Mini Top View LED Série 65-21 - Jaune Brillant - 2.0x1.25x0.8mm - 2.35V - 120mW - Fiche Technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La série 65-21 représente une famille de diodes électroluminescentes (LED) Mini Top View conçues pour les applications de technologie de montage en surface (CMS). Ce modèle spécifique, identifié par la référence 65-21/Y2SC-AR1S2B/2T, émet une lumière jaune brillante. La philosophie de conception centrale vise à fournir une source lumineuse compacte et fiable, optimisée pour un couplage optique efficace, la rendant particulièrement adaptée à une utilisation avec des guides de lumière et des guides d'ondes.

Le boîtier est constitué d'un corps en résine blanche, contribuant à son contraste élevé et à son efficacité en tant qu'indicateur optique. Une caractéristique clé est son large angle de vision, obtenu grâce à la conception intégrée du réflecteur du boîtier. Cette conception élargit non seulement le diagramme d'émission, mais améliore également l'extraction et la directivité de la lumière vers l'application prévue, comme l'entrée d'un guide de lumière.

Le produit est entièrement conforme aux directives sans plomb et RoHS (Restriction des substances dangereuses), garantissant qu'il répond aux normes environnementales et réglementaires contemporaines pour les composants électroniques. Il est fourni en bande et en bobine pour une compatibilité avec les processus d'assemblage automatisés par pick-and-place, supportant ainsi la fabrication en grande série.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir sur le composant. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Tension inverse (V_R) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Courant direct continu (I_F) :50 mA.
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA, admissible en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10, fréquence 1 kHz).
• Dissipation de puissance (P_d) :120 mW. Il s'agit de la perte de puissance maximale admissible sous forme de chaleur à une température ambiante (T_a) de 25°C. Une déclassement est nécessaire à des températures plus élevées.
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du corps humain (HBM) :2000 V. Cette valeur indique un niveau modéré de robustesse ESD ; des procédures de manipulation appropriées sont toujours recommandées.
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C.
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +90°C.
• Température de soudure :Pour le soudage par refusion, une température de crête de 260°C pendant 10 secondes est spécifiée. Pour le soudage manuel, la limite est de 350°C pendant 3 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard de T_a=25°C et I_F=20 mA, sauf indication contraire. Les tolérances sont spécifiées.

• Intensité lumineuse (I_v) :S'étend d'un minimum de 112 mcd à un maximum de 285 mcd, avec une valeur typique dans cette plage. La tolérance est de ±11%.
• Angle de vision (2θ_1/2) :120 degrés (typique). Il s'agit de l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de sa valeur de crête, confirmant l'émission grand angle.
• Longueur d'onde de crête (λ_p) :591 nm (typique). C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :S'étend de 585,5 nm à 594,5 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain pour correspondre à la couleur de la LED. La tolérance est de ±1 nm.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :15 nm (typique). Ce paramètre définit la largeur du spectre émis.
• Tension directe (V_F) :S'étend de 1,75 V à 2,35 V à 20 mA. La tolérance est de ±0,1 V.
• Courant inverse (I_R) :Maximum de 10 μA lorsqu'une tension inverse de 5 V est appliquée.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour garantir l'uniformité de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en classes (bins) en fonction de paramètres clés.

3.1 Classement par longueur d'onde dominante (Groupe A)

Définit la couleur perçue (teinte).

- Classe D3 :585,5 nm à 588,5 nm.

- Classe D4 :588,5 nm à 591,5 nm.

- Classe D5 :591,5 nm à 594,5 nm.

3.2 Classement par intensité lumineuse

Définit le niveau de luminosité.

- Classe R1 :112 mcd à 140 mcd.

- Classe R2 :140 mcd à 180 mcd.

- Classe S1 :180 mcd à 225 mcd.

- Classe S2 :225 mcd à 285 mcd.

3.3 Classement par tension directe (Groupe B)

Définit la caractéristique électrique pour la conception du circuit.

- Classe 0 :1,75 V à 1,95 V.

- Classe 1 :1,95 V à 2,15 V.

- Classe 2 :2,15 V à 2,35 V.

Le suffixe de la référence (par exemple, Y2SC-AR1S2B/2T) encode ces sélections de classes, permettant une commande précise en fonction des exigences de l'application.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes de caractéristiques électro-optiques typiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte, de telles courbes illustrent généralement la relation entre le courant direct et l'intensité lumineuse (courbe I-V/L), l'effet de la température ambiante sur l'intensité lumineuse et la tension directe, et la distribution spectrale de puissance. L'analyse de ces courbes est cruciale pour comprendre les performances dans des conditions non standard, comme l'alimentation de la LED à des courants autres que 20 mA ou son fonctionnement dans des environnements à température élevée. Les concepteurs doivent consulter les données graphiques pour prédire le comportement et garantir un fonctionnement fiable dans le cas d'utilisation prévu.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Schéma et dimensions du boîtier

La LED présente un boîtier CMS compact. Les dimensions clés incluent une taille de corps d'environ 2,0 mm de longueur, 1,25 mm de largeur et 0,8 mm de hauteur (tolérance ±0,1 mm sauf indication contraire). Un schéma de pastilles de soudure recommandé est fourni pour assurer une fixation mécanique et une dissipation thermique appropriées pendant le soudage par refusion. La conception inclut des marquages de polarité pour garantir une orientation correcte sur le PCB.

5.2 Spécifications de la bande et de la bobine

Le composant est fourni sur une bande porteuse embossée d'une largeur de 8 mm. Le pas des alvéoles est de 4 mm, et chaque bobine contient 2000 pièces. Les dimensions détaillées de la bobine (diamètre du moyeu, diamètre de la bride, etc.) sont fournies pour la compatibilité avec les équipements d'assemblage automatisés. Le conditionnement inclut des mesures de résistance à l'humidité : la bobine est scellée à l'intérieur d'un sac étanche à l'humidité en aluminium avec un dessiccant et une carte indicateur d'humidité pour protéger les LED de l'humidité ambiante pendant le stockage et le transport.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

Soudage par refusion :Le composant est conçu pour des profils de soudage par refusion sans plomb avec une température de crête de 260°C ±5°C pendant au moins 5 secondes (temps au-dessus du liquidus). La conception de pastille recommandée doit être suivie pour éviter l'effet "tombstoning" et assurer une soudure fiable.

Soudage manuel :Si nécessaire, un soudage manuel peut être effectué avec une température de pointe ne dépassant pas 350°C pendant un maximum de 3 secondes par borne.

Limitation de courant :Il est impératif d'utiliser une résistance de limitation de courant externe en série avec la LED. La tension directe a une tolérance, et une légère augmentation de la tension d'alimentation peut provoquer une forte augmentation, potentiellement destructrice, du courant direct en raison de la caractéristique exponentielle I-V de la diode.

7. Précautions de stockage et de manipulation

1. Sensibilité à l'humidité :Le boîtier est sensible à l'humidité (MSL). Le sac étanche non ouvert doit être stocké à ≤30°C et ≤90% HR.

2. Durée de vie en atelier :Après ouverture du sac, les composants ont une durée de vie en atelier de 1 an lorsqu'ils sont stockés à ≤30°C et ≤60% HR. Les pièces non utilisées doivent être rescellées dans un sac sec avec dessiccant.

3. Séchage (Baking) :Si l'indicateur d'humidité montre une exposition excessive à l'humidité ou si la durée de vie en atelier est dépassée, un traitement de séchage à 60°C ±5°C pendant 24 heures est requis avant la refusion pour éviter l'effet "popcorning" (fissuration du boîtier due à la pression de vapeur).

4. Protection ESD :Les précautions ESD standard doivent être observées pendant la manipulation.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Indicateurs optiques :Voyants d'état sur l'électronique grand public, les panneaux de contrôle industriels et les tableaux de bord automobiles.
• Couplage avec guide de lumière :Le large angle de vision et la conception du boîtier le rendent idéal pour injecter efficacement de la lumière dans des guides de lumière en acrylique ou en polycarbonate pour le rétroéclairage de symboles, de boutons ou pour créer un éclairage uniforme de panneau.
• Rétroéclairage :Pour les petits afficheurs LCD, les claviers, les interrupteurs à membrane et l'éclairage décoratif.
• Signalisation générale :Là où une indication jaune brillante est requise.

8.2 Considérations de conception

Lors de la conception avec cette LED :

- Circuit d'alimentation :Mettre en œuvre toujours un circuit à courant constant ou, au minimum, une source de tension avec une résistance en série calculée sur la base de la tension directe maximale (V_F) pour limiter le courant au niveau souhaité (par exemple, 20 mA).

- Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurez-vous que la conception du PCB prévoit une dissipation thermique adéquate, surtout si le fonctionnement est proche des valeurs maximales ou dans des températures ambiantes élevées.

- Conception optique :Pour les applications avec guide de lumière, modélisez l'efficacité de couplage en tenant compte du diagramme d'émission de la LED (angle de vision de 120°) et de la géométrie d'entrée du guide de lumière pour maximiser le transfert de lumière.

9. Fiabilité et assurance qualité

Le produit subit une série complète de tests de fiabilité réalisés avec un niveau de confiance de 90% et un LTPD (Lot Tolerance Percent Defective) de 10%. Les éléments de test incluent :

- Résistance au soudage par refusion.

- Cyclage thermique (-40°C à +100°C).

- Choc thermique (-10°C à +100°C).

- Stockage à haute température (100°C).

- Stockage à basse température (-40°C).

- Durée de vie en fonctionnement continu (1000 heures à 20 mA).

- Durée de vie en fonctionnement haute température/haute humidité (85°C/85% HR).

Ces tests valident la robustesse de la LED sous diverses contraintes environnementales et opérationnelles, garantissant des performances à long terme dans les applications sur le terrain.

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

Q : Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec une alimentation de 5V ?

R : En utilisant la loi d'Ohm (R = (V_alim- V_F) / I_F) et la V_Fmax de 2,35V par sécurité : R = (5 - 2,35) / 0,020 = 132,5 Ω. Une résistance standard de 130 Ω ou 150 Ω serait appropriée, en vérifiant sa puissance nominale (P = I²R).

Q : Puis-je alimenter cette LED à 30 mA pour plus de luminosité ?

R : Le courant continu maximal absolu est de 50 mA, donc 30 mA est dans les spécifications. Cependant, l'intensité lumineuse n'est pas linéaire avec le courant, et un fonctionnement à un courant plus élevé augmente la dissipation de puissance (chaleur). Consultez les courbes de performance typiques pour estimer le gain de luminosité et assurez-vous que les limites thermiques ne sont pas dépassées.

Q : Comment interpréter la référence pour la commande ?

R : La référence 65-21/Y2SC-AR1S2B/2T encode la série, la couleur (Y pour jaune), et les classes spécifiques pour la longueur d'onde dominante (probablement D4/D5), l'intensité lumineuse (S2) et la tension directe (B2). Reportez-vous aux tableaux de plages de classes et à l'explication de l'étiquetage dans la fiche technique pour un appariement précis.

11. Étude de cas de conception pratique

Scénario :Conception d'un bouton de tableau de bord automobile rétroéclairé.

Mise en œuvre :Une seule LED 65-21/Y2SC-AR1S2B/2T est placée sur le PCB principal. Un guide de lumière en acrylique moulé sur mesure est positionné directement au-dessus de la LED, capturant son émission à 120°. Le guide de lumière canalise la lumière vers la face inférieure d'une icône de bouton translucide. Le circuit d'alimentation utilise le système 12V du véhicule, abaissé et régulé à 5V, avec une résistance série de 150 Ω pour fixer le courant à ~18 mA, fournissant une indication jaune claire et brillante tout en fonctionnant bien dans les limites de la LED pour une fiabilité à long terme dans la plage de température automobile.

12. Introduction technologique et tendances

Principe :Cette LED utilise une puce semi-conductrice AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium) pour générer de la lumière. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine la longueur d'onde de crête, dans ce cas, dans le spectre jaune (~591 nm). Le boîtier en résine transparente minimise l'absorption de la lumière et, combiné avec le réflecteur interne, façonne le faisceau de sortie.

Tendances :La miniaturisation des LED CMS se poursuit, poussée par la demande d'appareils électroniques plus petits. Les tendances incluent également une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), une meilleure uniformité des couleurs grâce à un classement plus serré, et une fiabilité accrue pour les environnements sévères comme les applications automobiles. L'intégration d'une protection ESD sur puce devient également plus courante. La série 65-21, avec son accent sur le couplage optique efficace, s'aligne sur la tendance d'utilisation des LED avec optiques secondaires (comme les guides de lumière) pour des solutions d'éclairage sophistiquées et à profil bas.