Fiche technique de la lampe LED 313-2UYD/S530-A3 - Jaune Brillant - 20mA - 2.0V - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques d'une lampe LED jaune brillant à haute luminosité. Le dispositif est conçu avec la technologie de puce AlGaInP, encapsulé dans une résine diffusante jaune, le rendant adapté aux applications nécessitant une visibilité accrue et des performances fiables. La série offre un choix d'angles de vision variés et est disponible en conditionnement bande et bobine pour les processus d'assemblage automatisés.

Le produit est conçu pour être robuste et fiable, conforme aux principales normes environnementales et de sécurité, notamment RoHS, REACH UE et les exigences sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Son objectif de conception principal est de fournir des niveaux de luminosité plus élevés pour une gamme d'applications électroniques grand public et industrielles.

2. Interprétation approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les limites opérationnelles du dispositif sont définies dans des conditions de Ta=25°C. Dépasser ces valeurs peut causer des dommages permanents.

• Courant direct continu (IF) :25 mA. C'est le courant continu maximal qui peut être appliqué en continu.
• Courant direct de crête (IFP) :60 mA. Cette valeur s'applique dans des conditions pulsées avec un cycle de service de 1/10 à 1 kHz.
• Tension inverse (VR) :5 V. L'application d'une tension inverse au-delà de cette limite peut endommager la jonction de la LED.
• Dissipation de puissance (Pd) :60 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper.
• Température de fonctionnement (Topr) :-40 à +85 °C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
• Température de stockage (Tstg) :-40 à +100 °C. La plage de température sûre pour stocker le dispositif lorsqu'il n'est pas en fonctionnement.
• Température de soudure (Tsol) :260 °C pendant 5 secondes. La tolérance maximale de température et de temps pour les processus de soudure.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres de performance clés sont mesurés à Ta=25°C et un courant direct (IF) de 20 mA, qui est le point de fonctionnement typique.

• Intensité lumineuse (Iv) :La valeur typique est de 200 mcd, avec un minimum de 100 mcd. Ce paramètre indique la luminosité perçue de la lumière jaune émise. L'incertitude de mesure est de ±10%.
• Angle de vision (2θ1/2) :La valeur typique est de 50 degrés. Cela définit l'étalement angulaire où l'intensité lumineuse est au moins la moitié de sa valeur de crête.
• Longueur d'onde de crête (λp) :La valeur typique est de 591 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λd) :La valeur typique est de 589 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, représentant la couleur de la LED. L'incertitude de mesure est de ±1,0 nm.
• Largeur de bande de rayonnement spectral (Δλ) :La valeur typique est de 15 nm. Cela indique la largeur spectrale de la lumière émise.
• Tension directe (VF) :La valeur typique est de 2,0 V, allant d'un minimum de 1,7 V à un maximum de 2,4 V à 20 mA. L'incertitude de mesure est de ±0,1 V.
• Courant inverse (IR) :La valeur maximale est de 10 μA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5 V est appliquée.

3. Explication du système de classement (Binning)

Le produit utilise un système de classement pour catégoriser les dispositifs en fonction des paramètres optiques et électriques clés, garantissant une cohérence dans la conception des applications. Les étiquettes sur l'emballage indiquent ces classes.

• CAT (Classes d'intensité lumineuse) :Ce code catégorise la LED en fonction de son intensité lumineuse mesurée.
• HUE (Classes de longueur d'onde dominante) :Ce code catégorise la LED en fonction de sa longueur d'onde dominante, qui correspond à la teinte précise de jaune.
• REF (Classes de tension directe) :Ce code catégorise la LED en fonction de sa chute de tension directe au courant de test.

Ce classement permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec des caractéristiques étroitement contrôlées pour les applications où l'uniformité de couleur ou de luminosité est critique.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique comprend plusieurs courbes caractéristiques qui illustrent le comportement du dispositif dans des conditions variables.

4.1 Intensité relative vs. Longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution de puissance spectrale de la lumière émise, centrée autour de la longueur d'onde de crête de 591 nm avec une largeur de bande typique de 15 nm, confirmant la couleur jaune brillant.

4.2 Diagramme de directivité

Ce tracé visualise la distribution spatiale de la lumière, correspondant à l'angle de vision typique de 50 degrés, montrant comment l'intensité diminue depuis l'axe central.

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

Ce graphique représente la relation exponentielle entre la tension directe et le courant. La VF typique de 2,0V à 20mA est un point clé sur cette courbe. Elle est essentielle pour concevoir le circuit de limitation de courant.

4.4 Intensité relative vs. Courant direct

Cette courbe montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant direct. Elle est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement mais se sature à des courants plus élevés. Fonctionner au 20mA recommandé assure une efficacité et une longévité optimales.

4.5 Intensité relative vs. Température ambiante

Cette courbe démontre le coefficient de température négatif de la sortie lumineuse. Lorsque la température ambiante (Ta) augmente, la sortie lumineuse relative diminue. Ceci est crucial pour la gestion thermique dans l'application.

4.6 Courant direct vs. Température ambiante

Ce graphique illustre probablement la relation entre le courant direct et la température dans des conditions de tension ou de puissance constante, informant sur les pratiques de déclassement.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dessin des dimensions du boîtier

La fiche technique fournit un dessin mécanique détaillé du boîtier de la LED. Les dimensions clés incluent la taille globale du corps, l'espacement des broches et la forme de la lentille en époxy. Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).

Notes critiques :

• La hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm (0,059\").
• Sauf indication contraire, la tolérance générale pour les dimensions est de ±0,25mm.

5.2 Identification de la polarité

La broche cathode (négative) est généralement identifiée dans le dessin de dimension, souvent par un méplat sur la lentille, une encoche dans le boîtier ou une broche plus courte. La polarité correcte doit être respectée lors du montage sur PCB.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour maintenir la fiabilité et les performances du dispositif.

6.1 Formage des broches

• Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy.
• Effectuez le formage des brochesavant soldering.
• Évitez de solliciter le boîtier de la LED pendant le formage pour prévenir les dommages internes ou la rupture.
• Coupez les porteurs de broches à température ambiante.
• Assurez-vous que les trous du PCB s'alignent parfaitement avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

6.2 Stockage

• Stockez à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative (HR) après réception. La durée de conservation dans ces conditions est de 3 mois.
• Pour un stockage au-delà de 3 mois, utilisez un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessicant pour une durée allant jusqu'à un an.
• Évitez les changements rapides de température en haute humidité pour prévenir la condensation.

6.3 Processus de soudure

Règle générale :Maintenez une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.

Soudure manuelle :

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

Soudure à la vague (DIP) :

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

Notes critiques sur la soudure :

• Évitez les contraintes sur les broches à haute température.
• Ne soudez pas (par immersion ou manuellement) plus d'une fois.
• Protégez l'ampoule en époxy des chocs/vibrations jusqu'à ce que la LED refroidisse à température ambiante.
• Évitez un refroidissement rapide depuis la température de crête.
• Utilisez la température la plus basse possible qui permet d'obtenir un joint de soudure fiable.
• Suivez le profil de soudure recommandé pour la soudure à la vague.

6.4 Nettoyage

• Si nécessaire, nettoyez uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
• Séchez à température ambiante avant utilisation.
• Évitez le nettoyage par ultrasons. Si absolument nécessaire, qualifiez le processus au préalable pour vous assurer qu'aucun dommage ne se produit.

7. Gestion thermique

Une dissipation thermique efficace est essentielle pour les performances et la durée de vie de la LED.

• Prenez en compte la gestion thermique dès la phase initiale de conception de l'application.
• Déclassez de manière appropriée le courant de fonctionnement en fonction de la température ambiante de l'application, en vous référant aux courbes de déclassement (sous-entendues dans les graphiques de performance).
• Contrôlez la température entourant la LED dans l'application finale. Une température de jonction excessive réduit la sortie lumineuse et peut accélérer la dégradation.

8. Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

Ce produit LED est sensible aux décharges électrostatiques (ESD) et aux surtensions, qui peuvent endommager la puce semi-conductrice et affecter la fiabilité.

• Manipulez toujours les dispositifs dans un environnement protégé contre les ESD (en utilisant des bracelets antistatiques mis à la terre, des tapis conducteurs, etc.).
• Utilisez des emballages et conteneurs appropriés et sûrs contre les ESD pendant le transport et le stockage.

9. Informations sur le conditionnement et la commande

9.1 Spécification de l'emballage

Le dispositif est conditionné pour assurer une protection contre l'humidité et les décharges électrostatiques.

• Emballage primaire :Sac antistatique.
• Emballage secondaire :Carton intérieur.
• Emballage tertiaire :Carton extérieur.

Quantité d'emballage :

1. Minimum 200 à 500 pièces par sac antistatique.
2. 6 sacs sont emballés dans 1 carton intérieur.
3. 10 cartons intérieurs sont emballés dans 1 carton extérieur.

9.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage contient les codes suivants pour la traçabilité et la spécification :

• CPN :Numéro de production du client.
• P/N :Numéro de production (numéro de pièce du fabricant).
• QTY :Quantité d'emballage.
• CAT :Classes d'intensité lumineuse (Binning).
• HUE :Classes de longueur d'onde dominante (Binning).
• REF :Classes de tension directe (Binning).
• LOT No :Numéro de lot de fabrication pour la traçabilité.

10. Suggestions d'application

10.1 Scénarios d'application typiques

Comme indiqué dans la fiche technique, cette LED convient au rétroéclairage et à l'indication d'état dans divers appareils électroniques, y compris :

• Téléviseurs (TV)
• Écrans d'ordinateur
• Téléphones
• Périphériques et équipements informatiques généraux

La haute luminosité et la couleur jaune fiable en font un choix idéal pour les indicateurs d'alimentation, les feux d'avertissement et le rétroéclairage décoratif où une visibilité claire est requise.

10.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance de limitation de courant en série ou un pilote à courant constant. Calculez la valeur de la résistance en fonction de la tension d'alimentation (Vs), de la tension directe typique (Vf ≈ 2,0V) et du courant de fonctionnement souhaité (par exemple, 20mA) : R = (Vs - Vf) / I_F.
• Conception du PCB :Assurez une surface de cuivre ou des vias thermiques adéquats autour des pastilles de la LED pour aider à dissiper la chaleur, surtout si le fonctionnement est proche des valeurs maximales.
• Conception optique :L'angle de vision de 50 degrés fournit un motif d'émission large. Considérez les exigences en matière de lentille ou de diffuseur si un motif de faisceau spécifique est nécessaire.
• Protection ESD :Dans les applications sujettes aux événements ESD, envisagez d'ajouter des diodes de suppression de tension transitoire (TVS) ou d'autres circuits de protection sur les lignes de la LED.

11. Comparaison et différenciation technique

Bien qu'une comparaison directe avec d'autres produits ne soit pas fournie dans cette fiche technique autonome, les principales caractéristiques différenciantes de cette LED peuvent être déduites :

• Technologie des matériaux :L'utilisation du matériau semi-conducteur AlGaInP est typique pour les LED jaunes et ambre à haute efficacité, offrant une bonne luminosité.
• Conformité :La conformité simultanée aux normes RoHS, REACH et sans halogène est un avantage significatif pour les produits ciblant les marchés mondiaux avec des réglementations environnementales strictes.
• Conditionnement :La disponibilité en bande et bobine facilite l'assemblage automatisé à grande vitesse par pick-and-place, réduisant les coûts de fabrication pour la production en volume.
• Classement (Binning) :Le système de classement explicite (CAT, HUE, REF) permet un appariement plus serré de la couleur et de la luminosité dans les applications utilisant plusieurs LED, un facteur critique dans le rétroéclairage des écrans.

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

12.1 Quel est le courant de fonctionnement recommandé ?

Les caractéristiques électro-optiques sont spécifiées à IF=20mA, qui est la condition de test standard et le point de fonctionnement typique recommandé pour atteindre la luminosité et la longévité spécifiées.

12.2 Puis-je alimenter cette LED en continu à 25mA ?

Bien que 25mA soit la valeur maximale absolue pour le courant continu, cela n'est pas recommandé pour un fonctionnement normal. Fonctionner à la valeur maximale réduit les marges de sécurité, augmente la température de jonction et peut raccourcir la durée de vie. Conception pour 20mA ou moins pour une fiabilité optimale.

12.3 Comment interpréter la valeur d'intensité lumineuse ?

L'intensité lumineuse typique est de 200 millicandelas (mcd) à 20mA. C'est une mesure de la luminosité perçue dans la direction de l'émission de crête. La valeur minimale garantie est de 100 mcd. La valeur réelle pour une unité spécifique se situera dans la plage de classement indiquée par le code "CAT".

12.4 Que signifie l'angle de vision ?

Un angle de vision de 50 degrés (largeur à mi-hauteur) signifie que l'intensité lumineuse est au moins la moitié de sa valeur de crête dans un cône de 50 degrés centré sur l'axe de la LED. La lumière est visible en dehors de cet angle mais à une intensité plus faible.

12.5 Un dissipateur thermique est-il requis ?

Pour un fonctionnement à 20mA à des températures ambiantes modérées, un dissipateur thermique dédié n'est généralement pas requis pour une seule LED. Cependant, une gestion thermique appropriée sur le PCB (pastilles de cuivre adéquates) est nécessaire. Si plusieurs LED sont regroupées, ou si la température ambiante est élevée (>~60°C), une analyse thermique et un éventuel refroidissement sont recommandés.

13. Étude de cas d'application pratique

Scénario : Indicateur d'état sur un routeur réseau

Un concepteur a besoin d'une LED jaune brillante et fiable pour indiquer "Connexion Internet Active" sur un routeur grand public. La LED sera pilotée directement depuis une broche GPIO d'un microcontrôleur 3,3V.

1. Sélection des composants :Cette LED est choisie pour sa haute luminosité (200 mcd typique), qui assure la visibilité dans une pièce bien éclairée, et sa conformité aux normes environnementales requises pour l'électronique grand public.
2. Conception du circuit :Une résistance de limitation de courant est calculée. En utilisant V_alimentation= 3,3V, V_f= 2,0V, et I_f= 20mA : R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohms. La valeur standard la plus proche (68 Ohms) est sélectionnée, résultant en un courant légèrement inférieur (~19mA), ce qui est acceptable.
3. Conception du PCB :La LED est placée sur le panneau avant. L'empreinte PCB correspond aux dimensions du boîtier. Un petit remplissage de cuivre est connecté aux pastilles de cathode et d'anode pour aider à la dissipation thermique.
4. Assemblage :Les LED sont fournies en bande et bobine, compatibles avec la ligne d'assemblage automatisée du fabricant. Le profil de soudage par refusion est ajusté pour respecter le pic spécifié de 260°C pendant 5 secondes.
5. Résultat :Le produit final présente un indicateur lumineux jaune clair et uniforme qui indique de manière fiable l'état du réseau, répondant à toutes les exigences de luminosité et de réglementation.

14. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur la technologie semi-conductrice Phosphure d'Aluminium Gallium Indium (AlGaInP). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, des électrons et des trous sont injectés dans la région active. Leur recombinaison libère 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, la composition est ajustée pour produire des photons dans la région jaune du spectre (~589-591 nm). La résine diffusante jaune d'encapsulation sert à protéger la puce semi-conductrice, à façonner le faisceau lumineux de sortie (contribuant à l'angle de vision de 50 degrés) et à améliorer l'extraction de la lumière de la puce.

15. Tendances du développement technologique

Le domaine de la technologie LED continue d'évoluer. Bien que cette fiche technique représente un produit mature, les tendances générales influençant ces composants incluent :

• Efficacité accrue :Les améliorations continues des matériaux et des structures visent à produire plus de lumens par watt (efficacité plus élevée), réduisant la consommation d'énergie pour la même sortie lumineuse.
• Cohérence des couleurs améliorée :Les progrès dans la croissance épitaxiale et les processus de classement conduisent à des distributions de longueur d'onde et d'intensité plus serrées, permettant une meilleure uniformité de couleur dans les matrices.
• Fiabilité et durée de vie améliorées :La recherche se concentre sur les matériaux et les conditionnements qui gèrent mieux la chaleur et résistent aux facteurs de stress environnementaux, conduisant à des durées de vie opérationnelles plus longues dans des conditions difficiles.
• Miniaturisation :La tendance vers des appareils électroniques plus petits pousse à des LED dans des empreintes de boîtier toujours plus petites tout en maintenant ou en améliorant les performances optiques.
• Intégration intelligente :Une tendance plus large implique l'intégration de circuits de contrôle, de capteurs ou de capacités de communication directement avec le boîtier LED, évoluant vers des solutions d'éclairage "intelligentes".