Fiche technique LED CMS 19-213 Jaune Brillant - Dimensions du boîtier - Tension directe 1,75-2,35V - Intensité lumineuse 45-112mcd - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 19-213/Y2C-AP1Q2B/3T est une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (CMS) conçue pour les applications électroniques modernes nécessitant des solutions d'indication ou de rétroéclairage compactes, fiables et efficaces. Ce composant utilise la technologie semi-conductrice AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium) pour produire une lumière jaune brillante. Son principal avantage réside dans sa taille miniature, qui permet des réductions significatives de l'empreinte sur la carte de circuit imprimé (PCB), une densité de composants plus élevée, et contribue finalement au développement d'équipements finaux plus petits et plus légers. Le dispositif est construit avec une lentille en résine transparente, optimisant l'extraction de la lumière et l'angle de vision.

1.1 Caractéristiques principales et conformité

La LED est conditionnée sur une bande de 8 mm enroulée sur une bobine de 7 pouces de diamètre, la rendant entièrement compatible avec les équipements d'assemblage automatisés à grande vitesse (pick-and-place). Elle est conçue pour être utilisée avec les procédés standards de soudage par refusion infrarouge (IR) et à phase vapeur, garantissant une intégration transparente dans les lignes de production modernes. Le produit est classé comme monochrome. Il est fabriqué sans plomb (Pb) et est conforme aux réglementations européennes RoHS (Restriction des Substances Dangereuses) et REACH (Enregistrement, Évaluation, Autorisation et Restriction des produits Chimiques). De plus, il répond aux exigences sans halogène, avec une teneur en brome (Br) et chlore (Cl) inférieure à 900 ppm chacun et leur total combiné inférieur à 1500 ppm.

1.2 Applications cibles

Cette LED est bien adaptée à diverses applications où l'économie d'espace et un éclairage fiable sont critiques. Les cas d'utilisation typiques incluent le rétroéclairage des tableaux de bord et commutateurs automobiles, les indicateurs d'état et le rétroéclairage de clavier dans les appareils de télécommunication tels que les téléphones et télécopieurs, les unités de rétroéclairage plat pour affichages à cristaux liquides (LCD), et les fonctions d'indicateur générales dans l'électronique grand public et industrielle.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement à ou sous ces limites n'est pas garanti. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Tension inverse (VR) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Courant direct continu (IF) :25 mA.
• Courant direct de crête (IFP) :60 mA, permis uniquement en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 et une fréquence de 1 kHz.
• Dissipation de puissance (Pd) :60 mW. C'est la perte de puissance maximale admissible sous forme de chaleur.
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du Corps Humain (HBM) :2000 V. Cette valeur indique la sensibilité du dispositif à l'électricité statique ; des procédures de manipulation ESD appropriées sont obligatoires.
• Plage de température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C.
• Plage de température de stockage (Tstg) :-40°C à +90°C.
• Température de soudure (Tsol) :Pour le soudage par refusion, une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes est spécifiée. Pour le soudage manuel, la température de la panne du fer ne doit pas dépasser 350°C, avec un temps de contact limité à 3 secondes par borne.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres définissent les performances du dispositif dans des conditions de fonctionnement normales, généralement mesurées à Ta=25°C et un courant direct (IF) de 20 mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend d'un minimum de 45,0 mcd à un maximum de 112,0 mcd. La valeur typique se situe dans cette plage en fonction du code de tri spécifique.
• Angle de vision (2θ1/2) :120 degrés (typique). C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité maximale mesurée à 0 degré (sur l'axe).
• Longueur d'onde de crête (λp) :Approximativement 591 nm (typique). C'est la longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λd) :S'étend de 585,5 nm à 594,5 nm. C'est la longueur d'onde monochromatique perçue par l'œil humain qui correspond à la couleur de la lumière émise.
• Largeur de bande de rayonnement spectral (Δλ) :15 nm (typique). Cela indique la largeur du spectre émis à la moitié de l'intensité maximale (Largeur à Mi-Hauteur - FWHM).
• Tension directe (VF) :S'étend de 1,75 V à 2,35 V à IF=20mA. C'est la chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit.
• Courant inverse (IR) :Maximum de 10 μA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée. La fiche technique note explicitement que le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement à des fins de test.

Notes importantes :La fiche technique spécifie les tolérances de fabrication : Intensité Lumineuse ±11%, Longueur d'Onde Dominante ±1 nm, et Tension Directe ±0,1 V.

3. Explication du système de tri

Pour garantir l'uniformité en production de masse, les LED sont triées en catégories (bins) en fonction de paramètres de performance clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques d'application en termes de luminosité et de couleur.

3.1 Tri par intensité lumineuse

Tri effectué à IF=20mA. Le code de tri (ex. : P1, Q2) définit une plage d'intensité spécifique.

• P1 :45,0 – 57,0 mcd
• P2 :57,0 – 72,0 mcd
• Q1 :72,0 – 90,0 mcd
• Q2 :90,0 – 112,0 mcd

3.2 Tri par longueur d'onde dominante

Tri effectué à IF=20mA. Cela détermine la teinte précise de jaune.

• D3 :585,5 – 588,5 nm
• D4 :588,5 – 591,5 nm
• D5 :591,5 – 594,5 nm

3.3 Tri par tension directe

Tri effectué à IF=20mA. Ceci est crucial pour la conception de circuit, en particulier lors de l'alimentation de plusieurs LED en série.

• 0 :1,75 – 1,95 V
• 1 :1,95 – 2,15 V
• 2 :2,15 – 2,35 V

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs graphiques caractéristiques qui illustrent le comportement du dispositif dans différentes conditions. Ceux-ci sont essentiels pour une conception de circuit robuste.

4.1 Courant direct vs Tension directe (Courbe I-V)

Cette courbe montre la relation exponentielle entre le courant traversant la LED et la tension à ses bornes. Elle est fondamentale pour sélectionner la résistance de limitation de courant appropriée. La courbe se déplace avec la température.

4.2 Intensité lumineuse relative vs Courant direct

Ce graphique démontre comment le flux lumineux augmente avec le courant direct. Il est typiquement non linéaire, et fonctionner près du courant maximum peut offrir des rendements décroissants en luminosité tout en augmentant la chaleur et en réduisant la durée de vie.

4.3 Intensité lumineuse relative vs Température ambiante

Le flux lumineux de la LED diminue lorsque la température de jonction augmente. Ce graphique quantifie cette dégradation, montrant le pourcentage d'intensité lumineuse conservée de -40°C à +110°C. Une gestion thermique efficace est clé pour maintenir une luminosité constante.

4.4 Courbe de déclassement du courant direct

Pour éviter la surchauffe, le courant direct continu maximal admissible doit être réduit à mesure que la température ambiante augmente. Ce graphique fournit les directives de déclassement au-dessus de 25°C jusqu'à la température de fonctionnement maximale.

4.5 Diagramme de rayonnement et distribution spectrale

Le diagramme de rayonnement représente visuellement l'angle de vision de 120 degrés. Le tracé de distribution spectrale montre le pic d'émission étroit centré autour de 591 nm, caractéristique de la technologie AlGaInP, qui produit une couleur jaune saturée.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED a une empreinte CMS compacte. Les dimensions critiques incluent la taille du corps, l'espacement des bornes (plots) et la hauteur totale. Toutes les tolérances non spécifiées sont de ±0,1 mm. La polarité est indiquée par un marquage sur le boîtier ou une conception de plot spécifique (typiquement la cathode). Les concepteurs doivent se référer au dessin dimensionnel exact pour la conception du motif de pastilles sur le PCB.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont conditionnées dans un sac barrière résistant à l'humidité avec un dessiccant. Le sac ne doit pas être ouvert avant que les composants ne soient prêts à l'emploi. Après ouverture, les LED non utilisées doivent être stockées à ≤30°C et ≤60% d'Humidité Relative (HR) et utilisées dans les 168 heures (7 jours). Si le temps de stockage est dépassé ou si le dessiccant indique une saturation, un traitement de séchage à 60 ±5°C pendant 24 heures est requis avant le soudage pour éviter les dommages par "effet pop-corn" pendant la refusion.

6.2 Profil de soudage par refusion

Un profil de refusion sans plomb (Pb-free) est spécifié :

• Préchauffage :150–200°C pendant 60–120 secondes.
• Temps au-dessus du liquidus (TAL) :60–150 secondes au-dessus de 217°C.
• Température de crête :Maximum de 260°C, maintenue pendant un maximum de 10 secondes.
• Vitesse de montée :Maximum 6°C/seconde.
• Temps au-dessus de 255°C :Maximum 30 secondes.
• Vitesse de descente :Maximum 3°C/seconde.

Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois. Le PCB ne doit pas être déformé ou soumis à des contraintes pendant ou après le soudage.

6.3 Soudage manuel et retouche

Si le soudage manuel est inévitable, utilisez un fer à souder avec une température de panne ≤350°C et une puissance ≤25W. Le temps de contact par borne doit être ≤3 secondes. Laissez un intervalle de refroidissement d'au moins 2 secondes entre le soudage de chaque borne. La retouche est fortement déconseillée. Si absolument nécessaire, un fer à souder à double tête spécialisé doit être utilisé pour chauffer simultanément les deux bornes et éviter les contraintes mécaniques sur les soudures. L'impact sur les caractéristiques de la LED doit être vérifié après retouche.

6.4 Protection du circuit

Une résistance de limitation de courant estobligatoireen série avec la LED. La tension directe a un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'elle diminue lorsque la LED chauffe. Sans résistance, une légère augmentation de la tension d'alimentation ou une baisse de VF peut provoquer une forte augmentation, potentiellement destructrice, du courant direct.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de la bobine et de la bande

Les composants sont fournis sur bande porteuse emboutie sur des bobines de 7 pouces de diamètre. La quantité standard chargée est de 3000 pièces par bobine. Les dimensions détaillées de la bobine, des alvéoles de la bande porteuse et de la bande de couverture sont fournies pour la compatibilité avec les chargeurs d'équipements automatisés.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de conditionnement comprend plusieurs codes :

• CPN :Numéro de produit du client.
• P/N :Numéro de produit du fabricant (ex. : 19-213/Y2C-AP1Q2B/3T).
• QTY :Quantité conditionnée.
• CAT :Classe d'intensité lumineuse (Code de tri).
• HUE :Coordonnées chromatiques & Classe de longueur d'onde dominante (Code de tri).
• REF :Classe de tension directe (Code de tri).
• LOT No :Numéro de lot de fabrication pour la traçabilité.

8. Considérations de conception d'application

8.1 Alimentation de la LED

Alimentez toujours la LED avec un courant constant ou via une résistance de limitation de courant depuis une source de tension. Calculez la valeur de la résistance en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation - VF_LED) / I_souhaitée. Utilisez la VF maximale du tri ou de la fiche technique pour garantir un courant suffisant dans toutes les conditions. Par exemple, avec une alimentation de 5V, un courant souhaité de 20mA, et une VF max de 2,35V : R = (5 - 2,35) / 0,02 = 132,5 Ω. Une résistance standard de 130 Ω ou 150 Ω serait appropriée, en vérifiant la puissance nominale (P = I²R).

8.2 Gestion thermique

Bien que le boîtier soit petit, la dissipation de puissance (jusqu'à 60mW) peut encore provoquer une élévation de température. Assurez une surface de cuivre PCB adéquate (plots de décharge thermique) pour évacuer la chaleur des bornes de la LED, en particulier lors d'un fonctionnement à haute température ambiante ou près du courant maximum. Cela aide à maintenir l'intensité lumineuse et la fiabilité à long terme.

8.3 Conception optique

L'angle de vision de 120 degrés fournit un motif d'émission large et diffus, adapté à l'éclairage de zone et aux indicateurs vus sous différents angles. Pour une lumière plus focalisée, des optiques secondaires (lentilles) seraient nécessaires. La résine transparente offre une bonne saturation des couleurs.

9. Comparaison et positionnement technique

Comparée aux LED traversantes traditionnelles, ce type CMS offre des avantages significatifs en vitesse d'assemblage, économie d'espace sur carte et fiabilité mécanique en éliminant les broches. Dans la catégorie des LED CMS jaunes, la technologie AlGaInP utilisée ici offre généralement un rendement plus élevé et une meilleure pureté de couleur que les technologies plus anciennes comme le GaAsP pour les longueurs d'onde jaunes. La structure de tri spécifique permet un contrôle plus strict de la couleur et de la luminosité dans les séries de production par rapport aux alternatives non triées ou triées de manière large.

10. Questions Fréquemment Posées (FAQ)

10.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

La longueur d'onde de crête (λp) est la longueur d'onde physique à laquelle la LED émet le plus de puissance optique. La longueur d'onde dominante (λd) est une mesure perceptuelle ; c'est la longueur d'onde de la lumière monochromatique qui semblerait avoir la même couleur que la sortie de la LED pour l'œil humain. Pour une LED à spectre étroit comme celle-ci, elles sont souvent proches, mais λd est le paramètre le plus pertinent pour la spécification de la couleur.

10.2 Pourquoi une résistance de limitation de courant est-elle absolument nécessaire ?

Une LED est une diode avec une courbe I-V très raide dans la région directe. Sa tension directe diminue également avec l'augmentation de la température. Sans résistance en série, toute légère variation de la tension d'alimentation ou de la température peut entraîner une augmentation incontrôlée du courant, dépassant rapidement la Valeur Maximale Absolue et provoquant une défaillance catastrophique (grillage). La résistance fournit une contre-réaction, stabilisant le point de fonctionnement.

10.3 Puis-je utiliser cette LED pour un fonctionnement continu à 25mA ?

Oui, 25mA est le courant direct continu nominal (IF) à 25°C. Cependant, si la température ambiante est susceptible d'être plus élevée, vous devez consulter la Courbe de Déclassement du Courant Direct et réduire le courant de fonctionnement en conséquence pour rester dans les limites de dissipation de puissance et garantir la fiabilité à long terme.

10.4 Comment interpréter la référence 19-213/Y2C-AP1Q2B/3T ?

Bien que le décodage exact puisse être propriétaire, il encode généralement des attributs clés. "19-213" est probablement la série de produit de base. Le suffixe inclut souvent le code couleur (Y pour Jaune), le tri d'intensité (Q2), le tri de longueur d'onde (probablement implicite), et le tri de tension (3T peut être lié au tri '2' ou au conditionnement). Les codes d'étiquette spécifiques (CAT, HUE, REF) sur la bobine fournissent les informations de tri définitives pour votre commande.