Fiche technique LED 7344-15SUBC/C470/S400-A6 - Bleu - 3,3V Typ. - 20mA - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une LED bleue haute luminosité, identifiée par la référence 7344-15SUBC/C470/S400-A6. Ce composant fait partie d'une série spécialement conçue pour des applications exigeant une sortie lumineuse supérieure. La LED est disponible dans diverses configurations pour répondre à différentes exigences de conception.

1.1 Avantages principaux et positionnement produit

Cette LED offre plusieurs caractéristiques clés qui en font un choix fiable pour les conceptions électroniques. Elle propose un choix d'angles de vision variés, permettant aux concepteurs de sélectionner le diagramme de faisceau optimal pour leur application. Le composant est conçu pour être fiable et robuste, garantissant des performances constantes. Il est conforme aux principales normes environnementales et de sécurité, étant sans plomb, conforme RoHS, conforme REACH UE et sans halogène (avec Brome <900 ppm, Chlore <900 ppm et Br+Cl < 1500 ppm). Sa disponibilité en bande et en bobine facilite les processus d'assemblage automatisé efficaces dans la fabrication en grande série.

1.2 Marché cible et applications

Cette LED cible l'industrie de l'électronique grand public et des affichages. Ses applications principales incluent le rétroéclairage pour téléviseurs et moniteurs d'ordinateur, les voyants lumineux dans les téléphones et l'éclairage général à l'intérieur des ordinateurs. Sa haute luminosité la rend adaptée aux situations où une émission de lumière claire et visible est critique.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Les performances de la LED sont définies par un ensemble de valeurs maximales absolues et de caractéristiques électro-optiques standard mesurées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Elles ne doivent en aucun cas être dépassées en conditions de fonctionnement.

• Courant direct continu (IF) :25 mA. C'est le courant continu maximum qui peut être appliqué en continu.
• Courant direct de crête (IFP) :100 mA. Ceci n'est permis qu'en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 à 1 kHz.
• Tension inverse (VR) :5 V. L'application d'une tension supérieure à celle-ci en polarisation inverse peut endommager la jonction de la LED.
• Dissipation de puissance (Pd) :90 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper.
• Température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
• Température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C. La plage de température pour le stockage hors fonctionnement.
• Température de soudage (Tsol) :260°C pendant 5 secondes. Le profil thermique maximum pour les processus de soudage.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres définissent les performances typiques de la LED dans des conditions de test standard (IF=20mA, Ta=25°C sauf indication contraire).

• Intensité lumineuse (Iv) :1000 (Min.) à 2000 (Typ.) mcd. Ceci spécifie la puissance de sortie lumineuse telle que perçue par l'œil humain.
• Angle de vision (2θ1/2) :20° (Typ.). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur de crête, indiquant un faisceau relativement étroit.
• Longueur d'onde de crête (λp) :468 nm (Typ.). La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λd) :470 nm (Typ.). La longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la couleur bleue.
• Largeur de bande du spectre de rayonnement (Δλ) :35 nm (Typ.). La largeur du spectre émis, mesurée à la moitié de l'intensité de crête (FWHM).
• Tension directe (VF) :2,7V (Min.), 3,3V (Typ.), 3,7V (Max.) à 20mA. La chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
• Courant inverse (IR) :50 μA (Max.) à VR=5V. Le faible courant de fuite lorsque la LED est polarisée en inverse.

2.3 Sélection du composant et technologie de puce

La LED utilise un matériau de puce semi-conductrice InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium) pour produire de la lumière bleue. L'encapsulant en résine est transparent comme de l'eau, ce qui est optimal pour les LED bleues car il n'altère pas la couleur et permet une extraction de lumière maximale.

3. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques fournissent une compréhension plus approfondie du comportement de la LED dans des conditions variables.

3.1 Distribution spectrale et angulaire

Lacourbe Intensité relative en fonction de la Longueur d'ondemontre un spectre d'émission bleu caractéristique centré autour de 468-470 nm avec une FWHM typique de 35 nm. Lacourbe de Directivitéreprésente visuellement l'angle de vision de 20°, montrant comment l'intensité lumineuse diminue depuis l'axe central.

3.2 Caractéristiques électriques et thermiques

Lacourbe Courant direct en fonction de la Tension directe (Courbe IV)démontre la relation exponentielle typique des diodes. Au point de fonctionnement typique de 20mA, la tension est d'environ 3,3V. Lacourbe Intensité relative en fonction du Courant directmontre que la sortie lumineuse augmente avec le courant mais peut devenir sous-linéaire à des courants plus élevés en raison de l'échauffement et de la baisse d'efficacité. Lescourbes Intensité relative en fonction de la Température ambianteetCourant direct en fonction de la Température ambiantesont cruciales pour la gestion thermique, montrant comment la sortie lumineuse et les caractéristiques de tension directe évoluent avec la température. La sortie lumineuse diminue généralement lorsque la température augmente.

4. Informations mécaniques et de conditionnement

4.1 Dimensions du boîtier

La fiche technique inclut un dessin mécanique détaillé du boîtier de la LED. Les notes dimensionnelles clés spécifient que toutes les dimensions sont en millimètres, que la hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm (0,059\"), et que la tolérance générale est de ±0,25mm sauf indication contraire. Le dessin défine l'espacement des broches, la taille du corps et la forme globale, critiques pour la conception de l'empreinte sur le PCB.

4.2 Identification de la polarité et montage

Bien que non explicitement détaillé dans le texte fourni, les lampes LED standard ont une broche anode (+) plus longue et une broche cathode (-) plus courte, souvent avec un méplat sur le côté cathode de la lentille plastique ou de la base. La note souligne que les trous du PCB doivent être parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

5. Directives de soudage et d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour la fiabilité.

5.1 Formage des broches

• Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy.
• Effectuez le formageavant soldering.
• Évitez de soumettre le boîtier à des contraintes. Les contraintes peuvent endommager les liaisons internes ou fissurer l'époxy.
• Coupez les broches à température ambiante.
• Assurez un alignement précis des trous du PCB pour éviter les contraintes lors de l'insertion.

5.2 Conditions de stockage

• Stockez à ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative après expédition.
• La durée de vie en stockage est de 3 mois dans ces conditions.
• Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec de l'azote et un desséchant.
• Évitez les changements rapides de température en environnement humide pour prévenir la condensation.

5.3 Paramètres du processus de soudage

Maintenez une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.

Soudage manuel :

• Température de la pointe du fer : Max. 300°C (pour un fer max. 30W)
• Temps de soudage : Max. 3 secondes par broche

Soudage par immersion (vague) :

• Température de préchauffage : Max. 100°C (pendant max. 60 secondes)
• Température et temps du bain de soudure : Max. 260°C pendant 5 secondes

Un graphique de profil de température de soudage recommandé est fourni, mettant l'accent sur une phase de montée, de pic et de refroidissement contrôlées. Les instructions supplémentaires clés incluent :

• Évitez les contraintes mécaniques sur les broches à haute température.
• Ne soudez pas (par immersion ou manuellement) plus d'une fois.
• Protégez la LED des chocs/vibrations jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante après soudage.
• Évitez un refroidissement rapide depuis la température de pic.
• Utilisez la température de soudage la plus basse possible qui assure un joint fiable.

5.4 Nettoyage

• Nettoyez uniquement si nécessaire, en utilisant de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
• Séchez à température ambiante.
• N'utilisez pas de nettoyage ultrasonique de routine. Si absolument nécessaire, qualifiez préalablement le processus (puissance, temps, support) pour garantir l'absence de dommage.

5.5 Gestion thermique

Une gestion thermique efficace est critique pour la longévité et la stabilité des performances de la LED. Les concepteurs doivent considérer le chemin de dissipation thermique dans l'application. Le courant de fonctionnement doit être correctement déclassé en fonction de la température ambiante, en se référant à la courbe de déclassement typiquement trouvée dans la spécification du produit. La note indique explicitement que la température entourant la LED dans l'application doit être gérée.

6. Conditionnement et informations de commande

6.1 Spécifications d'emballage

Les LED sont emballées pour assurer une protection contre les décharges électrostatiques (ESD) et l'humidité.

• Emballage primaire :Sac anti-électrostatique.
• Emballage secondaire :Carton intérieur contenant plusieurs sacs.
• Emballage tertiaire :Carton extérieur contenant plusieurs cartons intérieurs.

6.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage contiennent plusieurs identifiants clés :

• CPN :Numéro de Production du Client
• P/N :Numéro de Production (Référence)
• QTY :Quantité d'emballage
• CAT :Catégories (probablement des classes de performance)
• HUE :Longueur d'onde dominante
• REF :Référence
• LOT No :Numéro de lot pour la traçabilité

7. Suggestions d'application et considérations de conception

7.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED bleue haute luminosité est idéale pour :

• Voyants d'état :Fournir des signaux d'alimentation ou d'activité clairs et visibles dans une lumière ambiante faible ou vive.
• Rétroéclairage :Pour petits affichages LCD, claviers ou panneaux décoratifs dans les appareils grand public.
• Éclairage décoratif :Pour l'éclairage d'accentuation dans l'électronique où une couleur bleue vive est souhaitée.

7.2 Considérations de conception critiques

• Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à 20mA ou moins pour un fonctionnement continu. Ne connectez pas directement à une source de tension.
• Conception du PCB :Concevez l'empreinte PCB exactement selon les dimensions du boîtier. Assurez une surface de cuivre ou des vias thermiques adéquats pour la dissipation thermique si vous fonctionnez près des valeurs maximales.
• Protection ESD :Mettez en œuvre les procédures de manipulation ESD standard pendant l'assemblage, car les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques.
• Conception optique :L'angle de vision de 20° est relativement étroit. Prenez cela en compte pour la conception de la lentille ou du guide de lumière afin d'obtenir le motif d'éclairage souhaité.

8. Comparaison et différenciation technique

Bien qu'une comparaison directe nécessite des données spécifiques de concurrents, les principaux points de différenciation de cette LED basés sur sa fiche technique sont la combinaison de sahaute intensité lumineuse (jusqu'à 2000 mcd)et de saconformité complète(RoHS, REACH, Sans Halogène). L'angle de vision étroit de 20° est une caractéristique spécifique, non un avantage ou un inconvénient universel, mais un attribut qui la rend adaptée aux applications nécessitant une lumière dirigée plutôt qu'un éclairage de grande surface. Les spécifications de soudage robustes (260°C pendant 5s) indiquent une bonne compatibilité avec les processus standard de refusion sans plomb.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quel est le courant de fonctionnement recommandé pour cette LED ?

R : La condition de test standard et le point de fonctionnement typique est de 20mA en continu. Il ne doit pas dépasser 25mA en continu.

Q : Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 5V ?

R : Pas directement. Avec une Vf typique de 3,3V à 20mA, une résistance en série est requise. La valeur peut être calculée comme R = (Tension d'alimentation - Vf) / If. Pour une alimentation 5V : R = (5V - 3,3V) / 0,02A = 85 ohms. Utilisez la valeur standard la plus proche (par ex., 82 ou 100 ohms) et vérifiez le courant résultant.

Q : Comment identifier l'anode et la cathode ?

R : Pour une lampe LED radiale standard, la broche la plus longue est l'anode (+). Souvent, le côté cathode (-) de la lentille plastique ou de la collerette présente un méplat ou une marque.

Q : Cette LED est-elle adaptée à une utilisation en extérieur ?

R : La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C, ce qui couvre de nombreuses conditions extérieures. Cependant, le boîtier n'est pas intrinsèquement étanche. Pour une utilisation en extérieur, un scellement environnemental supplémentaire (vernis de protection, boîtiers) est nécessaire pour la protéger contre l'humidité et les contaminants.

Q : Pourquoi est-il si important de maintenir une distance de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe ?

R : Cela empêche une chaleur excessive de remonter le long de la broche et d'endommager la puce semi-conductrice interne ou l'encapsulant en époxy, ce qui peut provoquer une défaillance prématurée ou un noircissement de la lentille.

10. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un voyant d'état pour un routeur réseau.

La LED doit être clairement visible depuis l'autre côté d'une pièce. Le concepteur sélectionne cette LED pour sa haute luminosité (2000 mcd). Il conçoit un PCB avec une empreinte correspondant au dessin du boîtier. Une résistance de limitation de courant de 100 ohms est placée en série avec la LED, connectée à une broche GPIO de microcontrôleur 3,3V. Cela fournit environ (3,3V - 3,3V)/100Ω = 0mA en logique basse et (3,3V - 2,7V)/100Ω = 6mA en logique haute (en utilisant Vf min), ce qui est sûr et suffisamment lumineux. Pendant l'assemblage, la ligne de production utilise le profil de soudage par vague spécifié. L'angle de vision étroit de 20° est parfait, car il crée un point lumineux brillant et focalisé dirigé vers l'utilisateur, même dans une pièce bien éclairée.

11. Introduction au principe de fonctionnement

Il s'agit d'une diode électroluminescente (LED), un dispositif photonique à semi-conducteur. Son cœur est une puce fabriquée en matériaux InGaN. Lorsqu'une tension directe est appliquée (dépassant la tension directe Vf), des électrons et des trous sont injectés à travers la jonction p-n du semi-conducteur. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (bleu, 470 nm) est déterminée par l'énergie de la bande interdite du système de matériaux InGaN. L'encapsulant en résine époxy transparente protège la puce, agit comme une lentille pour façonner la sortie lumineuse (créant l'angle de vision de 20°), et améliore l'extraction de la lumière du semi-conducteur.

12. Tendances technologiques et contexte

Les LED bleues basées sur la technologie InGaN représentent une réalisation fondamentale dans l'éclairage à semi-conducteurs. Le développement de LED bleues efficaces a permis la création de LED blanches (en combinant le bleu avec des phosphores jaunes) et d'affichages RVB en couleur complète. Les tendances actuelles de la technologie LED se concentrent sur l'augmentation de l'efficacité (lumens par watt), l'amélioration de l'indice de rendu des couleurs (IRC) pour la lumière blanche, l'obtention de densités de puissance plus élevées pour l'éclairage général et le développement de solutions miniaturisées et intégrées (comme les micro-LED). Ce composant particulier s'inscrit dans la catégorie d'une LED indicatrice standard, fiable et de puissance moyenne, un composant de base dont la technologie est mature et largement déployée dans toute l'industrie électronique.