LED SMD Jaune à Montage Inversé 588nm - Dimensions 3.2x1.6x1.1mm - Tension Directe 2.4V - Puissance Dissipée 75mW - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (SMD) haute luminosité et à montage inversé. Le composant utilise une puce semi-conductrice en phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP) pour produire une lumière jaune, encapsulée dans un boîtier à lentille transparente. Sa conception est principalement destinée aux processus d'assemblage automatisé, étant fournie sur bande de 8 mm enroulée sur des bobines de 7 pouces. Ses principales caractéristiques incluent la conformité aux directives RoHS, la compatibilité avec le soudage par refusion infrarouge et en phase vapeur, et son aptitude à être utilisée dans une large gamme d'applications électroniques nécessitant un éclairage indicateur fiable et lumineux.

2. Interprétation approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les limites opérationnelles du composant sont définies à une température ambiante (Ta) de 25°C. Le courant continu direct maximal est de 30 mA. Le courant direct de crête, admissible en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms), est de 80 mA. La puissance dissipée maximale est de 75 mW. Pour des températures ambiantes supérieures à 50°C, le courant direct admissible doit être déclassé linéairement à raison de 0.4 mA par degré Celsius. La tension inverse maximale applicable est de 5 V. Le composant peut fonctionner dans une plage de température ambiante de -30°C à +85°C et peut être stocké entre -40°C et +85°C. La condition de soudage infrarouge est spécifiée comme une température de pic de 260°C pendant un maximum de 5 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées à Ta=25°C et un courant direct (IF) de 20 mA, les paramètres de performance clés sont les suivants. L'intensité lumineuse (Iv) a une valeur typique, mais est classée par bacs allant d'un minimum de 28.0 mcd à un maximum de 450.0 mcd. L'angle de vision (2θ1/2), défini comme l'angle total pour lequel l'intensité chute à la moitié de sa valeur axiale, est de 70 degrés. La longueur d'onde d'émission de pic (λP) est de 588.0 nm. La longueur d'onde dominante (λd), qui définit la couleur perçue, est de 587.0 nm. La demi-largeur de raie spectrale (Δλ) est de 17 nm. La tension directe (VF) mesure typiquement 2.4 V, avec un maximum de 2.4 V dans les conditions de test. Le courant inverse (IR) est au maximum de 10 µA sous une tension inverse (VR) de 5 V. La capacité de jonction (C) est de 40 pF mesurée à polarisation nulle et 1 MHz.

3. Explication du système de classement par bacs

Le flux lumineux des LED est catégorisé en bacs pour garantir une cohérence dans l'application. Le classement est basé sur l'intensité lumineuse minimale et maximale mesurée à 20 mA. Les codes de bacs et leurs plages correspondantes sont : N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd), S (180.0-280.0 mcd), et T (280.0-450.0 mcd). Une tolérance de +/-15% est appliquée à chaque bac d'intensité. Ce système permet aux concepteurs de sélectionner des composants adaptés au niveau de luminosité requis dans leur conception.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes de performance typiques essentielles pour l'analyse de conception. Ces courbes, tracées en fonction de la température ambiante sauf indication contraire, illustreraient typiquement la relation entre le courant direct et l'intensité lumineuse, la variation de la tension directe avec la température, et la puissance rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde (distribution spectrale). L'analyse de la courbe IV aide à concevoir le circuit de limitation de courant, tandis que la courbe de déclassement thermique est cruciale pour garantir la fiabilité dans des conditions thermiques variables. La courbe de distribution spectrale confirme la nature monochromatique de la lumière émise, centrée autour de 588 nm.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier et polarité

La LED est conforme à un contour de boîtier standard EIA. Les dimensions clés incluent la longueur, la largeur et la hauteur totales. La cathode est généralement identifiée par un marqueur visuel tel qu'une encoche ou un marquage vert sur le boîtier. Des dessins cotés détaillés sont fournis dans la fiche technique, toutes les mesures étant en millimètres avec une tolérance standard de ±0.10 mm sauf indication contraire.

5.2 Spécifications de la bande et de la bobine

Pour l'assemblage automatisé par pick-and-place, les composants sont fournis dans une bande porteuse emboutie. La largeur de la bande est de 8 mm. Les composants sont chargés dans des alvéoles et scellés avec une bande de couverture supérieure. Ils sont enroulés sur des bobines d'un diamètre de 7 pouces (178 mm). Chaque bobine complète contient 3000 pièces. Pour des quantités inférieures à une bobine complète, une quantité d'emballage minimale de 500 pièces s'applique pour les restes. Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA 481-1-A-1994, avec une tolérance maximale de deux composants manquants consécutifs dans la bande.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profils de soudage par refusion

Deux profils de refusion infrarouge (IR) sont suggérés : un pour le processus de soudure standard (étain-plomb) et un pour le processus sans plomb (Pb-free). Le profil sans plomb est spécifiquement recommandé pour une utilisation avec une pâte à souder SnAgCu. Les profils définissent des paramètres critiques incluant la température et le temps de préchauffage, le temps au-dessus du liquidus, la température de pic et la vitesse de refroidissement. Le respect de ces profils, en particulier la température de pic maximale de 260°C pendant 5 secondes, est crucial pour éviter les dommages thermiques au boîtier de la LED et à la puce semi-conductrice.

6.2 Nettoyage et stockage

Si un nettoyage est nécessaire après le soudage, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. L'immersion de la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température normale pendant moins d'une minute est acceptable. Des produits chimiques non spécifiés pourraient endommager la lentille en époxy. Pour le stockage, les LED doivent être conservées dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Les composants retirés de leur sac barrière à l'humidité d'origine doivent être soudés par refusion dans la semaine. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, ils doivent être stockés dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans une atmosphère d'azote et nécessitent une procédure de séchage (environ 60°C pendant 24 heures) avant l'assemblage pour éliminer l'humidité absorbée.

7. Suggestions d'application

7.1 Circuits d'application typiques

Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors du pilotage de plusieurs LED, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance de limitation de courant en série pour chaque LED, comme illustré dans le "Modèle de circuit A" de la fiche technique. Le pilotage de plusieurs LED en parallèle directement depuis une source de tension ("Modèle de circuit B") est déconseillé car de petites variations de la caractéristique de tension directe (Vf) des LED individuelles peuvent entraîner des différences significatives de courant et, par conséquent, de luminosité. La résistance en série stabilise le courant traversant chaque LED de manière indépendante.

7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

La LED est sensible aux décharges électrostatiques. Les dommages ESD peuvent se manifester par un courant de fuite inverse élevé, une tension directe basse ou une absence d'éclairage à faible courant. Des mesures préventives sont obligatoires lors de la manipulation et de l'assemblage : le personnel doit porter des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques ; tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage doivent être correctement mis à la terre. Un ioniseur peut être utilisé pour neutraliser la charge statique pouvant s'accumuler sur la lentille en plastique. La vérification des dommages ESD implique de contrôler l'éclairage et de mesurer Vf à de faibles niveaux de courant.

8. Considérations et précautions de conception

Le dispositif est destiné aux équipements électroniques généraux. Les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle, en particulier lorsque la défaillance pourrait mettre en danger la vie ou la santé (par exemple, l'aviation, les dispositifs médicaux), nécessitent une consultation préalable. La méthode de pilotage doit respecter les valeurs maximales absolues de courant et de puissance, en intégrant le déclassement nécessaire pour les températures ambiantes élevées. La gestion thermique sur le PCB doit être envisagée si le fonctionnement est proche des valeurs maximales. La disposition des pastilles de soudure doit suivre les dimensions suggérées pour assurer un alignement mécanique correct et la formation des joints de soudure pendant la refusion.

9. Introduction technologique et tendances

Cette LED utilise la technologie AlInGaP, connue pour son efficacité et sa stabilité dans la production de lumière rouge, orange et jaune. La conception "à montage inversé" indique que la surface émettrice de lumière est du côté opposé aux pastilles de montage, ce qui peut être avantageux pour des conceptions optiques spécifiques ou des agencements à espace restreint nécessitant une émission latérale de lumière. La tendance des LED SMD continue vers une efficacité lumineuse plus élevée (plus de lumière par watt électrique), une meilleure cohérence des couleurs grâce à un classement par bacs plus serré, et une fiabilité améliorée dans des conditions environnementales sévères, y compris les profils de soudage à plus haute température requis pour l'assemblage sans plomb.