Fiche technique du module de LED A203B/SYG/S530-E2 - Jaune vert brillant - 20mA - 2.0V - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le A203B/SYG/S530-E2 est un module de LED à faible consommation et haute efficacité conçu pour servir d'indicateur visuel dans divers instruments et équipements électroniques. Il se compose d'un support plastique permettant de combiner plusieurs lampes LED, offrant ainsi une grande flexibilité de conception et d'application. Le produit se caractérise par sa facilité d'assemblage, sa conception empilable (verticalement et horizontalement), et ses options de montage polyvalentes sur cartes de circuits imprimés ou panneaux.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de ce module LED incluent sa faible consommation d'énergie, qui contribue à l'efficacité énergétique des applications finales, et sa haute intensité lumineuse pour une indication visuelle claire. Sa conception facilite un bon contrôle des combinaisons de couleurs et offre un mécanisme de verrouillage sécurisé pour un assemblage fiable. Il est particulièrement adapté aux applications nécessitant une indication d'état, comme l'affichage des modes opératoires, des degrés, des fonctions ou des positions au sein des dispositifs électroniques. Le produit est conforme aux normes environnementales RoHS, REACH et Sans Halogène, le rendant adapté aux marchés aux exigences réglementaires strictes.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres techniques spécifiés dans la fiche technique.

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Le dispositif est conçu pour un courant direct continu (I_F) de 25 mA. Dépasser cette valeur peut entraîner des dommages permanents. Un courant direct de crête (I_FP) de 60 mA est autorisé en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 à 1 kHz). La tension inverse maximale (V_R) est de 5 V ; appliquer une tension inverse supérieure peut provoquer une rupture de jonction. La limite de dissipation de puissance (P_d) est de 60 mW, ce qui est crucial pour la gestion thermique. La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C, et le stockage de -40°C à +100°C. La température de soudure est spécifiée à 260°C pendant un maximum de 5 secondes, ce qui correspond à un profil standard de soudure sans plomb.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées dans des conditions de test standard à 25°C et un courant direct de 20 mA, les caractéristiques clés sont :

• Tension directe (V_F) :Typiquement 2,0 V, avec une plage de 1,7 V (Min) à 2,4 V (Max). Ce paramètre est essentiel pour concevoir le circuit d'alimentation et assurer une tension d'alimentation appropriée.
• Intensité lumineuse (I_V) :La valeur typique est de 80 mcd, avec un minimum de 40 mcd. Ceci définit la luminosité de la LED dans des conditions standard.
• Angle de vision (2θ_1/2) :L'angle de vision total typique est de 45 degrés. Ceci indique l'étalement angulaire sur lequel l'intensité lumineuse est au moins la moitié de sa valeur maximale, définissant le faisceau lumineux.
• Longueur d'onde :La longueur d'onde de crête (λ_p) est typiquement de 575 nm, et la longueur d'onde dominante (λ_d) est typiquement de 573 nm, plaçant la couleur émise dans la région du jaune-vert brillant du spectre. La largeur de bande spectrale (Δλ) est typiquement de 20 nm.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 μA à une tension inverse de 5 V, indiquant une bonne qualité de jonction.

3. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs courbes caractéristiques qui fournissent une compréhension plus approfondie du comportement du dispositif dans différentes conditions.

3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance de la lumière émise. Pour le A203B/SYG/S530-E2, la courbe est centrée autour de 573-575 nm (jaune-vert) avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) typique de 20 nm. Cette bande étroite est caractéristique des LED à base d'AlGaInP et produit une couleur saturée et pure.

3.2 Diagramme de directivité

La courbe de directivité (diagramme de rayonnement) illustre comment l'intensité lumineuse varie avec l'angle de vision. Un angle de vision typique de 45 degrés suggère une distribution Lambertienne ou quasi-Lambertienne, où l'intensité est maximale à 0 degré (perpendiculaire à la surface émettrice) et diminue progressivement vers les bords.

3.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)

Cette courbe fondamentale montre la relation exponentielle entre le courant et la tension pour une diode semi-conductrice. Pour cette LED, au point de fonctionnement typique de 20 mA, la tension directe est d'environ 2,0 V. Cette courbe est essentielle pour sélectionner les résistances de limitation de courant ou concevoir des pilotes à courant constant.

3.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Cette courbe démontre que l'intensité lumineuse est généralement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement recommandée. Cependant, l'efficacité peut diminuer à des courants très élevés en raison d'une génération de chaleur accrue. Fonctionner au courant recommandé de 20 mA assure des performances et une longévité optimales.

3.5 Courbes de dépendance à la température

Intensité relative en fonction de la température ambiante :La puissance lumineuse d'une LED diminue généralement lorsque la température ambiante augmente. Cette courbe est critique pour les applications fonctionnant dans des environnements à haute température, car elle peut nécessiter une compensation optique ou électrique pour maintenir une luminosité constante.
Courant direct en fonction de la température ambiante :Cette courbe pourrait montrer la relation entre la chute de tension directe de la diode et la température, ce qui est un paramètre clé pour les applications de détection de température, bien que non détaillé explicitement ici.

4. Informations mécaniques et de boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

La fiche technique inclut un dessin dimensionnel détaillé du module de LED. Les dimensions clés incluent la longueur, la largeur et la hauteur totales du support plastique, l'espacement entre les positions individuelles des LED (le cas échéant), ainsi que les dimensions et l'espacement des broches. La note spécifie que toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance générale de ±0,25 mm sauf indication contraire. L'espacement des broches est mesuré au point où elles émergent du corps du boîtier, ce qui est critique pour la conception du layout du PCB.

4.2 Identification de la polarité

Bien que non explicitement indiqué dans le texte fourni, les modules LED typiques ont des marquages pour indiquer la polarité, comme une broche d'anode plus longue, un bord plat sur le boîtier ou un point près de la cathode. Une connexion de polarité correcte est obligatoire pour le fonctionnement.

5. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour la fiabilité. Les directives sont étendues :

5.1 Formage des broches

• La flexion doit se produire à au moins 3 mm de la base du bulbe en époxy pour éviter les contraintes sur la puce interne et les fils de liaison.
• Le formage doit être effectuéavant soldering.
• Une contrainte excessive pendant le formage peut fissurer l'époxy ou endommager le semi-conducteur, dégradant les performances ou provoquant une défaillance.
• La coupe des broches doit être effectuée à température ambiante.
• Les trous du PCB doivent être parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

5.2 Stockage

• Stockage recommandé : ≤30°C et ≤70% d'humidité relative jusqu'à 3 mois après l'expédition.
• Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utiliser un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessiccant.
• Éviter les changements rapides de température dans des environnements humides pour prévenir la condensation.

5.3 Processus de soudure

Règle générale :Maintenir une distance minimale de 3 mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.
Soudure manuelle :Température de la pointe du fer ≤300°C (pour un fer max. 30W), temps de soudure ≤3 secondes par joint.
Soudure à la vague/par immersion :Préchauffage ≤100°C pendant ≤60 secondes. Température du bain de soudure ≤260°C pendant ≤5 secondes.
Notes critiques :
1. Éviter les contraintes mécaniques sur les broches pendant que la LED est chaude suite à la soudure.
2. Ne pas souder (par immersion ou manuellement) le même joint plus d'une fois.
3. Protéger la LED des chocs/vibrations jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante.
4. Éviter un refroidissement rapide depuis la température de soudure de crête.
5. Toujours utiliser la température de soudure efficace la plus basse.
6. Un graphique de profil de température de soudure recommandé est fourni, montrant typiquement une phase de montée en température, de préchauffage, de montée rapide à la température de crête et de refroidissement contrôlé.

5.4 Nettoyage

• Si nécessaire, nettoyer uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
• Sécher à l'air à température ambiante.
• Ne pas utiliser le nettoyage ultrasoniquesauf en cas de nécessité absolue et seulement après des tests de pré-qualification approfondis, car l'énergie ultrasonique peut endommager la structure interne.

5.5 Gestion thermique

La fiche technique souligne que la gestion thermique doit être prise en compte lors de la phase de conception de l'application. Une température de jonction excessive réduit la puissance lumineuse (dépréciation des lumens) et raccourcit la durée de vie. Le courant doit être déclassé de manière appropriée en fonction de la température ambiante de fonctionnement, en se référant aux courbes de déclassement fournies. Assurer une dissipation thermique ou un flux d'air adéquat est essentiel pour les applications à haute fiabilité.

6. Emballage et informations de commande

6.1 Spécification d'emballage

Le produit est emballé pour prévenir les décharges électrostatiques (ESD) et l'infiltration d'humidité :
1. Emballage primaire :200 pièces par sac anti-statique.
2. Emballage secondaire :4 sacs (800 pièces) par carton intérieur.
3. Emballage tertiaire :10 cartons intérieurs (8 000 pièces) par carton maître extérieur.

6.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage contiennent plusieurs codes :
• CPN :Numéro de pièce du client.
• P/N :Numéro de pièce du fabricant (ex. : A203B/SYG/S530-E2).
• QTY :Quantité contenue.
• CAT :Codes de classement ou de binning (ex. : pour l'intensité lumineuse ou la longueur d'onde).
• HUE :Longueur d'onde dominante.
• REF :Code de référence.
• LOT No :Numéro de lot de fabrication traçable.

6.3 Guide de sélection du dispositif et numéro de modèle

Le numéro de pièce spécifique listé est333-2SYGD/S530-E2-L. La décomposition est :
• Matériau de la puce :AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium), un matériau semi-conducteur efficace pour produire de la lumière jaune, orange, rouge et verte.
• Couleur émise :Jaune vert brillant.
• Couleur de la résine :Verte diffusante. La résine diffusante aide à élargir l'angle de vision et à adoucir l'apparence de la source ponctuelle LED.

7. Suggestions d'application

7.1 Scénarios d'application typiques

Comme indiqué, l'application principale est celle d'indicateurdans les instruments électroniques. Cela inclut :
• Indicateurs d'état sur les panneaux de commande (marche/arrêt, veille, défaut).
• Indicateurs de niveau ou de degré (ex. : force du signal, niveau de charge de la batterie).
• Sélecteurs de mode de fonctionnement.
• Indicateurs de position sur les machines ou équipements.
La nature empilable et combinable du module permet de créer des graphiques à barres personnalisés, des affichages multi-états ou des panneaux d'indicateurs groupés.

7.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à 20 mA (ou moins pour le déclassement). Calculer la valeur de la résistance en utilisant R = (V_alimentation- V_F) / I_F.
• Layout du PCB :S'assurer que les tailles et positions des trous correspondent au dessin du boîtier. Prévoir un espacement adéquat autour du bulbe en époxy.
• Conception thermique :Pour les modules ou un fonctionnement à cycle de service élevé, considérer la génération de chaleur collective. S'assurer que le PCB ou le panneau peut dissiper efficacement la chaleur.
• Protection ESD :Bien que non spécifié comme hautement sensible, suivre les bonnes pratiques de manipulation ESD pendant l'assemblage.

8. Comparaison et différenciation technique

Bien qu'une comparaison directe avec d'autres produits ne soit pas fournie dans la fiche technique, les principales caractéristiques différenciatrices de ce module LED peuvent être déduites :
1. Format de module :Le support plastique intégré pour plusieurs LED simplifie l'assemblage par rapport au montage de LED discrètes individuellement, améliorant la cohérence et la vitesse.
2. Empilabilité :La capacité d'empiler les unités verticalement et horizontalement est une caractéristique mécanique unique pour construire des ensembles d'indicateurs compacts et multi-niveaux.
3. Conformité complète :Respecter simultanément les normes RoHS, REACH et Sans Halogène est un avantage significatif pour les produits ciblant les marchés mondiaux, en particulier l'Europe.
4. Directives de processus détaillées :Les notes étendues sur la soudure, le stockage et la manipulation indiquent un accent mis sur la fabricabilité et la fiabilité pour l'utilisateur final.

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

Q1 : Puis-je alimenter cette LED directement avec une alimentation 5V ?
R :Non. La tension directe typique est de 2,0 V. La connecter directement à 5V provoquerait un courant excessif, risquant de détruire la LED. Vous devez utiliser une résistance de limitation de courant. Par exemple, avec une alimentation 5V : R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω.

Q2 : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête (575 nm) et la longueur d'onde dominante (573 nm) ?
R :La longueur d'onde de crête est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique émise est maximale. La longueur d'onde dominante est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED. Elles sont souvent proches mais pas identiques, en particulier pour les LED avec des spectres asymétriques.

Q3 : L'intensité lumineuse n'est que de 80 mcd typique. Est-ce suffisamment lumineux ?
R :La luminosité dépend de l'application. 80 mcd est suffisant pour de nombreuses applications d'indicateur en intérieur vues de près. Pour une visualisation à longue distance ou dans des environnements très éclairés, une LED de plus haute intensité pourrait être nécessaire.

Q4 : Pourquoi l'humidité de stockage est-elle limitée à 70% HR ?
R :Une humidité élevée peut entraîner l'absorption d'humidité par le boîtier en époxy. Lors de processus ultérieurs à haute température comme la soudure, cette humidité piégée peut se dilater rapidement, provoquant des fissures internes ou un délaminage (\"effet pop-corn\"), ce qui endommage la LED.

10. Cas d'utilisation pratique

Scénario : Conception d'un panneau d'équipement de test multifonction
Un ingénieur conçoit le panneau avant d'un analyseur de signal multi-canaux. Chaque canal doit indiquer plusieurs états : Alimentation (Vert), Mesure active (Jaune vert), Erreur (Rouge) et Données prêtes (Bleu).
Mise en œuvre avec le module A203B :
1. L'ingénieur utilise le support A203B comme base.
2. Il le peuple avec quatre puces LED différentes (ou utilise plusieurs supports, chacun avec une seule couleur).
3. La fonction d'empilage leur permet d'aligner quatre supports (un pour chaque canal) verticalement à côté de chaque port d'entrée, créant une colonne d'état compacte et organisée pour chaque canal.
4. Les LED sont pilotées par le microcontrôleur de l'équipement via des résistances de limitation de courant. Le courant de commande de 20 mA assure une luminosité constante.
5. La résine verte diffusante de la LED jaune-vert offre une vue claire et grand angle de l'état \"Actif\". Les instructions de soudure détaillées assurent un assemblage fiable lors du peuplement du PCB.

11. Introduction technologique

La LED est basée sur une puce semi-conductrice enAlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Ce système de matériau est cultivé sur un substrat (souvent GaAs) et est particulièrement efficace pour convertir l'énergie électrique en lumière dans les régions rouge, orange, jaune et jaune-vert du spectre visible. La composition spécifique des atomes d'Al, Ga, In et P détermine l'énergie de la bande interdite et donc la longueur d'onde de la lumière émise. Une longueur d'onde d'environ 573-575 nm correspond à une teinte jaune-vert. La puce est encapsulée dans une résine époxy. La résine \"Verte diffusante\" contient des particules de diffusion qui aident à répartir la lumière plus uniformément, élargissant l'angle de vision et réduisant l'éblouissement par rapport à une résine transparente.

12. Tendances de développement

Les tendances dans la technologie des LED indicateurs, telles que reflétées dans cette fiche technique et le mouvement général de l'industrie, incluent :
1. Efficacité accrue :Le développement continu vise à produire une intensité lumineuse (mcd) plus élevée pour le même courant de commande ou moins, réduisant encore la consommation d'énergie.
2. Miniaturisation :Bien qu'il s'agisse d'un module traversant, il existe une tendance générale vers les boîtiers CMS (Composant Monté en Surface) pour des empreintes encore plus petites et un assemblage automatisé.
3. Fiabilité et robustesse améliorées :Les améliorations des matériaux d'époxy, des techniques de collage de puce et de la liaison par fils continuent d'étendre la durée de vie opérationnelle et la tolérance aux environnements difficiles.
4. Conformité environnementale plus stricte :La mention explicite de la conformité RoHS, REACH et Sans Halogène est désormais standard et continuera d'être une exigence de base, avec une expansion potentielle vers d'autres restrictions de substances.
5. Intégration intelligente :Bien que non visible ici, une tendance future pourrait impliquer l'intégration d'une logique de contrôle simple ou de pilotes au sein du boîtier LED ou du support de module pour faciliter la conception du système.