Fiche technique LED 523-2SURD/S530-A3 - Rouge vif - 20mA - 32mcd - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une LED haute luminosité de 5mm, conçue pour des applications d'indication et de rétroéclairage. Le composant utilise une puce AlGaInP pour produire une couleur rouge vif avec une lentille en résine diffuse, garantissant un angle de vision large et uniforme. Il est conçu pour la fiabilité et la robustesse dans divers assemblages électroniques.

1.1 Caractéristiques principales et conformité

La série de LED offre plusieurs caractéristiques clés et certifications de conformité qui la rendent adaptée à la conception électronique moderne :

• Options d'angle de vision :Disponible avec différents angles de vision pour s'adapter aux exigences des applications.
• Conditionnement :Fournie en bande et bobine pour compatibilité avec les processus d'assemblage automatisés pick-and-place.
• Conformité environnementale :Le produit est conforme aux réglementations européennes RoHS (Restriction des substances dangereuses) et REACH. Il est également classé sans halogène, avec une teneur en Brome (Br) et Chlore (Cl) inférieure à 900 ppm chacun et leur total combiné inférieur à 1500 ppm.
• Haute luminosité :Spécialement conçue pour les applications nécessitant une intensité lumineuse plus élevée.
• Variantes de couleur et d'intensité :La série de lampes est disponible en différentes couleurs et grades d'intensité.

1.2 Applications cibles

Cette LED est principalement destinée à être utilisée comme source d'indication ou de rétroéclairage dans l'électronique grand public et industrielle. Les domaines d'application typiques incluent :

• Téléviseurs
• Écrans d'ordinateur
• Téléphones
• Périphériques et indicateurs informatiques généraux

2. Spécifications techniques et interprétation objective

Cette section détaille les limites absolues et les caractéristiques de fonctionnement standard de la LED. Tous les paramètres sont spécifiés à une température ambiante (Ta) de 25°C sauf indication contraire.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Un fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé pour une utilisation normale.

• Courant direct continu (IF) :25 mA. C'est le courant continu maximum qui peut être appliqué en continu.
• Courant direct de crête (IFP) :60 mA. Ceci n'est permis que dans des conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 à 1 kHz.
• Tension inverse (VR) :5 V. Dépasser cette tension en sens inverse peut provoquer une rupture de jonction.
• Dissipation de puissance (Pd) :60 mW. La puissance maximale que le boîtier peut dissiper.
• Température de fonctionnement & de stockage :-40°C à +85°C (fonctionnement), -40°C à +100°C (stockage).
• Température de soudure (Tsol) :260°C pendant 5 secondes. Ceci définit la tolérance du profil de soudage par refusion.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard (IF=20mA).

• Intensité lumineuse (Iv) :32 mcd (Typique), 16 mcd (Minimum). C'est la luminosité perçue dans la direction de l'intensité maximale.
• Angle de vision (2θ1/2) :120° (Typique). L'angle auquel l'intensité lumineuse est la moitié de la valeur de crête. La lentille diffuse crée ce motif de vision large.
• Longueur d'onde de crête (λp) :632 nm (Typique). La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λd) :624 nm (Typique). La longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la couleur "rouge vif".
• Tension directe (VF) :2,0 V (Typique), allant de 1,7 V (Min) à 2,4 V (Max) à 20mA. Ce paramètre a une incertitude de mesure de ±0,1V.
• Courant inverse (IR) :10 μA (Maximum) à VR=5V.

Tolérances de mesure :Intensité lumineuse : ±10%, Longueur d'onde dominante : ±1,0nm.

3. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques illustrant le comportement du composant dans différentes conditions. Leur compréhension est cruciale pour une conception de circuit robuste.

3.1 Distribution spectrale et spatiale

Lacourbe Intensité relative vs Longueur d'ondemontre un spectre d'émission typique étroit centré autour de 632 nm, caractéristique des matériaux AlGaInP. Lacourbe de Directivitéconfirme visuellement le motif d'émission large de 120°, de type lambertien, créé par la lentille diffuse, assurant une bonne visibilité depuis des angles hors axe.

3.2 Caractéristiques électriques et thermiques

Lacourbe Courant direct vs Tension directe (Courbe IV)démontre la relation exponentielle de la diode. Au point de fonctionnement typique de 20mA, la tension est d'environ 2,0V. Lacourbe Intensité relative vs Courant directmontre que la sortie lumineuse augmente linéairement avec le courant jusqu'à la valeur maximale, mais les concepteurs doivent considérer la dissipation thermique à des courants plus élevés.

Lescourbes Intensité relative vs Température ambianteetCourant direct vs Température ambiantesont critiques pour la gestion thermique. L'intensité lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente. Inversement, pour une tension fixe, le courant direct augmente avec la température en raison du coefficient de température négatif de la tension directe de la diode. Cela peut conduire à un emballement thermique s'il n'est pas correctement géré avec un circuit limiteur de courant.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

La LED présente un boîtier radial à broches standard de 5mm. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
• La hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm (0,059 pouces).
• La tolérance standard pour les dimensions non spécifiées est de ±0,25mm.

Le dessin dimensionnel spécifie l'espacement des broches, le diamètre du corps, la forme de la lentille et la hauteur totale, essentiels pour la conception de l'empreinte PCB et l'ajustement mécanique.

4.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement identifiée par un méplat sur la collerette plastique de la LED et/ou par la broche la plus courte. La polarité correcte doit être respectée lors de l'installation pour éviter les dommages par polarisation inverse.

5. Guide d'assemblage, soudage et manipulation

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

5.1 Formage des broches

• La flexion doit se produire à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy pour éviter les contraintes sur le joint d'étanchéité.
• Former les broches avant le soudage.
• Évitez de stresser le boîtier. Des trous PCB mal alignés provoquant une insertion forcée peuvent dégrader la résine époxy.
• Couper les broches à température ambiante.

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 azote et dessiccant.
• Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour prévenir la condensation.

5.3 Processus de soudage

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

Soudage manuel :Température de pointe du fer maximum 300°C (pour fer de 30W), temps de soudage maximum 3 secondes.

Soudage à la vague/par immersion :Température de préchauffage maximum 100°C (pendant 60 secondes max). Température du bain de soudure maximum 260°C pendant 5 secondes.

Notes générales sur le soudage :

• Évitez les contraintes sur les broches pendant les phases à haute température.
• Ne pas effectuer de soudage par immersion/manuel plus d'une fois.
• Protéger la LED des chocs mécaniques jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante après soudage.
• Utiliser la température de soudage efficace la plus basse.
• Un graphique de profil de soudage recommandé est fourni, montrant les zones temps vs température pour le préchauffage, la stabilisation, la refusion et le refroidissement.

5.4 Nettoyage

• Si nécessaire, nettoyer uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
• Éviter le nettoyage par ultrasons. Si absolument nécessaire, préqualifier les paramètres du processus (puissance, temps) pour s'assurer qu'aucun dommage ne se produit.

5.5 Gestion thermique et ESD

Gestion thermique :Le courant de fonctionnement doit être déclassé de manière appropriée en fonction de la température ambiante, comme indiqué sur la courbe de déclassement. Une conception de PCB appropriée et, si nécessaire, un dissipateur thermique doivent être envisagés lors de la phase de conception de l'application pour contrôler la température de jonction.

ESD (Décharge électrostatique) :La LED est sensible aux décharges électrostatiques. 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.

6. Informations sur l'emballage, l'étiquetage et la commande

6.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées pour prévenir les dommages pendant l'expédition et le stockage :

• Emballage primaire :Sacs anti-électrostatiques.
• Emballage secondaire :Cartons intérieurs contenant 5 sacs.
• Emballage tertiaire :Cartons extérieurs contenant 10 cartons intérieurs.
• Quantité d'emballage :200 à 500 pièces par sac. Par conséquent, un carton extérieur contient entre 10 000 et 25 000 pièces (10 cartons intérieurs * 5 sacs * 200-500 pcs).

6.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage contiennent plusieurs codes pour la traçabilité et le tri :

• CPN :Numéro de pièce du client.
• P/N :Numéro de pièce du fabricant (ex. : 523-2SURD/S530-A3).
• QTY :Quantité d'emballage.
• CAT :Grades d'intensité lumineuse (classe de luminosité).
• HUE :Grades de longueur d'onde dominante (classe de couleur).
• REF :Grades de tension directe (classe de tension).
• LOT No :Numéro de lot de fabrication pour la traçabilité.

7. Considérations de conception d'application et FAQ

7.1 Conception de circuit

Une résistance limitatrice de courant est obligatoire lors de l'alimentation de cette LED à partir d'une source de tension. La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Utilisez la tension directe maximale (2,4V) de la fiche technique pour une conception conservatrice afin de garantir que le courant ne dépasse pas 20mA même avec des variations d'un composant à l'autre. Par exemple, avec une alimentation de 5V : R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohms. Une résistance standard de 150 Ohms fournirait une marge de sécurité.

7.2 Réponses aux questions typiques des utilisateurs

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

R : Bien que la valeur maximale absolue soit de 25mA, les caractéristiques électro-optiques sont spécifiées à 20mA. Pour un fonctionnement fiable à long terme et pour tenir compte des effets de température, il est conseillé de concevoir pour 20mA ou moins, en utilisant les courbes de déclassement si la température ambiante est élevée.

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 (632nm) est le pic physique du spectre d'émission lumineuse. La Longueur d'onde dominante (624nm) est la longueur d'onde unique que l'œil humain percevrait comme correspondant à la couleur de la LED. La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour les applications d'indication de couleur.

Q : Un dissipateur thermique est-il nécessaire ?

R : Pour un fonctionnement à 20mA dans des températures ambiantes modérées, un dissipateur thermique dédié n'est généralement pas nécessaire pour une seule LED. Cependant, la gestion thermique devient critique dans les réseaux à haute densité, les températures ambiantes élevées, ou lors d'une alimentation proche du courant maximum. Le PCB lui-même agit comme un dissipateur thermique via les broches.

8. Comparaison et différenciation techniques

Cette LED se différencie par ses choix spécifiques de matériaux et de construction :

• Technologie de puce (AlGaInP) :Comparée aux technologies plus anciennes, AlGaInP offre un rendement plus élevé et une meilleure pureté de couleur pour les LED rouges et ambrées, résultant en la couleur "rouge vif" spécifiée avec une bonne intensité lumineuse.
• Lentille diffuse vs. Lentille claire :La lentille en résine diffuse échange une petite quantité d'intensité axiale de crête contre un angle de vision beaucoup plus large et plus uniforme (120°), éliminant l'effet de "point chaud". C'est idéal pour les indicateurs qui doivent être vus sous différents angles.
• Conformité :La conformité totale RoHS, REACH et sans halogène la rend adaptée aux marchés mondiaux et aux conceptions soucieuses de l'environnement, la différenciant des alternatives non conformes.

9. Principes de fonctionnement et tendances

9.1 Principe de fonctionnement de base

Il s'agit d'une photodiode à semi-conducteur fonctionnant en polarisation directe. Lorsqu'une tension supérieure à la tension directe (V_F) est appliquée, les électrons et les trous se recombinent à la jonction p-n dans le matériau semi-conducteur AlGaInP. Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière) avec une longueur d'onde correspondant à l'énergie de la bande interdite du matériau, qui se situe dans la région rouge du spectre visible. La lentille en résine époxy diffuse encapsule la puce, fournit une protection mécanique et façonne le faisceau lumineux de sortie.

9.2 Contexte industriel et tendances

La LED radiale de 5mm reste un composant fondamental et largement utilisé en raison de sa simplicité, de son faible coût et de sa facilité d'utilisation pour l'assemblage traversant. Alors que les LED CMS (composants montés en surface) dominent la production automatisée à grand volume, les LED traversantes comme celle-ci sont encore prévalentes dans le prototypage, les kits éducatifs, les travaux de réparation et les applications nécessitant une luminosité ponctuelle plus élevée ou une robustesse aux vibrations. La tendance dans ce segment va vers une efficacité plus élevée (plus de lumière par mA), une conformité environnementale plus stricte et un tri plus cohérent pour l'uniformité de couleur et de luminosité dans la production par lots.