Fiche technique de la lampe LED 513SURD/S530-A3 - Rouge Hyper - Angle de vision de 180° - Tension directe typique 2,0V - Intensité lumineuse typique 20mcd - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La 513SURD/S530-A3 est une LED à montage en surface conçue pour des applications nécessitant une haute luminosité et des performances fiables. Elle utilise une puce AlGaInP pour produire une couleur Rouge Hyper avec une longueur d'onde dominante typique de 624nm. Ce composant se caractérise par son large angle de vision de 180 degrés, le rendant adapté au rétroéclairage et aux applications d'indicateur où une large visibilité est essentielle.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette LED incluent sa construction robuste, sa conformité aux réglementations environnementales telles que RoHS, REACH et les normes sans halogène, et sa disponibilité en bande et bobine pour l'assemblage automatisé. Elle est spécifiquement ciblée sur le marché de l'électronique grand public, incluant les applications dans les téléviseurs, les écrans d'ordinateur, les téléphones et l'équipement informatique général où un indicateur ou un rétroéclairage rouge vif et uniforme est requis.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

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

2.1 Valeurs maximales absolues

Le composant est spécifié pour un courant direct continu (IF) de 25 mA. Dépasser cette valeur peut causer des dommages permanents. La tension inverse maximale (VR) est de 5V. Le composant peut résister à une décharge électrostatique (ESD) de 2000V (Modèle du corps humain), ce qui est un niveau standard pour la manipulation de base des composants. La dissipation de puissance (Pd) est limitée à 60 mW. La plage de température de fonctionnement (Topr) est de -40°C à +85°C, et la température de stockage (Tstg) s'étend à +100°C. La température de soudage nominale est de 260°C pendant 5 secondes, ce qui est compatible avec les procédés de refusion standard sans plomb.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Toutes les mesures sont spécifiées à une température de jonction (Tj) de 25°C et un courant direct de 20 mA. L'intensité lumineuse typique (Iv) est de 20 millicandelas (mcd). L'angle de vision (2θ1/2), défini comme l'angle où l'intensité chute à la moitié de sa valeur de crête, est de 180 degrés complets. La longueur d'onde de crête (λp) est typiquement de 632 nm, tandis que la longueur d'onde dominante (λd) est typiquement de 624 nm. La largeur de bande du spectre de rayonnement (Δλ) est de 20 nm. La tension directe (VF) a une valeur typique de 2,0V et un maximum de 2,4V à 20mA. Le courant inverse (IR) est spécifié avec un maximum de 10 µA à une tension inverse de 5V.

2.3 Tolérances de mesure

La fiche technique note d'importantes incertitudes de mesure : ±0,1V pour la tension directe, ±10% pour l'intensité lumineuse, et ±1,0nm pour la longueur d'onde dominante. Ces tolérances doivent être prises en compte lors de la conception du circuit et de la sélection du classement pour garantir que les performances du système répondent aux spécifications.

3. Explication du système de classement (Binning)

Le produit utilise un système de classement (binning) pour catégoriser les unités en fonction de paramètres optiques et électriques clés. Cela garantit l'homogénéité au sein d'un lot de production et permet aux concepteurs de sélectionner des LED répondant à des exigences d'application spécifiques.

3.1 Classement par longueur d'onde et intensité lumineuse

Les LED sont triées en grades pour la Longueur d'onde dominante (HUE) et l'Intensité lumineuse (CAT). La longueur d'onde dominante typique est de 624nm, mais les unités réelles se situeront dans une plage de classement spécifiée autour de cette valeur. De même, bien que l'intensité lumineuse typique soit de 20mcd, les unités réelles sont classées en catégories (CAT) en fonction de leur sortie mesurée. Les concepteurs doivent consulter la documentation spécifique du fabricant sur les codes de classement pour sélectionner les codes HUE et CAT appropriés aux besoins de cohérence de couleur et de luminosité de leur application.

3.2 Classement par tension directe

Les unités sont également classées par Tension directe (REF). La VF typique est de 2,0V avec un maximum de 2,4V. Le classement par tension aide à concevoir des circuits d'alimentation efficaces et à assurer une distribution uniforme du courant lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs courbes caractéristiques qui illustrent le comportement du composant dans différentes conditions.

4.1 Distribution spectrale et directivité

Lacourbe Intensité relative en fonction de la Longueur d'ondemontre le spectre d'émission, centré autour de 632nm (crête) avec une largeur de bande d'environ 20nm. Lacourbe de Directivitéconfirme visuellement le très large angle de vision de 180 degrés, montrant un profil d'émission quasi-Lambertien où l'intensité diminue progressivement depuis le centre.

4.2 Caractéristiques électriques et thermiques

Lacourbe Courant direct en fonction de la Tension directe (Courbe IV)démontre la relation exponentielle de la diode. Lacourbe Intensité relative en fonction du Courant directmontre que la sortie lumineuse augmente avec le courant mais peut devenir sous-linéaire à des courants plus élevés en raison des effets thermiques. Lescourbes Intensité relative en fonction de la Température ambianteetCourant direct en fonction de la Température ambiantesont cruciales pour la gestion thermique. Elles montrent que la sortie lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente, et que la tension directe a un coefficient de température négatif (diminue avec l'augmentation de la température).

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier et dessin

La LED est logée dans un boîtier pour montage en surface. Le dessin dimensionnel spécifie la longueur, la largeur et la hauteur du composant, ainsi que l'espacement et la taille des broches. Les notes clés incluent : toutes les dimensions sont en millimètres, la hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm, et la tolérance générale est de ±0,25mm sauf indication contraire. Le respect précis de ces dimensions est critique pour la conception de l'empreinte PCB et l'assemblage automatisé par pick-and-place.

5.2 Identification de la polarité et conception des pastilles

La cathode est généralement identifiée par un marqueur visuel sur le boîtier, tel qu'une encoche, un point ou une broche raccourcie. Le motif de pastilles PCB (empreinte) doit être conçu selon la disposition recommandée dans le dessin dimensionnel pour assurer un soudage correct et une stabilité mécanique. Un espacement suffisant entre le joint de soudure et la lentille en époxy (minimum 3mm) est obligatoire pour éviter les dommages thermiques pendant le soudage.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

Une manipulation et un assemblage appropriés sont vitaux pour la fiabilité.

6.1 Formage des broches et stockage

Si les broches nécessitent un formage, cela doit être fait avant le soudage. La courbure doit être à au moins 3mm de l'ampoule en époxy pour éviter les contraintes sur le joint d'étanchéité. La coupe doit être effectuée à température ambiante. Les LED doivent être stockées à ≤30°C et ≤70% d'HR. Pour un stockage à long terme au-delà de 3 mois, une atmosphère d'azote avec dessiccant est recommandée. Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour empêcher la condensation.

6.2 Paramètres et profil de soudage

Les conditions de soudage recommandées sont fournies pour le soudage manuel et le soudage à la vague/par immersion. Pour le soudage manuel : température de la pointe du fer ≤300°C (30W max), temps ≤3 secondes, avec une distance minimale de 3mm entre le joint et l'ampoule. Pour le soudage à la vague : préchauffage ≤100°C pendant ≤60 secondes, bain de soudure à ≤260°C pendant ≤5 secondes, avec la même règle de distance de 3mm. Un graphique de profil de soudage est recommandé, montant une montée en température progressive, un pic à 260°C et un refroidissement contrôlé. Évitez un refroidissement rapide. Le soudage (par immersion ou manuel) ne doit pas être effectué plus d'une fois.

6.3 Nettoyage et gestion thermique

Le nettoyage, si nécessaire, doit utiliser de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé sauf s'il a été préalablement qualifié, car il peut causer des dommages. Un dissipateur thermique efficace est crucial. Le courant de fonctionnement doit être déclassé en fonction de la température ambiante, en se référant à la courbe de déclassement. Contrôler la température autour de la LED dans l'application finale est essentiel pour maintenir la sortie lumineuse et la fiabilité à long terme.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécifications d'emballage

Les LED sont emballées dans des sacs anti-statiques pour la protection contre les décharges électrostatiques (ESD). La hiérarchie d'emballage est : 200-500 pièces par sac, 5 sacs par boîte intérieure, et 10 boîtes intérieures par carton maître. Les matériaux d'emballage sont résistants à l'humidité.

7.2 Explication de l'étiquetage et numéro de modèle

Les étiquettes d'emballage incluent plusieurs codes : CPN (Numéro de pièce client), P/N (Numéro de pièce fabricant : 513SURD/S530-A3), QTY (Quantité), CAT (Grade d'intensité lumineuse), HUE (Grade de longueur d'onde dominante), REF (Grade de tension directe) et LOT No. (Numéro de lot de traçabilité).

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est idéale pour les indicateurs d'état, le rétroéclairage de boutons ou de panneaux, et l'éclairage général dans l'électronique grand public. Son large angle de vision la rend particulièrement adaptée aux applications où la LED peut être vue sous différents angles, comme sur la façade avant d'un moniteur ou d'un téléviseur.

8.2 Considérations de conception

Lors de la conception du circuit d'alimentation, utilisez une source de courant constant ou une résistance de limitation de courant en série avec la LED pour maintenir une luminosité stable et éviter l'emballement thermique. Prenez en compte le classement de tension directe et le coefficient de température. Assurez-vous que la conception du PCB prévoit un dégagement thermique adéquat, surtout si le fonctionnement est proche des valeurs maximales absolues. Respectez toujours la distance minimale (3mm) entre la pastille de soudure et la lentille en époxy dans la conception de l'empreinte PCB.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux LED rouges standard, ce composant Rouge Hyper en AlGaInP offre une efficacité lumineuse supérieure, procurant une plus grande luminosité pour le même courant d'alimentation. Son angle de vision de 180 degrés est nettement plus large que celui de nombreuses LED CMS, qui ont souvent des angles de 120 à 140 degrés. Cela en fait un choix supérieur pour les applications nécessitant une visibilité omnidirectionnelle. Sa conformité aux normes environnementales modernes (RoHS, sans halogène) est un facteur différenciant clé sur les marchés réglementés.

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

10.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

La longueur d'onde de crête (λp=632nm) est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale. La longueur d'onde dominante (λd=624nm) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED. Les concepteurs concernés par la perception des couleurs doivent se concentrer sur la longueur d'onde dominante.

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

Bien que 25mA soit la valeur maximale absolue, les caractéristiques électro-optiques sont spécifiées à 20mA. Pour un fonctionnement fiable à long terme et pour tenir compte de l'élévation de température, il est conseillé d'alimenter la LED à 20mA ou moins, en appliquant un déclassement approprié si la température ambiante est élevée.

10.3 Quelle est l'importance critique de la règle de distance minimale de 3mm pour le soudage ?

Elle est très critique. Souder à moins de 3mm de l'ampoule en époxy peut transférer une chaleur excessive à la puce interne et aux fils de liaison, pouvant causer une défaillance immédiate ou une dégradation à long terme du joint d'étanchéité en époxy, entraînant une fiabilité réduite et une défaillance prématurée.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur réseau

Un concepteur a besoin de plusieurs LED d'état rouges vives visibles de tous les côtés du routeur. La 513SURD/S530-A3 est sélectionnée pour son angle de vision de 180° et sa couleur Rouge Hyper. Un circuit d'alimentation à courant constant est conçu pour fournir 18mA à chaque LED (déclassé par rapport à 20mA pour une marge). L'empreinte PCB est créée exactement selon le dessin dimensionnel, garantissant un espace de 3,5mm entre le bord de la pastille de soudure et l'emplacement de la LED. Des LED du même classement HUE et CAT sont commandées pour garantir une couleur et une luminosité uniformes sur tout le panneau. Après l'assemblage en utilisant le profil de refusion recommandé, les indicateurs offrent une visibilité cohérente et grand angle.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est basée sur une puce semi-conductrice en AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur. Ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde de la lumière émise, dans ce cas, dans le spectre Rouge Hyper (~624nm). La lentille en époxy encapsule la puce, fournit une protection mécanique et façonne la sortie lumineuse pour obtenir l'angle de vision souhaité de 180 degrés.

13. Tendances technologiques et contexte

La technologie AlGaInP est mature et très efficace pour produire des LED rouges, oranges et jaunes. La tendance pour les LED d'indicateur et de rétroéclairage va vers une efficacité plus élevée (plus de lumière par watt), des boîtiers plus petits et des angles de vision plus larges. Ce composant s'aligne sur la tendance des larges angles de vision. De plus, la poussée générale de l'industrie pour la conformité environnementale se reflète dans ses qualifications RoHS, REACH et sans halogène. Les développements futurs pourraient se concentrer sur une efficacité encore plus élevée et l'intégration avec des pilotes intelligents, mais pour les applications d'indicateur standard, des composants fiables comme celui-ci restent fondamentaux.