Fiche Technique DEL SMD Orange Boîtier 1206 - Dimensions 3.2mm x 1.6mm x 0.7mm - Tension 1.8-2.3V - Puissance 72mW - Document Technique en Français

1. Description

Ce document fournit les spécifications techniques complètes et les instructions de manipulation pour une Diode Électroluminescente (DEL) orange à montage en surface au format boîtier 1206.

1.1 Description Générale

Le composant est une DEL monochromatique émettant une lumière orange. La source lumineuse est basée sur une puce semi-conductrice orange encapsulée dans un boîtier compact pour montage en surface. Les dimensions physiques du boîtier sont de 3,2 mm de longueur, 1,6 mm de largeur et 0,7 mm de hauteur, le rendant adapté aux conceptions de cartes de circuit imprimé à haute densité.

1.2 Caractéristiques

• Angle de vision extrêmement large.
• Entièrement compatible avec les procédés d'assemblage standard par Technologie de Montage en Surface (SMT) et de soudage par refusion.
• Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) classé Niveau 3.
• Conforme aux directives sur la Restriction des Substances Dangereuses (RoHS).

1.3 Application

• Indicateurs d'état et de puissance dans les appareils électroniques.
• Rétroéclairage pour interrupteurs, boutons et symboles.
• Applications d'indicateur à usage général dans l'électronique grand public, les contrôles industriels et l'habitacle automobile.

1.4 Dimensions du Boîtier

Le contour mécanique et le patin de soudure recommandé sont critiques pour la conception du PCB. Le boîtier de la DEL a un corps rectangulaire avec deux terminaisons anode/cathode sur la face inférieure. La polarité est indiquée par un marquage sur la face supérieure ou inférieure (typiquement un point vert ou un coin chanfreiné). Le motif de pastille de soudure recommandé assure une formation correcte du joint de soudure et une stabilité mécanique pendant la refusion. Toutes les unités dimensionnelles sont en millimètres, avec des tolérances standard de ±0,2 mm sauf indication contraire. Les dimensions clés incluent une longueur totale de 3,20 mm, une largeur de 1,60 mm et une hauteur de 0,70 mm.

1.5 Paramètres du Produit

1.5.1 Caractéristiques Électriques et Optiques (Ts=25°C)

Ces paramètres sont testés dans des conditions normatives (Courant Direct, IF=20mA ; Tension Inverse, VR=5V). Le produit est proposé en plusieurs lots (bins) pour la tension directe (VF) et l'intensité lumineuse (IV), permettant une flexibilité de conception et une cohérence en production.

• Largeur à Mi-Hauteur du Spectre (Δλ) :Typiquement 15 nm, définissant la pureté de la couleur orange.
• Tension Directe (VF) :S'étend de 1,8V à 2,3V, divisée en plusieurs lots (B1, B2, C1, C2, D1).
• Longueur d'Onde Dominante (λD) :Définit la couleur perçue. Deux lots sont disponibles : E00 (620-625nm) et F00 (625-630nm), tous deux dans le spectre orange/rouge-orange.
• Intensité Lumineuse (IV) :Le flux lumineux, mesuré en millicandelas (mcd). Disponible en plusieurs lots de 1AQ (100-130 mcd) à 1GW (220-250 mcd) à 20mA.
• Angle de Vision (2θ1/2) :Très large de 140 degrés, assurant une visibilité sous de nombreux angles.
• Courant Inverse (IR) :Maximum de 10μA sous une polarisation inverse de 5V.
• Résistance Thermique (RΘJ-S) :La résistance thermique jonction-point de soudure est de 450°C/W, un paramètre clé pour la gestion thermique.

1.5.2 Ratings Absolus Maximum (Ts=25°C)

Ce sont les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Le fonctionnement doit être maintenu dans ces limites.

• Dissipation de Puissance (Pd) :72 mW
• Courant Direct Continu (IF) :30 mA
• Courant Direct de Crête (IFP) :60 mA (pulsé, cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms)
• Décharge Électrostatique (ESD) Modèle Corps Humain (HBM) :2000V
• Température de Fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C
• Température de Stockage (Tstg) :-40°C à +85°C
• Température de Jonction Maximale (Tj) :95°C

Note de Conception :La température de jonction ne doit pas dépasser sa valeur maximale. Le courant de fonctionnement doit être déterminé après avoir considéré la température réelle du boîtier dans l'application pour assurer des performances fiables à long terme.

1.6 Courbes Caractéristiques Optiques Typiques

Ces graphiques illustrent la relation entre les paramètres clés, essentiels pour la conception de circuit et la prédiction des performances.

• Tension Directe en fonction du Courant Direct :Montre la caractéristique IV non linéaire de la diode. La tension augmente avec le courant, la forme de la courbe dépendant du lot VF spécifique.
• Intensité Relative en fonction du Courant Direct :Démontre comment le flux lumineux augmente avec le courant d'attaque, généralement de manière sous-linéaire aux courants élevés en raison de l'échauffement et de la baisse d'efficacité.
• Intensité Relative en fonction de la Température de la Broche / Température Ambiante :Illustre l'effet d'extinction thermique, où le flux lumineux diminue à mesure que la température de la DEL augmente. Ceci est critique pour les applications en environnements à haute température.
• Courant Direct en fonction de la Longueur d'Onde Dominante :Montre le léger décalage de la longueur d'onde d'émission maximale avec la variation du courant d'attaque.
• Intensité Relative en fonction de la Longueur d'Onde :Le tracé du spectre d'émission, montrant la distribution d'intensité en fonction des longueurs d'onde, centrée autour de la longueur d'onde dominante (par exemple, ~610 nm).
• Diagramme du Diagramme de Rayonnement :Un diagramme polaire visualisant l'angle de vision large de 140 degrés, confirmant une émission quasi-lambertienne.

2. Conditionnement

Les DEL sont fournies dans un conditionnement standard de l'industrie pour l'assemblage SMT automatisé.

2.1 Spécification du Conditionnement

2.1.1 Dimensions de la Bande Porteuse

Les composants sont logés dans une bande porteuse emboutie. Les dimensions de la bande (taille de la poche, pas, largeur) sont spécifiées pour être compatibles avec les chargeurs standard des équipements de placement automatique pick-and-place.

2.1.2 Dimensions de la Bobine

La bande porteuse est enroulée sur une bobine. Les dimensions de la bobine (diamètre, taille du moyeu, largeur de la flasque) déterminent le nombre d'unités fournies par bobine et la compatibilité avec les chargeurs des machines de placement.

2.1.3 Spécification du Format d'Étiquette

Chaque bobine contient une étiquette avec des informations critiques : numéro de pièce, quantité, numéro de lot, code de date et niveau de sensibilité à l'humidité (MSL 3).

2.2 Emballage Résistant à l'Humidité

En raison de son classement MSL 3, les DEL sont conditionnées avec un dessiccant et une carte indicateur d'humidité à l'intérieur d'un sac barrière à l'humidité. Le sac est scellé pour protéger les composants de l'humidité ambiante pendant le stockage et le transport. Une fois le sac ouvert, les composants doivent être utilisés dans le délai de vie au sol spécifié (typiquement 168 heures pour MSL 3 dans des conditions d'usine à<30°C/60%HR) ou être re-séchés selon les directives.

2.3 Carton d'Expédition

Les sacs barrières scellés sont emballés dans des cartons pour l'expédition et le stockage, fournissant une protection physique.

2.4 Éléments et Conditions des Tests de Fiabilité

Le produit subit une série de tests de fiabilité pour garantir ses performances sous diverses contraintes environnementales. Les tests typiques peuvent inclure (déduits des normes de l'industrie) :

• Durée de Vie en Stockage à Haute Température :Exposé à la température de stockage maximale pendant une période prolongée.
• Cyclage Thermique :Soumis à des cycles répétés entre des extrêmes de haute et basse température.
• Résistance à l'Humidité :Testé dans des conditions de haute humidité et température.
• Résistance à la Chaleur de Soudure :Soumis à plusieurs cycles de soudage par refusion pour simuler les conditions de retouche.
• Sensibilité ESD :Testé selon le Modèle du Corps Humain (HBM) pour vérifier le rating 2000V.

2.5 Critères de Jugement des Dommages

Cette section définit les critères d'inspection visuelle et fonctionnelle après les tests de fiabilité. Les critères de défaillance incluent typiquement une défaillance catastrophique (pas de lumière), un décalage significatif des paramètres (par exemple, chute d'intensité lumineuse > 50%, changement de VF > ±0,2V), ou des dommages physiques visibles comme des fissures, une décoloration ou un délaminage.

3. Instructions de Soudage par Refusion SMT

Un soudage correct est critique pour la fiabilité. Ce composant est conçu pour les procédés de soudage par refusion sans plomb (Pb-free).

3.1 Profil de Soudage par Refusion SMT

Le profil de température de refusion recommandé doit être suivi pour éviter les dommages thermiques. Les paramètres clés incluent :

• Zone de Préchauffage / Imprégnation :Une montée en température progressive pour activer la flux et homogénéiser la température de la carte, typiquement entre 150°C et 200°C.
• Zone de Refusion :La température de crête subie par le corps de la DEL ne doit pas dépasser la limite maximale autorisée (souvent 260°C pendant un temps court, par exemple 10 secondes). Le temps au-dessus du liquidus (TAL) est également contrôlé.
• Zone de Refroidissement :Un taux de refroidissement contrôlé pour solidifier les joints de soudure et minimiser les contraintes thermiques.

Il est recommandé d'utiliser la température de crête la plus basse possible et le temps au-dessus du liquidus le plus court tout en produisant des joints de soudure fiables. Une chaleur excessive peut provoquer une décoloration de l'époxy, une défaillance des fils de liaison internes ou une dégradation de la puce.

4. Précautions de Manipulation

4.1 Directives de Manipulation et de Stockage

• Protection ESD :Bien que classée pour 2000V HBM, manipuler avec les précautions ESD standard (postes de travail mis à la terre, bracelets) pour éviter les dommages latents.
• Sensibilité à l'Humidité :Respecter strictement les exigences de manipulation MSL 3. Après ouverture du sac barrière, utiliser les composants dans le délai de vie au sol spécifié. S'il est dépassé, procéder à un séchage selon les procédures recommandées (par exemple, 125°C pendant 24 heures) avant la refusion.
• Contrainte Mécanique :Éviter d'appliquer une force mécanique directe ou des vibrations sur la lentille de la DEL, car cela peut endommager la structure interne.
• Nettoyage :Si un nettoyage post-soudure est requis, utiliser des solvants compatibles n'attaquant pas la lentille en époxy ou le marquage du boîtier. Éviter le nettoyage par ultrasons, qui peut provoquer des microfissures.
• Stockage :Stocker les sacs non ouverts dans un environnement frais et sec. Éviter l'exposition à la lumière directe du soleil ou à des gaz corrosifs.

5. Considérations d'Application et de Conception

5.1 Limitation de Courant

Une DEL est un dispositif piloté en courant. Toujours utiliser une résistance série limitant le courant ou un pilote à courant constant. La valeur de la résistance peut être calculée avec la loi d'Ohm : R = (Valim - VF_DEL) / IF. Choisir une puissance nominale de résistance appropriée. Pour une durée de vie prolongée et une meilleure fiabilité, envisager de piloter la DEL en dessous de son courant maximum absolu, par exemple à 20mA au lieu de 30mA.

5.2 Gestion Thermique

Bien que de petite taille, cette DEL dissipe de la chaleur. La résistance thermique de 450°C/W signifie que la température de jonction augmentera significativement au-dessus de la température du PCB à des courants élevés. Assurer une surface de cuivre adéquate sur le PCB sous et autour des pastilles de soudure de la DEL pour servir de dissipateur thermique. Ceci est particulièrement important dans les applications à haute température ambiante ou lors d'un fonctionnement à des courants > 20 mA.

5.3 Conception Optique

L'angle de vision de 140 degrés fournit un éclairage large et diffus. Pour les applications nécessitant un faisceau plus directionnel, des lentilles externes ou des guides de lumière peuvent être utilisés. La couleur orange est efficace pour les indicateurs d'avertissement ou d'état et est très visible.

5.4 Polarité et Placement

Une polarité incorrecte empêchera la DEL de s'allumer. Toujours vérifier le marquage de polarité (par exemple, point vert du côté cathode) par rapport à la sérigraphie du PCB pendant l'assemblage et l'inspection. S'assurer que la conception des pastilles de soudure correspond au modèle recommandé pour éviter les soulèvements (tombstoning) ou les mauvais joints de soudure.