasse pas 48mW (équivalent à 20mA à 2,4V). La température de jonction doit être maintenue en dessous de 95°C pour éviter toute dégradation. Le niveau de résistance ESD de 2000V HBM nécessite une manipulation appropriée lors de l'assemblage.

3. Système de classement

Le composant est classé selon la longueur d'onde, la luminosité et la tension directe, comme indiqué sur l'étiquette du bobineau. Le classement permet une cohérence de couleur et de luminosité pour les produits finis.

• Catégories de longueur d'onde :A00 (600-605nm) et B00 (605-610nm)
• Catégories d'intensité lumineuse :1DW (70-90mcd), 1AP (90-120mcd), G20 (120-150mcd)
• Tension directe :Regroupée sous la valeur VF sur l'étiquette (plage typique 1,8-2,4V)

L'étiquette comprend également le numéro de lot, la quantité et le code de date pour la traçabilité.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Fig 1-6)

La courbe montre une caractéristique directe typique de diode : à 20mA, la tension est d'environ 2,0V. La pente augmente à des courants plus élevés en raison de la résistance série.

4.2 Intensité relative en fonction du courant direct (Fig 1-7)

L'intensité relative augmente presque linéairement avec le courant jusqu'à 30mA, avec une légère saturation au-dessus de 25mA. Un fonctionnement à 20mA offre un bon rendement.

4.3 Dépendance à la température (Fig 1-8, 1-9)

L'intensité relative diminue d'environ 15% lorsque la température de la broche passe de 25°C à 100°C. Le courant direct maximal doit être réduit à haute température : à 85°C ambiants, le courant admissible est réduit à environ 10mA.

4.4 Décalage de la longueur d'onde en fonction du courant (Fig 1-10)

La longueur d'onde dominante se déplace légèrement vers des longueurs d'onde plus longues (décalage vers le rouge) avec l'augmentation du courant, environ 2-3nm de 5mA à 30mA.

4.5 Distribution spectrale (Fig 1-11)

Le pic d'émission est autour de 605nm avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) d'environ 15nm, typique pour les LED ambre AlInGaP.

4.6 Diagramme de rayonnement (Fig 1-12)

La LED présente un large diagramme de rayonnement lambertien avec un demi-angle d'environ 70° (angle de vision total de 140°), offrant un éclairage uniforme sur une grande surface.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier mesure 3,2 mm x 1,0 mm x 1,5 mm. La vue de dessous montre deux pastilles d'anode et une pastille de cathode (polarité : pastille 1 est l'anode, pastille 2 est la cathode). Les pastilles de soudure recommandées ont des dimensions de 0,60 mm x 0,70 mm avec un pas de 2,20 mm, assurant une connexion thermique et mécanique adéquate.

5.2 Bande porteuse et bobineau

Fourni en bande porteuse de 8 mm de large avec un pas de 4 mm. Taille du bobineau : diamètre 178 mm, moyeu 60 mm, trou d'arbre 13 mm. Chaque bobineau contient 3000 pièces. La bande comprend une bande de couverture supérieure (largeur 1,25 mm) et des cavités pour les LED. Le sens d'alimentation est indiqué sur la bande.

5.3 Emballage et étiquetage

Le bobineau est scellé dans un sac anti-humidité (MBB) avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Le sac est ensuite placé dans une boîte en carton. Chaque bobineau porte une étiquette avec le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, les codes de classement pour le flux lumineux, la chromaticité, la tension, la longueur d'onde, la quantité et la date.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Deux cycles de refusion maximum sont autorisés. Le profil recommandé : vitesse de montée ≤3°C/s, préchauffage 150-200°C pendant 60-120s, temps au-dessus de 217°C (TL) 60-150s, température de crête 260°C pendant max 10s, vitesse de refroidissement ≤6°C/s. Temps total de 25°C jusqu'au pic<8 minutes.

6.2 Soudure manuelle

Si une soudure manuelle est nécessaire, utiliser un fer à souder à<300°C pendant moins de 3 secondes, une seule fois.

6.3 Réparation et retouche

La retouche n'est pas recommandée ; si inévitable, utiliser un fer à souder à double tête et pré-tester la LED pour vérifier les dommages.

6.4 Conditions de stockage

Avant d'ouvrir le sac anti-humidité : stocker à ≤30°C et ≤75% HR jusqu'à 1 an. Après ouverture : ≤30°C, ≤60% HR, et doit être utilisé dans les 24 heures. Si le sac est endommagé ou si le temps de stockage est dépassé, étuver à 60±5°C pendant ≥24 heures avant utilisation.

7. Informations d'emballage et de commande

L'emballage standard est de 3000 pièces par bobineau, bande de 8 mm, bobineau de 178 mm. Le format de l'étiquette comprend : N° DE PIÈCE, N° DE SPÉC., N° DE LOT, CODE DE CLASSEMENT, Φ (catégorie de flux lumineux), XY (catégorie de chromaticité), VF (catégorie de tension directe), WLD (code de longueur d'onde), QTE, DATE.

8. Recommandations d'application

• Une résistance de limitation de courant est obligatoire pour chaque LED ; une petite variation de tension peut entraîner une grande variation de courant.
• La gestion thermique est cruciale : maintenir la température de jonction en dessous de 95°C ; envisager une réduction en cas de températures ambiantes élevées.
• Éviter d'exposer la LED à des composés soufrés (>100ppm), du brome/chlore (>900ppm chacun, total<1500ppm).
• Ne pas utiliser d'adhésifs qui dégagent des vapeurs organiques ; ils peuvent provoquer une décoloration de la lentille en silicone.
• Manipuler par les côtés, éviter de toucher la surface de la lentille en silicone.
• Précautions ESD : utiliser des postes de travail mis à la terre et des bracelets antistatiques.
• Nettoyage : utiliser de l'alcool isopropylique ; le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé.

9. Comparaison technique

Comparé aux LED ambre standard 3528 ou 2835, ce boîtier 3210 (3,2x1,0 mm) offre une empreinte beaucoup plus étroite, idéale pour les conceptions compactes comme les appareils mobiles et les indicateurs minces. L'angle de vision de 140° est plus large que celui de nombreuses LED SMD conventionnelles (généralement 120°). La tenue ESD de 2 kV est standard pour la technologie AlInGaP.

10. Questions fréquentes

Q : Puis-je alimenter la LED en continu à 30mA ?
R : Non, le courant direct maximal absolu est de 20mA ; 30mA dépasserait la dissipation de puissance et pourrait endommager la LED.

Q : Quelle est la durée de vie typique de cette LED ambre ?
R : Avec une gestion thermique appropriée et dans les conditions nominales, la LED peut fonctionner pendant plus de 50 000 heures avec un maintien acceptable du flux lumineux.

Q : Comment identifier la cathode ?
R : Se référer au marquage de polarité sur la vue de dessous du boîtier (Fig 1-4) ; la pastille 1 est l'anode, la pastille 2 est la cathode.

Q : Puis-je utiliser cette LED dans des applications extérieures ?
R : La plage de température de fonctionnement est de -40 à +85°C, donc elle peut être utilisée en extérieur si elle est protégée de l'humidité et du soleil direct. Le boîtier n'est pas étanche ; un revêtement conforme peut être nécessaire.

11. Étude de cas pratique de conception

Considérons un indicateur d'état pour un appareil domotique nécessitant trois LED ambre pour indiquer différents modes. Les LED sont placées sur un circuit imprimé avec une configuration d'anode commune. Chaque LED est alimentée à 15mA avec une résistance série calculée comme (Vcc - VF)/IF. En supposant Vcc=3,3V et VF≈2,0V, chaque résistance doit être (3,3-2,0)/0,015 ≈ 87Ω (utiliser 91Ω standard). Conception thermique : à 15mA, la puissance par LED est de 30mW, total 90mW pour trois LED, acceptable sur une carte FR4 standard sans dissipateur thermique.

12. Principes sous-jacents

Cette LED ambre est basée sur la technologie à semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). La bande interdite directe émet de la lumière dans la gamme ambre (~600nm) lorsque les électrons se recombinent avec les trous. Le composant est une diode à jonction p-n ; la polarisation directe injecte des porteurs qui se recombinent de manière radiative. Le grand angle de vision est obtenu grâce à la conception de la lentille du boîtier, généralement un dôme en époxy ou en silicone transparent qui diffuse la lumière.

13. Tendances de développement

La miniaturisation se poursuit : les boîtiers comme 3,2x1,0 mm se réduisent encore à 2,0x1,0 mm et même 1,6x0,8 mm pour les produits ultra-minces. Les améliorations de rendement de la technologie AlInGaP ont poussé l'efficacité au-dessus de 100 lm/W pour l'ambre, bien que la pièce actuelle soit un produit standard. L'intégration de plusieurs puces dans un seul boîtier permet le RVB ou le blanc réglable. De plus, une meilleure gestion thermique via des matériaux de substrat avancés (par ex., EMC, céramique) permet des courants de commande plus élevés tout en maintenant la fiabilité.