Fiche technique de la lampe LED 523-2UYD/S530-A3 - 5mm ronde - Tension 2.0V - Jaune brillant - 60mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La 523-2UYD/S530-A3 est une lampe LED traversante haute luminosité conçue pour les applications générales de voyants. Elle utilise la technologie de puce AlGaInP pour produire une lumière diffusée jaune brillant. Cet appareil se caractérise par ses performances fiables, son large angle de vision et sa conformité aux principales directives environnementales, notamment RoHS, REACH et les exigences sans halogène.

1.1 Avantages principaux

• Haute luminosité :Spécialement conçue pour les applications nécessitant une intensité lumineuse plus élevée.
• Large angle de vision :Un angle à mi-intensité typique de 120 degrés assure une bonne visibilité sous divers angles.
• Conformité environnementale :Le produit est conforme aux réglementations européennes RoHS et REACH. Il est également sans halogène, avec une teneur en Brome (Br) et Chlore (Cl) inférieure à 900 ppm chacun et leur somme inférieure à 1500 ppm.
• Flexibilité de conditionnement :Disponible en bande et en bobine pour les processus d'assemblage automatisés.
• Construction robuste :Conçue pour un fonctionnement fiable et durable dans les environnements électroniques typiques.

1.2 Marché cible & Applications

Cette LED cible principalement les secteurs de l'électronique grand public et des technologies de l'information. Ses applications clés incluent les voyants d'état, le rétroéclairage et l'éclairage de panneaux dans des appareils tels que les téléviseurs, les moniteurs d'ordinateur, les téléphones et les périphériques informatiques généraux.

2. Paramètres techniques : Analyse objective approfondie

La section suivante fournit une analyse objective détaillée des principales spécifications techniques de la LED telles que définies dans la fiche technique. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C sauf indication contraire.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents à l'appareil peuvent survenir. Le fonctionnement sous ou à ces conditions n'est pas garanti et doit être évité pour une opération fiable.

• Courant direct continu (I_F) :25 mA - Le courant continu maximum pouvant être appliqué en continu.
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA - Applicable uniquement en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 à 1 kHz.
• Tension inverse (V_R) :5 V - La tension maximale pouvant être appliquée en sens inverse.
• Dissipation de puissance (P_d) :60 mW - La puissance maximale que l'appareil peut dissiper.
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C - La plage de température ambiante pour un fonctionnement normal.
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C.
• Température de soudure (T_sol) :260°C pendant 5 secondes - La température maximale admissible pendant le soudage à la vague ou à la main.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres définissent les performances de l'appareil dans des conditions de fonctionnement typiques (I_F= 20 mA).

• Intensité lumineuse (I_v) :12,5 mcd (Typique), 6,3 mcd (Minimum). C'est la luminosité perçue de la LED. L'incertitude de mesure est de ±10%.
• Angle de vision (2θ_1/2) :120° (Typique). L'étendue angulaire où l'intensité lumineuse est au moins la moitié de l'intensité de crête.
• Longueur d'onde de crête (λ_p) :591 nm (Typique). La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :589 nm (Typique). La longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la couleur. L'incertitude de mesure est de ±1,0 nm.
• Largeur de bande du spectre d'émission (Δλ) :15 nm (Typique). La largeur du spectre émis à la moitié de l'intensité de crête.
• Tension directe (V_F) :2,0 V (Typique), allant de 1,7 V (Min) à 2,4 V (Max). L'incertitude de mesure est de ±0,1 V.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (Maximum) à V_R= 5 V.

3. Explication du système de classement (Binning)

La fiche technique indique l'utilisation d'un système de classement pour catégoriser les LED en fonction des variations de performances clés. Cela assure la cohérence au sein d'un lot de production pour les paramètres de conception critiques. Les étiquettes référencées sont :

• CAT :Classements de l'Intensité Lumineuse (I_v). Regroupe les LED par leur luminosité mesurée.
• HUE :Classements de la Longueur d'Onde Dominante (λ_d). Regroupe les LED par leur point de couleur précis.
• REF :Classements de la Tension Directe (V_F). Regroupe les LED par leur chute de tension à un courant spécifié.

Les concepteurs doivent consulter les informations de classement spécifiques du fabricant pour une sélection précise dans les applications critiques en couleur ou en luminosité.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques illustrant le comportement de l'appareil dans différentes conditions. Elles sont essentielles pour une conception de circuit robuste.

4.1 Intensité relative vs. Longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance, culminant autour de 591 nm (jaune) avec une largeur de bande typique de 15 nm, confirmant la nature monochromatique de la puce AlGaInP.

4.2 Diagramme de directivité

Le tracé polaire illustre l'angle de vision typique de 120 degrés, montrant un diagramme d'émission de type Lambertien commun aux LED diffusées, fournissant un éclairage large et uniforme.

4.3 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

Cette courbe démontre la relation exponentielle typique d'une diode. Au point de fonctionnement recommandé de 20 mA, la tension directe est d'environ 2,0V. Cette courbe est cruciale pour concevoir la résistance de limitation de courant.

4.4 Intensité relative vs. Courant direct

La sortie lumineuse augmente de manière super-linéaire avec le courant. Bien que l'appareil soit conçu pour un courant continu de 25 mA, la sortie lumineuse à 20 mA est la norme caractérisée. Fonctionner au-dessus de 20 mA augmente la luminosité mais aussi la dissipation de puissance et la température de jonction.

4.5 Caractéristiques thermiques

Deux courbes clés sont fournies :
Intensité relative vs. Température ambiante :Montre que la sortie lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente. C'est un facteur critique de déclassement pour les environnements à haute température.
Courant direct vs. Température ambiante :Implique la nécessité d'un déclassement du courant à haute température pour maintenir la fiabilité et prévenir une dépréciation accélérée des lumens.

5. Informations mécaniques & de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est un boîtier radial rond standard de 5mm. Les notes dimensionnelles clés du dessin incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
• La hauteur de la collerette (le rebord à la base du dôme) doit être inférieure à 1,5mm.
• La tolérance par défaut pour les dimensions non spécifiées est de ±0,25mm.
• Le dessin spécifie l'espacement des broches, le diamètre et la hauteur du dôme, ainsi que la longueur et le diamètre des broches, qui sont standards pour le montage traversant sur PCB.

5.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement identifiée par un méplat sur le bord de la collerette en plastique de la LED et/ou par la broche la plus courte. L'anode est la broche la plus longue. La polarité correcte doit être respectée lors de l'installation.

6. Consignes de soudure & d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour éviter d'endommager la LED.

6.1 Formage des broches

• La flexion doit se produire à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy.
• Former les broches avant de souder.
• Éviter de stresser le boîtier. Des trous de PCB mal alignés causant un stress sur les broches peuvent dégrader la résine époxy.
• Couper les broches à température ambiante.

6.2 Processus de soudure

Soudure à la main :Température de la pointe du fer max 300°C (pour un fer max 30W), temps de soudure max 3 secondes. Maintenir une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.
Soudure à la vague (DIP) :Température de préchauffage max 100°C (pendant 60 sec max). Température du bain de soudure max 260°C pendant 5 secondes. Maintenir une distance minimale de 3mm.
Règles générales :Éviter tout stress sur les broches pendant les hautes températures. Ne pas souder plus d'une fois. Protéger la LED des chocs jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante. Éviter un refroidissement rapide. Un graphique de profil de température de soudure recommandé est fourni, montrant une montée progressive, un pic à 260°C pendant 5 secondes, et une descente contrôlée.

6.3 Nettoyage

Si nécessaire, nettoyer uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant pas plus d'une minute. Ne pas utiliser le nettoyage par ultrasons à moins que ses effets n'aient été préqualifiés pour l'assemblage spécifique, car l'énergie ultrasonique peut endommager la structure de la LED.

6.4 Conditions de stockage

Après expédition, les LED doivent être stockées à ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative. La durée de stockage recommandée est de 3 mois. Pour un stockage plus long (jusqu'à un an), utiliser un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un absorbeur d'humidité.

7. Gestion thermique & ESD

7.1 Gestion de la chaleur

Une conception thermique appropriée est critique. Le courant de fonctionnement doit être déclassé de manière appropriée en fonction de la température ambiante, en se référant à la courbe de déclassement. Contrôler la température autour de la LED dans l'application prolonge la durée de vie et maintient la sortie lumineuse.

7.2 Sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD)

Le produit est sensible aux décharges électrostatiques ou aux surtensions. Les précautions ESD standard doivent être suivies pendant la manipulation et l'assemblage, y compris l'utilisation de postes de travail et de bracelets de mise à la terre.

8. Conditionnement & Informations de commande

8.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées dans des matériaux antistatiques et résistants à l'humidité.

• Emballage unitaire :Minimum 200 à 500 pièces par sachet antistatique.
• Carton intérieur :5 sachets par carton intérieur.
• Carton maître (extérieur) :10 cartons intérieurs par carton maître.

8.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage contiennent les informations suivantes :

• CPN :Numéro de production du client.
• P/N :Numéro de production (numéro de pièce du fabricant).
• QTY :Quantité d'emballage.
• CAT/HUE/REF :Codes de classement pour l'Intensité Lumineuse, la Longueur d'Onde Dominante et la Tension Directe, respectivement.
• LOT No :Numéro de lot traçable.

9. Considérations de conception d'application

9.1 Conception du circuit

Une simple résistance en série est nécessaire pour limiter le courant traversant la LED. La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. En utilisant la V_Ftypique de 2,0V et un I_Fsouhaité de 20 mA avec une alimentation de 5V : R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. La puissance nominale de la résistance doit être I²R = (0,02)²* 150 = 0,06W, donc une résistance standard de 1/8W ou 1/4W est suffisante.

9.2 Conception du PCB

S'assurer que les diamètres des trous du PCB correspondent au diamètre des broches avec une tolérance appropriée. Les trous doivent être alignés pour éviter de stresser les broches lors de l'insertion. Pour de meilleurs résultats de soudure, suivre la règle de distance minimale de 3mm depuis l'ampoule en époxy.

9.3 Uniformité de la luminosité

Pour les applications nécessitant une apparence uniforme sur plusieurs voyants, spécifier des classements serrés pour l'intensité lumineuse (CAT) et la longueur d'onde dominante (HUE) auprès du fournisseur.

10. Comparaison & Différenciation technique

La 523-2UYD/S530-A3 se différencie par sa combinaison spécifique d'attributs :

• Technologie de puce :Utilise l'AlGaInP, qui est très efficace pour les couleurs jaune, orange et rouge par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP.
• Couleur & Luminosité :Offre une couleur "jaune brillant" avec une bonne intensité lumineuse (12,5 mcd typ) pour une LED 5mm standard.
• Angle de vision :L'angle de vision large de 120 degrés est supérieur aux LED à angle plus étroit pour les applications où la visibilité hors axe est importante.
• Conformité :La conformité environnementale complète (RoHS, REACH, Sans Halogène) est un avantage clé pour la fabrication électronique moderne.

11. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Puis-je piloter cette LED à son courant continu maximum de 25 mA ?
R : Oui, mais notez que les caractéristiques électro-optiques sont spécifiées à 20 mA. Fonctionner à 25 mA produira une sortie lumineuse plus élevée mais augmentera aussi la dissipation de puissance (P_d= V_F* I_F) et la température de jonction, ce qui peut affecter la fiabilité à long terme et causer une dépréciation plus rapide des lumens. Toujours considérer la gestion thermique.

Q : Quelle est la différence entre la Longueur d'Onde de Crête et la Longueur d'Onde Dominante ?
R : La Longueur d'Onde de Crête (591 nm) est le pic physique du spectre lumineux émis par la LED. La Longueur d'Onde Dominante (589 nm) est la longueur d'onde unique que l'œil humain perçoit comme la couleur, calculée à partir du spectre complet et de la sensibilité de l'œil. La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q : À quel point la règle de distance de 3mm pour la soudure est-elle critique ?
R : Très critique. Souder à moins de 3mm de l'ampoule en époxy peut transférer une chaleur excessive dans le boîtier de la LED, endommageant potentiellement la puce semi-conductrice, dégradant la lentille en époxy ou cassant les fils de liaison internes, conduisant à une défaillance immédiate ou latente.

12. Étude de cas d'intégration

Scénario :Conception d'un panneau de voyants d'état pour un routeur réseau avec quatre LED jaunes.
Exigences :Luminosité et couleur uniformes, visibilité sous un large angle, fonctionnement fiable dans un environnement jusqu'à 60°C.
Étapes de conception :

1. Sélection :La 523-2UYD/S530-A3 est choisie pour sa sortie jaune brillante, son angle de vision de 120° et sa plage de fonctionnement de -40 à +85°C.
2. Classement :Pour assurer une cohérence visuelle, la commande spécifie des classements serrés pour CAT (Intensité Lumineuse) et HUE (Longueur d'Onde Dominante).
3. Conception du circuit :En utilisant une alimentation système de 3,3V, la résistance de limitation de courant est calculée : R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ω (utiliser la valeur standard 68 Ω). Puissance : (0,02^2)*68 = 0,027W.
4. Considération thermique :À une température ambiante de 60°C, la courbe de déclassement doit être consultée. Le courant de pilotage peut devoir être réduit en dessous de 20 mA pour maintenir la durée de vie, ou la conception du PCB doit s'assurer que les LED ne sont pas placées près d'autres sources de chaleur.
5. Assemblage :Les trous du PCB sont percés selon les spécifications. Pendant le soudage à la vague, le profil est réglé pour correspondre aux 260°C recommandés pendant 5 secondes, en s'assurant que les corps des LED ne sont pas immergés au-delà du point de 3mm.

13. Introduction au principe technologique

La LED est basée sur une puce semi-conductrice AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active de la puce, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, le jaune (~589-591 nm). La puce est encapsulée dans une résine époxy jaune diffusante. Les particules de diffusion dans la résine dispersent la lumière, créant le large angle de vision de 120 degrés et une apparence plus douce et uniforme par rapport à une lentille claire.

14. Tendances & Contexte de l'industrie

Bien que les LED CMS (Composant Monté en Surface) dominent les nouvelles conceptions pour leur petite taille et leur adéquation à l'assemblage automatisé pick-and-place, les LED traversantes comme le boîtier rond de 5mm restent pertinentes. Leur demande persiste dans plusieurs domaines : kits éducatifs et prototypage en raison de la facilité de soudure manuelle ; applications nécessitant une très haute fiabilité et des connexions mécaniques robustes ; maintenance et fabrication de produits hérités ; et situations où la plus grande taille de lentille est bénéfique pour la sortie lumineuse ou l'angle de vision. La tendance pour ces composants va vers une efficacité plus élevée, une luminosité plus grande par unité de puissance d'entrée, et une conformité plus stricte aux réglementations environnementales et matérielles mondiales, toutes reflétées dans les spécifications de cette fiche technique.