Spécifications de la LED ambre RF-AU0402TS-EB-B - Taille 1,0x0,5x0,4mm - Tension 1,6-2,6V - Puissance 26mW - Données techniques

1. Aperçu du produit

1.1 Description générale

Le RF-AU0402TS-EB-B est une LED ambre montée en surface fabriquée à l'aide d'une puce ambre à haut rendement. Ses dimensions ultra-compactes de 1,0 mm x 0,5 mm x 0,4 mm en font l'une des LED ambre les plus petites disponibles dans le commerce, adaptée aux applications à espace restreint. Le composant est conçu pour l'assemblage SMT automatisé et les processus de soudure par refusion, offrant une excellente compatibilité avec les lignes d'assemblage de circuits imprimés modernes.

1.2 Caractéristiques

• Angle de vision extrêmement large de 140 degrés, assurant une distribution lumineuse uniforme sur une grande surface.
• Convient à tous les procédés d'assemblage SMT et de soudure, y compris la refusion et la soudure manuelle.
• Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 3 selon la norme JEDEC, nécessitant une manipulation appropriée après ouverture du sachet.
• Conforme RoHS, exempt de substances dangereuses, respectant les réglementations environnementales mondiales.
• Faible courant direct (5 mA typique) permettant une faible consommation d'énergie dans les appareils alimentés par batterie.
• Disponible en plusieurs catégories de luminosité et de longueur d'onde pour un réglage précis dans les applications nécessitant une cohérence.

1.3 Applications

• Indicateurs optiques : indicateurs d'état, rétroéclairage d'interrupteurs et affichages de symboles.
• Rétroéclairage d'affichage : petits rétroéclairages LCD ou de clavier où l'espace est limité.
• Usage général : éclairage de jouets, éclairage décoratif et électronique portable.

2. Paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques

Tous les paramètres sont mesurés à une température de plot de soudure (Ts) de 25 °C et un courant direct de 5 mA, sauf indication contraire. Les caractéristiques clés suivantes définissent les performances de cette LED :

• Largeur de bande spectrale à mi-hauteur (Δλ) :Typique 15 nm, indiquant un spectre d'émission relativement étroit centré autour de la région des longueurs d'onde ambre.
• Tension directe (VF) :Comprise entre 1,6 V et 2,6 V selon le code de lot (A1 à E2). Le tri est effectué à 5 mA, chaque lot couvrant des pas de 0,1 V. La faible tension directe permet un fonctionnement à partir d'alimentations basse tension.
• Longueur d'onde dominante (λD) :Disponible en deux plages : A10 (600-602,5 nm) et A20 (602,5-605 nm), avec des lots supplémentaires B10 (605-607,5 nm), B20 (607,5-610 nm). Cela permet de sélectionner la teinte ambre exacte.
• Intensité lumineuse (IV) :Répartie en cinq plages : A00 (8-12 mcd), B00 (12-18 mcd), C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd) et E00 (43-65 mcd). Les lots de plus forte intensité conviennent aux applications exigeant une plus grande luminosité.
• Angle de vision (2θ1/2) :140 degrés typique, offrant un diagramme de rayonnement très large pour un éclairage uniforme sur une grande surface.
• Courant inverse (IR) :Maximum 10 μA à VR = 5 V, assurant un très faible courant de fuite en polarisation inverse.
• Résistance thermique (RTHJ-S) :Maximum 450 °C/W, de la jonction au point de soudure. Cette résistance thermique relativement élevée est typique des LED en petit boîtier et nécessite une gestion thermique prudente lors d'un fonctionnement à des courants plus élevés.

2.2 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues ne doivent pas être dépassées, même momentanément, pour éviter tout dommage permanent :

• Dissipation de puissance (Pd) : 26 mW
• Courant direct (IF) : 10 mA (continu) ; 60 mA pour un fonctionnement par impulsions à un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms.
• Tenue aux décharges électrostatiques (HBM) : 2000 V
• Température de fonctionnement (Topr) : -40 °C à +85 °C
• Température de stockage (Tstg) : -40 °C à +85 °C
• Température de jonction (Tj) : 95 °C maximum

Ces limites sont basées sur des mesures normalisées effectuées au laboratoire de Refond. Le courant maximal réel peut nécessiter une déclassification en fonction des conditions thermiques ; la température de jonction ne doit pas dépasser 95 °C.

2.3 Système de tri

La LED est triée en plusieurs catégories pour offrir un contrôle strict de la tension directe, de la longueur d'onde dominante et de l'intensité lumineuse. Cela permet aux clients de sélectionner des composants aux performances constantes pour leurs besoins spécifiques. Pour la tension directe, les lots A1 à E2 couvrent de 1,6 V à 2,6 V par incréments de 0,1 V. Pour la longueur d'onde, les lots A10, A20, B10, B20 couvrent la plage de 600 nm à 610 nm par pas de 2,5 nm. Les catégories d'intensité A00 à E00 offrent des options de 8 mcd à 65 mcd. Le code de catégorie est clairement indiqué sur l'étiquette de la bobine pour la traçabilité.

3. Analyse des courbes de performance

3.1 Tension directe en fonction du courant direct (courbe I-V)

La courbe caractéristique I-V (Fig 1-6) montre la relation exponentielle typique entre la tension directe et le courant direct. À 5 mA, la tension directe est d'environ 2,0 V pour la catégorie typique. À mesure que le courant augmente, la tension augmente légèrement en raison de la résistance série. La courbe aide les concepteurs à choisir des résistances de limitation de courant appropriées pour une tension d'alimentation donnée.

3.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative

La Fig 1-7 illustre que l'intensité lumineuse relative augmente linéairement avec le courant direct dans la région de faible courant, mais commence à saturer aux courants plus élevés. Un fonctionnement à 5 mA donne environ 50 % de l'intensité à 10 mA, offrant un bon équilibre entre luminosité et dissipation thermique.

3.3 Effets de température

Les Fig 1-8 et Fig 1-9 montrent comment la température du plot affecte l'intensité relative et le courant direct. À mesure que la température de jonction augmente, l'intensité lumineuse diminue progressivement. Par exemple, à 85 °C, l'intensité peut chuter à environ 80 % de sa valeur à 25 °C. La gestion thermique est cruciale lorsque la LED est pilotée près de son courant maximum ou dans des températures ambiantes élevées.

3.4 Courant direct en fonction de la longueur d'onde dominante

La Fig 1-10 montre que la longueur d'onde dominante se déplace légèrement avec le courant direct (environ 1-2 nm sur la plage de fonctionnement). Cet effet est minime pour la plupart des applications d'indicateurs, mais doit être pris en compte lorsqu'un rendu des couleurs précis est requis.

3.5 Distribution spectrale et diagramme de rayonnement

La Fig 1-11 montre l'intensité spectrale relative en fonction de la longueur d'onde, avec un pic autour de 600-610 nm et une demi-largeur de 15 nm. Le diagramme de rayonnement (Fig 1-12) indique un angle d'émission très large de 140 degrés, avec une intensité presque uniforme jusqu'à ±70 degrés de l'axe optique.

4. Informations mécaniques et d'emballage

4.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier SMD standard 0402 avec des dimensions de 1,0 mm de longueur, 0,5 mm de largeur et 0,4 mm de hauteur. Le boîtier comporte deux bornes : l'anode (marquée d'un indicateur de polarité) et la cathode. Les dessins de la fiche technique (Fig 1-1 à 1-3) montrent les vues de dessus, de dessous et de côté avec une tolérance de ±0,2 mm sauf indication contraire.

4.2 Conception des plots de soudure

Des motifs de soudure recommandés (Fig 1-5) sont fournis pour garantir des joints de soudure fiables et une dissipation thermique appropriée. Les dimensions des plots sont de 0,5 mm x 0,6 mm pour chaque borne avec un espacement de 0,6 mm entre elles. Il est essentiel d'adapter la conception des plots à l'empreinte du boîtier pour éviter les problèmes de tombstoning ou de joints faibles.

4.3 Marquage de polarité

La cathode est identifiée par une petite marque sur le boîtier (Fig 1-4). L'anode est le plot le plus grand sur le dessous. La polarité correcte doit être respectée pour éviter les dommages dus à la polarisation inverse.

4.4 Dimensions du ruban porte-bobine et de la bobine

Les LED sont fournies dans un ruban porte-bobine en relief d'une largeur de 8 mm et d'un pas de 2,0 mm. Chaque bobine contient 4 000 pièces. Le ruban comporte un film de couverture supérieur et un marquage de polarité du sens d'alimentation. Dimensions de la bobine : diamètre extérieur 178 ± 1 mm, largeur 8,0 ± 0,1 mm, diamètre du moyeu 60 ± 1 mm et trou de broche 13,0 ± 0,5 mm.

4.5 Informations sur l'étiquette

L'étiquette de la bobine comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de catégorie (pour la tension directe, la longueur d'onde et l'intensité), la quantité et le code de date. Cela garantit une traçabilité complète.

5. Directives de soudure et d'assemblage

5.1 Profil de soudure par refusion

Le profil de soudure par refusion recommandé est fourni dans la Fig 3-1 et le Tableau 3-1. Paramètres clés : préchauffage de 150 °C à 200 °C pendant 60-120 secondes ; vitesse de montée ≤ 3 °C/s ; temps au-dessus de 217 °C (TL) jusqu'à 60 s ; température de crête (TP) 260 °C pendant jusqu'à 10 secondes ; vitesse de refroidissement ≤ 6 °C/s. Seuls deux cycles de refusion sont autorisés ; si plus de 24 heures s'écoulent entre les cycles, les LED peuvent absorber l'humidité et être endommagées.

5.2 Soudure manuelle et réparation

La soudure manuelle est autorisée avec une température de fer ≤ 300 °C et une durée ≤ 3 secondes, effectuée une seule fois. Pour la réparation, un fer à souder à double tête est recommandé pour éviter les contraintes thermiques sur la LED.

5.3 Précautions lors de l'assemblage

Ne montez pas les LED sur des sections de PCB gondolées et n'appliquez pas de contrainte mécanique pendant ou après la soudure. Évitez un refroidissement rapide après la refusion. Assurez un alignement correct pour éviter les courts-circuits.

6. Stockage et manipulation

6.1 Conditions de stockage

Avant d'ouvrir le sachet antistatique, stockez à ≤ 30 °C et ≤ 75 % HR pendant un maximum d'un an à compter de la date de scellage. Après ouverture, les LED doivent être utilisées dans les 168 heures sous ≤ 30 °C et ≤ 60 % HR. Si la durée de stockage est dépassée, effectuez un pré-séchage à 60 ± 5 °C pendant > 24 heures avant utilisation.

6.2 Sensibilité à l'humidité

Le niveau MSL 3 nécessite une manipulation prudente. Si le sachet est endommagé ou si le dessiccant a expiré, le pré-séchage est obligatoire pour éviter les fissures liées au popcorn pendant la refusion.

6.3 Protection contre les décharges électrostatiques

Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques (ESD) et aux surtensions électriques (EOS). Utilisez des postes de travail mis à la terre, des bracelets antistatiques et des ioniseurs. La classification HBM est de 2000 V, mais des précautions ESD appropriées sont toujours recommandées.

6.4 Considérations environnementales

La LED peut être affectée par le soufre et les halogènes dans l'environnement. Les composés soufrés doivent être limités à<100 ppm. Brome<900 ppm, Chlore<900 ppm, halogènes totaux<1500 ppm. Les composés organiques volatils (COV) peuvent pénétrer dans l'encapsulant en silicone et provoquer une décoloration. Utilisez uniquement des matériaux compatibles dans le luminaire.

7. Notes d'application

7.1 Résistance de limitation de courant

Utilisez toujours une résistance série pour limiter le courant direct au niveau souhaité, car les LED ont une courbe I-V abrupte. Pour un courant de fonctionnement typique de 5 mA, choisissez une valeur de résistance qui garantit que le courant reste inférieur à 10 mA maximum absolu même avec une variation de tension d'alimentation dans le pire des cas.

7.2 Gestion thermique

La conception thermique est critique. La résistance thermique de 450 °C/W signifie qu'à 5 mA et 2 V, la dissipation de puissance est de 10 mW, provoquant une élévation de température d'environ 4,5 °C au-dessus de l'ambiante. À des courants plus élevés, l'élévation de température augmente proportionnellement. Une zone de cuivre adéquate sur le PCB ou de l'air forcé peuvent être nécessaires.

7.3 Considérations de conception de circuit

Une protection contre la tension inverse est nécessaire ; assurez-vous que le circuit n'applique jamais de polarisation inverse à la LED (par exemple, lors des transitions de mise hors tension). Évitez également de dépasser la valeur maximale absolue du courant direct, même momentanément.

8. Foire aux questions

8.1 Quel est le courant de fonctionnement recommandé ?

Le courant typique est de 5 mA, ce qui donne une bonne luminosité tout en restant bien en dessous du maximum absolu de 10 mA. Pour une luminosité plus élevée, jusqu'à 10 mA sont autorisés, mais avec un dissipateur thermique approprié pour maintenir la jonction en dessous de 95 °C.

8.2 Comment sélectionner la bonne catégorie de tension directe ?

Choisissez une catégorie qui correspond à votre tension d'alimentation moins la chute de la résistance. Par exemple, si l'alimentation est de 3,3 V et que vous voulez 5 mA avec une résistance de 300 Ω (chute d'environ 1,5 V), vous avez besoin d'une VF autour de 1,8 V, ce qui correspond à la catégorie B1 ou B2.

8.3 Puis-je piloter cette LED directement depuis une broche GPIO d'un microcontrôleur ?

La plupart des broches GPIO peuvent fournir 5-10 mA à 3,3 V. Avec une résistance série appropriée, oui. Mais vérifiez la capacité de courant du microcontrôleur ; si elle est insuffisante, utilisez un transistor de pilotage.

8.4 Combien de cycles de refusion sont autorisés ?

Maximum deux cycles de refusion. Si plus de 24 heures s'écoulent entre les cycles, faites pré-sécher les LED avant la deuxième refusion pour éliminer l'humidité absorbée.

9. Principe de fonctionnement

Cette LED ambre est une diode électroluminescente semi-conductrice basée sur une puce ambre (probablement en matériau InGaAlP ou GaAsP). Lorsqu'elle est polarisée en direct, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, émettant des photons dont l'énergie correspond à la lumière ambre (600-610 nm). La faible largeur de bande spectrale à mi-hauteur de 15 nm indique une pureté de couleur élevée.

10. Tendances de développement

La tendance dans le conditionnement des LED continue vers des empreintes plus petites et une efficacité plus élevée. Le boîtier 0402 (1,0x0,5 mm) représente la direction ultra-miniature, permettant des dispositions de PCB plus denses et une intégration dans les appareils portables. Les améliorations futures pourraient inclure une résistance thermique plus faible, une efficacité lumineuse plus élevée et des plages de température de fonctionnement étendues. La conformité environnementale (RoHS, sans halogène) devient de plus en plus importante sur les marchés mondiaux.