Fiche technique LED 264-7SURD/S530-A3 - Rouge vif - 20mA - 125mcd - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques d'une lampe LED rouge vif à haute luminosité. Ce dispositif fait partie d'une série conçue pour des applications exigeant une sortie lumineuse supérieure. Il utilise la technologie de puce AlGaInP encapsulée dans une résine diffusante rouge, ce qui donne une émission rouge distincte et vibrante. Le produit est conçu avec la fiabilité et la robustesse comme principes fondamentaux, garantissant des performances constantes dans divers assemblages électroniques.

La LED est conforme aux principales normes environnementales et de sécurité, notamment RoHS, REACH UE, et est exempte d'halogènes (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Elle est disponible avec différents angles de vision et peut être fournie en bande et bobine pour les processus d'assemblage automatisés, répondant ainsi aux besoins de fabrication en grande série.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir sur le dispositif. Ce ne sont pas des conditions de fonctionnement normal.

• Courant direct continu (IF) :25 mA. C'est le courant continu maximum qui peut être appliqué en continu à la LED sans risque de dégradation.
• Courant direct de crête (IFP) :60 mA. Cette valeur s'applique dans des conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 à 1 kHz. Le dépasser en régime permanent entraînera probablement une défaillance.
• Tension inverse (VR) :5 V. L'application d'une tension de polarisation inverse supérieure à cette valeur peut provoquer la rupture de la jonction semi-conductrice de la LED.
• Dissipation de puissance (Pd) :60 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper, calculée comme Tension directe (VF) x Courant direct (IF).
• Température de fonctionnement et de stockage :Le dispositif est conçu pour fonctionner de -40°C à +85°C et peut être stocké de -40°C à +100°C.
• Température de soudure (Tsol) :Les broches peuvent supporter 260°C pendant 5 secondes lors des processus de soudure.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard de Ta=25°C et IF=20mA, fournissant les données de performance de référence.

• Intensité lumineuse (Iv) :La valeur typique est de 125 mcd (millicandela), avec un minimum de 63 mcd. Ceci quantifie la luminosité perçue de la lumière rouge par l'œil humain.
• Angle de vision (2θ1/2) :60 degrés (typique). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur de crête, définissant la largeur du faisceau.
• Longueur d'onde de crête (λp) :632 nm (typique). C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance atteint son maximum.
• Longueur d'onde dominante (λd) :624 nm (typique). C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la teinte de couleur (rouge vif).
• Tension directe (VF) :S'étend de 1,7V (min) à 2,4V (max), avec une valeur typique de 2,0V à 20mA. C'est la chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
• Courant inverse (IR) :Maximum de 10 µA lorsqu'une polarisation inverse de 5V est appliquée.

Les incertitudes de mesure sont notées : ±0,1V pour VF, ±10% pour Iv, et ±1,0nm pour λd.

3. Explication du système de classement (Binning)

La fiche technique indique l'utilisation d'un système de classement pour les paramètres clés, comme référencé dans l'explication de l'étiquette d'emballage. Ce système garantit la cohérence de la couleur et de la luminosité dans des tolérances définies pour les lots de production.

• CAT (Classes d'Intensité Lumineuse) :Classes pour la sortie lumineuse (Iv).
• HUE (Classes de Longueur d'Onde Dominante) :Classes pour le point de couleur (λd), crucial pour les applications nécessitant un appariement de couleur précis.
• REF (Classes de Tension Directe) :Classes pour la chute de tension directe (VF), ce qui peut être important pour la conception du pilote et la gestion de l'alimentation.

Les valeurs de code de classe spécifiques et leurs plages ne sont pas détaillées dans cet extrait mais sont généralement fournies dans des documents de classement séparés du fabricant.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique comprend plusieurs graphiques caractéristiques qui illustrent le comportement du dispositif dans différentes conditions.

4.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe de distribution spectrale montre la sortie lumineuse en fonction de la longueur d'onde, centrée autour du pic de 632 nm. La bande passante étroite (Δλ typ. 20 nm) confirme une couleur rouge saturée.

4.2 Diagramme de directivité

Un diagramme polaire illustrant la distribution spatiale de la lumière, en corrélation avec l'angle de vision de 60 degrés. Il montre comment l'intensité diminue depuis l'axe central.

4.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)

Ce graphique montre la relation exponentielle entre le courant et la tension, typique d'une diode. La courbe aide à concevoir le circuit de limitation de courant.

4.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Montre que la sortie lumineuse augmente avec le courant mais peut devenir sous-linéaire à des courants plus élevés en raison de la baisse d'efficacité et des effets thermiques.

4.5 Intensité relative en fonction de la température ambiante

Démontre le coefficient de température négatif de la sortie lumineuse. L'intensité lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente, ce qui est critique pour la gestion thermique dans l'application.

4.6 Courant direct en fonction de la température ambiante

Peut illustrer les directives de déclassement, montrant comment le courant direct maximal autorisé doit être réduit à des températures ambiantes plus élevées pour rester dans les limites de dissipation de puissance.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dessin des dimensions du boîtier

Un dessin mécanique détaillé est fourni montrant les dimensions physiques de la LED. Les notes clés incluent : toutes les dimensions sont en millimètres, la hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5 mm, et la tolérance générale est de ±0,25 mm sauf indication contraire. Le dessin définit l'espacement des broches, la taille du corps et la forme globale, essentiels pour la conception de l'empreinte sur le PCB.

5.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement identifiée par un côté plat sur la lentille de la LED ou une broche plus courte. Le dessin de la fiche technique doit l'indiquer clairement, ce qui est vital pour une installation correcte afin d'éviter une polarisation inverse.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation correcte est essentielle pour maintenir les performances et la fiabilité de la LED.

6.1 Formage des broches

• Pliez les broches à un point situé à au moins 3 mm de la base du bulbe en époxy.
• Effectuez le formage avant la soudure.
• Évitez de solliciter le boîtier ; la contrainte peut endommager les liaisons internes ou fissurer l'époxy.
• Coupez les broches à température ambiante.
• Assurez-vous que les trous du PCB sont parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

6.2 Stockage

• Stockez à ≤30°C et ≤70% d'HR. La durée de conservation est de 3 mois après l'expédition.
• Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec de l'azote et un dessiccant.
• Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour empêcher la condensation.

6.3 Soudure

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

Soudure manuelle :Température de la pointe du fer max 300°C (pour un fer de 30W), temps de soudure max 3 secondes.

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

Profil :Un graphique de profil de température de soudure recommandé est inclus, montrant les zones de préchauffage, de maintien, de refusion et de refroidissement pour minimiser le choc thermique.

Notes critiques :

• Évitez les contraintes sur les broches pendant les phases à haute température.
• Ne soudez pas (par immersion ou manuellement) plus d'une fois.
• Protégez la LED des chocs mécaniques jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante après soudure.
• Évitez un refroidissement rapide depuis la température de crête.
• Utilisez la température de soudure efficace la plus basse.

6.4 Nettoyage

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

6.5 Gestion thermique

Une note brève mais cruciale souligne que la gestion thermique doit être prise en compte lors de l'étape de conception de l'application. Le courant de fonctionnement doit être défini en tenant compte de la température de jonction, car une chaleur excessive réduit la sortie lumineuse et la durée de vie.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées dans un sac antistatique, placées dans un carton intérieur, puis dans un carton extérieur pour la protection lors de l'expédition.

Quantité d'emballage :Minimum 200 à 1000 pièces par sac. Quatre sacs sont emballés dans un carton intérieur. Dix cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage contient plusieurs codes :

• CPN :Numéro de production du client
• P/N :Numéro de production (ex. : 264-7SURD/S530-A3)
• QTY :Quantité d'emballage
• CAT, HUE, REF :Codes de classement pour l'Intensité Lumineuse, la Longueur d'Onde Dominante et la Tension Directe, respectivement.
• LOT No :Numéro de lot de fabrication pour la traçabilité.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Les applications listées incluent les téléviseurs, moniteurs, téléphones et ordinateurs. Cela indique une utilisation comme voyants lumineux, rétroéclairage pour petits afficheurs ou LED d'état dans l'électronique grand public et l'équipement informatique.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter IF à la valeur souhaitée (ex. : 20mA pour une luminosité typique), ne connectez jamais directement à une source de tension.
• Conception thermique :Assurez-vous que le PCB et l'environnement ambiant permettent une dissipation thermique adéquate, surtout si le fonctionnement est proche des valeurs maximales absolues ou dans des espaces clos.
• Conception optique :L'angle de vision de 60 degrés convient à une large vision. Considérez la conception de lentille ou de guide de lumière si un façonnage du faisceau est requis.
• Protection ESD :Bien que peu sensible, les précautions de manipulation ESD standard sont recommandées pendant l'assemblage.

9. Comparaison et différenciation techniques

Bien qu'une comparaison directe avec d'autres numéros de pièce ne soit pas fournie dans cette fiche technique unique, les principales caractéristiques différenciatrices de cette série de LED peuvent être déduites :

• Matériau :Utilisation du matériau semi-conducteur AlGaInP, qui est très efficace pour les couleurs rouge et ambre, par rapport aux technologies plus anciennes.
• Luminosité :Positionnée comme une série à "luminosité plus élevée" dans sa catégorie.
• Conformité :La conformité totale aux réglementations environnementales modernes (RoHS, REACH, sans halogène) est un avantage significatif.
• Robustesse :La fiche technique met l'accent sur une construction fiable et robuste, suggérant une bonne endurance mécanique et thermique.

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

Q1 : Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec une alimentation de 5V pour obtenir 20mA ?

R1 : En utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alim - VF) / IF. Avec V_alim=5V, VF(typ)=2,0V, IF=0,02A, R = (5-2)/0,02 = 150 Ω. Utilisez une résistance standard de 150 Ω. Calculez toujours pour le pire cas VF(min) pour vous assurer que le courant ne dépasse pas les limites.

Q2 : Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation de 3,3V ?

R2 : Oui. En utilisant le même calcul : R = (3,3-2,0)/0,02 = 65 Ω. Une résistance standard de 68 Ω serait appropriée. Assurez-vous que l'alimentation peut fournir le courant requis.

Q3 : Pourquoi la sortie lumineuse diminue-t-elle à haute température ?

R3 : C'est une caractéristique fondamentale des LED semi-conductrices. L'augmentation de la température augmente le taux de recombinaison non radiative à l'intérieur de la puce, réduisant l'efficacité quantique interne (IQE), diminuant ainsi la sortie lumineuse.

Q4 : Quelle est la différence entre la Longueur d'Onde de Crête et la Longueur d'Onde Dominante ?

R4 : La Longueur d'Onde de Crête (λp) est le pic physique du spectre émis. La Longueur d'Onde Dominante (λd) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspondrait à la perception de couleur de la lumière de la LED. Pour une couleur saturée comme ce rouge, elles sont proches mais pas identiques.

11. Exemple de cas d'utilisation pratique

Scénario : Conception d'un panneau de voyants d'état pour un routeur réseau.

La LED (264-7SURD/S530-A3) est sélectionnée pour sa sortie rouge vive et sa fiabilité. Quatre LED sont utilisées pour indiquer l'Alimentation, Internet, le Wi-Fi et l'activité Ethernet.

Étapes de conception :

1. Implantation PCB : Placez les LED selon le dessin mécanique, en assurant un dégagement de 3 mm entre les pastilles de soudure et toute découpe de lentille dans le panneau.

2. Conception du circuit : En utilisant une ligne d'alimentation système de 3,3V, calculez la résistance série : R = (3,3V - 2,0V) / 0,02A = 65Ω. Sélectionnez des résistances de 68Ω, 1/8W. La dissipation de puissance dans la résistance est I^2*R = (0,02^2)*68 = 0,0272W, bien dans la limite nominale.

3. Considération thermique : Le panneau est ventilé et les LED sont espacées. La température ambiante de fonctionnement estimée est de 45°C. En se référant à la courbe "Intensité relative en fonction de la Température Ambiante", la sortie sera légèrement réduite mais acceptable.

4. Assemblage : Suivez le profil de soudure à la vague spécifié. Après l'assemblage, effectuez une inspection visuelle et un test fonctionnel.

12. Introduction au principe

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. La région active est composée de Phosphure d'Aluminium Gallium Indium (AlGaInP). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la région active. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, dans le spectre rouge (~624-632 nm). Le boîtier en résine époxy rouge diffusante sert à protéger la puce semi-conductrice, à agir comme une lentille primaire pour façonner la sortie lumineuse et à diffuser la lumière pour créer un aspect uniforme.

13. Tendances de développement

L'évolution des LED indicatrices comme celle-ci suit plusieurs tendances de l'industrie :

• Efficacité accrue :Les améliorations continues en science des matériaux et en croissance épitaxiale visent à produire plus de lumière (lumens) par unité de puissance électrique d'entrée (watts), réduisant la consommation d'énergie.
• Miniaturisation :Bien que les boîtiers traversants restent populaires pour leur robustesse, il existe une tendance parallèle vers des boîtiers CMS plus petits pour les conceptions de PCB à haute densité.
• Fiabilité et durée de vie améliorées :Les améliorations des matériaux de boîtier, des techniques de collage de puce et de la technologie des phosphores (pour les LED blanches) continuent de prolonger les durées de vie nominales, même sous des températures de fonctionnement plus élevées.
• Cohérence des couleurs et classement :Des tolérances de classement plus strictes pour la longueur d'onde dominante, le flux lumineux et la tension directe deviennent la norme, permettant un meilleur appariement des couleurs dans les applications multi-LED sans tri manuel.
• Intégration :Les tendances incluent l'intégration de résistances de limitation de courant ou de circuits intégrés de contrôle dans le boîtier de la LED pour simplifier la conception du circuit.

Ces tendances sont motivées par les demandes des marchés automobile, de l'électronique grand public et de l'éclairage général pour des composants plus efficaces, fiables et faciles à intégrer dans les conceptions.