Fiche technique LED 333-2UYD/S530-A3 - Jaune Brillant - 20mA - 320mcd - Document technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une LED haute luminosité de couleur jaune brillant. Le dispositif est conçu pour des applications nécessitant une performance fiable et une visibilité accrue. Il utilise une technologie de puce AlGaInP encapsulée dans une résine diffusée jaune, produisant une couleur émise jaune brillant distincte. La série offre un choix d'angles de vision et est disponible sur bande et bobine pour les processus d'assemblage automatisés.

1.1 Avantages principaux et conformité

Le produit est conçu avec la fiabilité et la robustesse comme caractéristiques clés. Il est conforme aux principales réglementations environnementales et de sécurité, garantissant qu'il répond aux normes de fabrication modernes. Plus précisément, le dispositif est conforme à la directive européenne RoHS (Restriction des substances dangereuses), au règlement européen REACH, et est classé comme sans halogène, avec des limites strictes sur la teneur en Brome (Br) et Chlore (Cl) (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Cela le rend adapté à une large gamme d'appareils électroniques grand public et industriels.

1.2 Marché cible et applications

Cette LED est destinée aux marchés du rétroéclairage et des indicateurs dans l'électronique grand public. Ses applications principales incluent son utilisation comme source d'indication ou de rétroéclairage dans les téléviseurs, les moniteurs d'ordinateur, les téléphones et divers périphériques informatiques. La combinaison de sa couleur, de sa luminosité et de la taille de son boîtier en fait un composant polyvalent pour les ingénieurs concepteurs.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres électriques, optiques et thermiques du dispositif, tels que définis dans la fiche technique.

2.1 Valeurs maximales absolues

Les Valeurs Maximales Absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Ce ne sont pas des conditions de fonctionnement normal.

• Courant direct continu (IF) :25 mA. Dépasser ce courant en continu générera une chaleur excessive, dégradant la durée de vie et le flux lumineux de la LED.
• Courant direct de crête (IFP) :60 mA (avec un cycle de service de 1/10 et 1 kHz). Cette valeur permet de courts pulses de courant plus élevé, utiles pour le multiplexage ou les schémas de fonctionnement pulsé, mais doit être gérée avec soin pour éviter la surchauffe.
• Tension inverse (VR) :5 V. Appliquer une tension inverse supérieure à cette valeur peut provoquer une défaillance immédiate et catastrophique de la jonction de la LED.
• Dissipation de puissance (Pd) :60 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper dans des conditions données, calculée à partir de la tension directe et du courant.
• Température de fonctionnement & de stockage :Le dispositif peut fonctionner de -40°C à +85°C et être stocké de -40°C à +100°C. Ces larges plages assurent la fiabilité dans des environnements difficiles.
• Température de soudage :260°C pendant 5 secondes. Ceci définit la tolérance de température de crête et de temps pour les processus de soudage à la vague ou par refusion.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard (Ta=25°C, IF=20mA sauf indication contraire) et définissent la performance du dispositif.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend de 100 mcd (minimum) à une valeur typique de 320 mcd. C'est une mesure de la luminosité perçue de la lumière jaune par l'œil humain. La large plage indique un processus de classement (binning).
• Angle de vision (2θ1/2) :Typiquement 30 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité de crête. Un angle de 30 degrés indique un faisceau relativement focalisé, adapté à une indication directionnelle.
• Longueur d'onde de crête & dominante (λp, λd) :Les valeurs typiques sont respectivement 591 nm et 589 nm. La longueur d'onde de crête est le pic spectral, tandis que la longueur d'onde dominante correspond à la couleur perçue (jaune brillant).
• Largeur de bande du spectre de rayonnement (Δλ) :Typiquement 15 nm. Ceci définit la pureté spectrale de la lumière jaune émise.
• Tension directe (VF) :S'étend de 1,7V (min) à 2,4V (max), avec une valeur typique de 2,0V à 20mA. Ceci est critique pour concevoir le circuit de limitation de courant.
• Courant inverse (IR) :Maximum de 10 μA à VR=5V. Un faible courant inverse est souhaitable.

3. Explication du système de classement (Binning)

La fiche technique fait référence à un système de classement pour les paramètres clés, essentiel pour assurer la cohérence de la couleur et de la luminosité en production.

• CAT (Classes d'Intensité Lumineuse) :Ce code sur l'étiquette d'emballage indique la classe spécifique d'intensité lumineuse pour ce lot de LEDs.
• HUE (Classes de Longueur d'Onde Dominante) :Ce code spécifie la classe de longueur d'onde/couleur, garantissant que la couleur jaune est dans une tolérance définie.
• REF (Classes de Tension Directe) :Ce code indique la classe de tension directe, ce qui aide à concevoir des circuits d'alimentation cohérents, en particulier lorsque plusieurs LEDs sont utilisées en série.

Les concepteurs doivent consulter les tableaux de classement détaillés du fabricant (non fournis dans cette fiche technique principale) pour sélectionner les codes appropriés aux exigences d'uniformité de couleur et de luminosité de leur application.

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes caractéristiques typiques donnent un aperçu du comportement de la LED dans des conditions variables.

4.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance, avec un pic autour de 591 nm (jaune) et une largeur de bande d'environ 15 nm, confirmant la nature monochromatique de la puce AlGaInP.

4.2 Diagramme de directivité

Le tracé de directivité visualise l'angle de vision de 30 degrés, montrant comment l'intensité lumineuse diminue lorsque l'angle s'éloigne de l'axe central.

4.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe IV)

Cette courbe est non linéaire, typique d'une diode. Elle montre la relation entre la tension directe appliquée et le courant résultant. La tension de seuil est d'environ 2,0V. En fonctionnement au-dessus de ce seuil, de petits changements de tension provoquent de grands changements de courant, nécessitant une alimentation à courant constant pour un fonctionnement stable.

4.4 Intensité relative en fonction du courant direct

L'intensité lumineuse augmente généralement avec le courant direct mais finira par saturer puis diminuer en raison de la baisse d'efficacité et des effets thermiques. La courbe aide à déterminer le courant d'alimentation optimal pour la luminosité souhaitée par rapport à l'efficacité et à la durée de vie.

4.5 Dépendance à la température

Intensité relative en fonction de la température ambiante :Le flux lumineux d'une LED diminue lorsque la température de jonction augmente. Cette courbe quantifie cette déclassement, ce qui est crucial pour les applications fonctionnant à des températures ambiantes élevées.
Courant direct en fonction de la température ambiante :Cette courbe peut montrer comment la caractéristique de tension directe évolue avec la température, ce qui est important pour les scénarios d'alimentation à tension constante.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier traversant radial (rond) standard de 3mm. Les notes dimensionnelles clés incluent :
- Toutes les dimensions sont en millimètres.
- La hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm (0,059\").
- La tolérance standard est de ±0,25mm sauf indication contraire.
Le dessin coté détaillé (sous-entendu dans la fiche technique) spécifie l'écartement des broches, le diamètre du corps, la forme de la lentille et la hauteur totale, qui sont critiques pour la conception de l'empreinte PCB et pour assurer un bon ajustement dans l'application.

5.2 Identification de la polarité et formage des broches

La broche la plus longue est typiquement l'anode (positive). La fiche technique souligne des règles critiques pour le formage des broches afin d'éviter les dommages :
- Plier les broches à un point situé à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy.
- Effectuer le formage avant le soudage.
- Éviter de soumettre le boîtier à des contraintes. Des trous PCB mal alignés causant une contrainte sur les broches peuvent dégrader la LED.

6. Directives de soudage et d'assemblage

Une manipulation appropriée est vitale pour la fiabilité.

6.1 Paramètres du processus de soudage

Soudage manuel :Température maximale de la pointe du fer 300°C (pour un fer de 30W max), temps de soudage maximum 3 secondes par broche.
Soudage à la vague/par immersion :Température de préchauffage maximum 100°C (pendant 60 sec max), température du bain de soudure maximum 260°C pendant 5 secondes.
Règle critique :Maintenir une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy pour éviter un choc thermique à la puce LED.

6.2 Profil de soudage recommandé

Un profil typique comprend une rampe de préchauffage, un palier thermique stable, un bref pic à 260°C et une rampe de refroidissement contrôlée. Un refroidissement rapide n'est pas recommandé. Le processus doit utiliser une vague laminaire et un fluxage approprié.

6.3 Conditions de stockage

Les LEDs doivent être stockées à ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative. La durée de conservation après expédition est de 3 mois. Pour un stockage plus long (jusqu'à un an), utiliser un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessiccant. Éviter les changements rapides de température dans des environnements humides pour empêcher la condensation.

6.4 Nettoyage

Si nécessaire, nettoyer uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute. Ne pas utiliser le nettoyage par ultrasons à moins que ses paramètres (puissance, temps) n'aient été préalablement qualifiés pour garantir l'absence de dommages, car l'énergie ultrasonique peut fissurer l'époxy ou endommager les fils de liaison.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécifications d'emballage

Les LEDs sont emballées dans des sacs anti-statiques pour prévenir les dommages par décharge électrostatique (ESD). Ceux-ci sont placés dans des cartons intérieurs, qui sont ensuite emballés dans des cartons extérieurs pour l'expédition.
Quantité d'emballage :Minimum 200 à 500 pièces par sac. Cinq sacs sont emballés dans un carton intérieur. Dix cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage comprend plusieurs codes :
- CPN :Numéro de pièce du client.
- P/N :Numéro de pièce du fabricant (ex. : 333-2UYD/S530-A3).
- QTY :Quantité dans l'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 de fabrication traçable.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Circuits d'application typiques

Cette LED doit être alimentée avec un mécanisme de limitation de courant. La méthode la plus simple est une résistance en série. La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Valim - Vf) / If. Pour une alimentation de 5V et une Vf typique de 2,0V à 20mA, R = (5 - 2,0) / 0,02 = 150 Ω. Un circuit intégré pilote ou un circuit à transistor est recommandé pour une alimentation à courant constant, en particulier lorsque la cohérence de la luminosité ou le gradation est requis.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit relativement faible (60mW max), une gestion thermique appropriée doit être envisagée lors de la conception du PCB, en particulier dans des ambiances à haute température ou dans des espaces clos. Un espacement adéquat entre les composants et l'utilisation possible de vias thermiques peuvent aider à dissiper la chaleur des broches de la LED, empêchant l'augmentation de la température de jonction et la perte subséquente de luminosité et de durée de vie.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparé aux anciennes LEDs jaunes (par exemple, basées sur GaAsP), ce dispositif AlGaInP offre une efficacité lumineuse significativement plus élevée et une couleur jaune plus saturée et pure. L'angle de vision de 30 degrés offre un bon compromis entre une large visibilité et une intensité directionnelle, le rendant adapté à la fois pour les rôles d'indicateur et de rétroéclairage où un faisceau focalisé est bénéfique. Sa conformité aux normes modernes sans halogène et RoHS est un facteur différenciant clé pour les conceptions soucieuses de l'environnement.

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

Q : Puis-je alimenter cette LED à 30mA pour plus de luminosité ?
R : Non. La Valeur Maximale Absolue pour le courant direct continu est de 25 mA. Dépasser cette valeur risque d'endommager définitivement le composant et d'accélérer sa dégradation. Fonctionnez à ou en dessous du 20mA recommandé pour une performance fiable.
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 est le point de sortie de puissance spectrale le plus élevé. La Longueur d'Onde Dominante est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui semblerait avoir la même couleur pour l'œil humain. Elles sont souvent proches, comme dans ce cas (591nm vs 589nm).
Q : Pourquoi la règle de pliage des broches à 3mm est-elle si importante ?
R : Plier à moins de 3mm du bulbe en époxy transmet une contrainte mécanique directement aux fils de liaison internes et à la puce semi-conductrice, pouvant provoquer une rupture immédiate ou des défaillances latentes qui se manifestent plus tard.
Q : Comment interpréter les codes CAT/HUE/REF sur l'étiquette ?
R : Ce sont des codes de classement internes. Pour assurer la cohérence de couleur et de luminosité dans votre produit, vous devez spécifier les plages de classement souhaitées lors de la commande et vérifier que les codes sur le matériel reçu correspondent à votre spécification.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur réseau.Plusieurs LEDs jaune brillant sont utilisées pour indiquer différents états d'activité. Pour garantir une apparence uniforme, le concepteur spécifie une classe HUE (longueur d'onde) serrée et une classe CAT (intensité) spécifique auprès du fournisseur. Les LEDs sont pilotées via une broche GPIO d'un microcontrôleur avec une résistance en série calculée pour un fonctionnement à 15mA (pour équilibrer luminosité et fiabilité à long terme). Le placement des composants sur le PCB garantit que la distance recommandée de 3mm entre la pastille de soudure et le corps de la LED est maintenue. Pendant l'assemblage, un processus de soudage à la vague avec un profil contrôlé correspondant à la fiche technique est utilisé.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur un matériau semi-conducteur AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons. 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). Le dôme en résine diffusée jaune sert à protéger la puce, à façonner le faisceau lumineux de sortie (angle de vision de 30 degrés) et à diffuser la lumière pour créer une apparence uniforme.

13. Tendances du développement technologique

La tendance générale de la technologie LED va vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un meilleur rendu des couleurs et un coût réduit. Pour les LEDs de type indicateur comme celle-ci, les tendances incluent une miniaturisation accrue (par exemple, des boîtiers CMS plus petits), une luminosité accrue dans la même enveloppe de puissance et une fiabilité améliorée sous fonctionnement à température plus élevée. Il y a également une poussée continue pour une conformité plus large aux réglementations environnementales et l'utilisation de matériaux plus durables dans l'emballage. Le système de matériau sous-jacent AlGaInP est mature mais continue de voir des améliorations dans la croissance épitaxiale et la conception des puces pour extraire plus de lumière et améliorer la cohérence des performances.