Fiche technique LED CMS 91-21SYGC/S530-XX/XXX - 2.0x1.25x1.1mm - 2.0V - 40mW - Jaune Vert Brillant - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La série 91-21 est une LED à montage en surface (CMS) conçue pour les applications électroniques modernes et compactes. Ce composant utilise la technologie des semi-conducteurs AlGaInP pour produire une lumière Jaune Vert Brillante, encapsulée dans une résine transparente. Son objectif de conception principal est de permettre la miniaturisation et les agencements de cartes à haute densité tout en maintenant des performances fiables.

1.1 Avantages clés et positionnement produit

L'avantage principal de la LED 91-21 est son empreinte significativement réduite par rapport aux composants traditionnels à broches. Cela permet des conceptions de circuits imprimés (PCB) plus petites, une densité de composants plus élevée, une réduction des besoins en espace de stockage et contribue finalement au développement d'équipements finaux plus compacts. Son faible poids la rend particulièrement adaptée aux applications miniatures et portables. De plus, le composant est conçu pour être compatible avec les équipements d'assemblage automatisés par pick-and-place, ce qui garantit une grande précision de placement et une efficacité de fabrication élevée.

1.2 Marché cible et applications

Cette LED cible un large éventail d'applications grand public, industrielles et de bureau nécessitant des solutions d'indication ou de rétroéclairage compactes et fiables. Les scénarios d'application typiques incluent, sans s'y limiter :

• Indicateurs d'état pour équipements intérieurs.
• Rétroéclairage pour panneaux LCD, claviers à membrane et symboles de panneaux de commande.
• Fonctions d'indication et de rétroéclairage dans les équipements de bureautique (ex. : imprimantes, scanners).
• Indicateurs d'état de batterie et rétroéclairage de clavier dans les appareils portables à piles.
• Témoins lumineux et rétroéclairage d'affichage dans les équipements audio/vidéo.
• Rétroéclairage de tableau de bord et d'interrupteurs dans des contextes automobiles ou de panneaux de contrôle.
• Fonctions d'indication et de rétroéclairage dans les appareils de télécommunication tels que téléphones et télécopieurs.

2. Spécifications techniques et interprétation approfondie

Cette section fournit une analyse détaillée des paramètres électriques, optiques et thermiques qui définissent les limites opérationnelles et les performances de la LED.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Un fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé pendant de longues périodes.

• Tension inverse (V_R)) : 5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Courant direct continu (I_F)) : 20 mA. C'est le courant de fonctionnement continu maximal recommandé.
• Courant direct de crête (I_FP)) : 60 mA. Permis uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 @ 1 kHz).
• Dissipation de puissance (P_d)) : 60 mW. La puissance maximale que le boîtier peut dissiper, calculée comme V_F * I_F.
• ._{Température de fonctionnement (T})opr
• ) : -40°C à +85°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable._{Température de stockage (T})stg
• ) : -40°C à +100°C.Décharge électrostatique (ESD)
• : Résiste à 2000 V (Modèle du corps humain). Des procédures de manipulation ESD appropriées sont essentielles.Température de soudure

: Reflow : Pic à 260°C max. pendant 10 secondes max. Soudure manuelle : 350°C max. pendant 3 secondes max. par borne._a2.2 Caractéristiques électro-optiques (T

= 25°C)

• Ces paramètres décrivent la performance typique de la LED dans des conditions de test spécifiées._v)Intensité lumineuse (I_F) : Mesurée à I
• = 20 mA. Disponible en plusieurs grades (E1 à E4), avec des valeurs typiques allant de 198 mcd à 630 mcd. Une tolérance de ±11% s'applique._{Angle de vision (2θ})1/2
• ) : 25 degrés. Cela définit l'étalement angulaire où l'intensité lumineuse est au moins la moitié de l'intensité de crête._p)Longueur d'onde de crête (λ
• ) : 575 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale._d)Longueur d'onde dominante (λ
• ) : 573 nm (typique) avec une tolérance de ±1 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain comme la couleur de la lumière.Largeur de bande spectrale (Δλ)
• : 20 nm (typique). La largeur du spectre émis à la moitié de l'intensité maximale._F)Tension directe (V_F) : 2,0 V (typique), allant de 1,7 V à 2,4 V à I
• = 20 mA, avec une tolérance de ±0,1V sur la valeur typique._R)Courant inverse (I_R) : 10 μA (maximum) à V

= 5 V.

3. Explication du système de classement

Le produit est catégorisé en différents grades de performance pour garantir la cohérence dans la conception des applications. Le guide de sélection indique les principaux paramètres de classement.

3.1 Classement par intensité lumineuse (CAT)

Le flux lumineux est trié en grades étiquetés E1 à E4, comme détaillé dans le tableau des caractéristiques électro-optiques. Les concepteurs doivent sélectionner le grade approprié en fonction de la luminosité requise pour leur application, en tenant compte des valeurs minimales et typiques spécifiées.

3.2 Classement par longueur d'onde (HUE)

La longueur d'onde dominante est contrôlée avec une tolérance serrée de ±1 nm autour de la valeur typique de 573 nm. Cela garantit une perception de couleur très cohérente entre les différents lots de production et unités.

3.3 Classement par tension directe (REF)

La tension directe est également classée, avec une valeur typique de 2,0V et une tolérance de ±0,1V. Cette information est cruciale pour concevoir le circuit de limitation de courant, en particulier dans les applications alimentées par batterie où la marge de tension est limitée.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, l'analyse suivante est basée sur le comportement standard des LED et les paramètres fournis.

4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)_FLa LED présente une tension directe typique de 2,0V à 20mA. Comme toutes les diodes, le V_F a un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'il diminue légèrement lorsque la température de jonction augmente. La plage V

spécifiée (1,7V-2,4V) doit être prise en compte dans la conception du pilote pour assurer une régulation de courant appropriée.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

L'intensité lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement. Fonctionner au-dessus du courant maximal absolu (20mA DC) augmentera le flux lumineux mais générera également plus de chaleur, pouvant entraîner une dépréciation accélérée des lumens ou une défaillance catastrophique.

4.3 Caractéristiques thermiques

Le flux lumineux de la LED diminue généralement lorsque la température de jonction augmente. La large plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) indique des performances robustes, mais les concepteurs doivent envisager la gestion thermique s'ils fonctionnent à des températures ambiantes élevées ou à des courants d'alimentation élevés pour maintenir une luminosité constante.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du contour du boîtier (91-21)

Le composant a une empreinte CMS compacte. Les dimensions clés (en mm) incluent une taille de boîtier typique. La cathode est généralement identifiée par un marquage ou une géométrie de pastille spécifique (ex. : une encoche ou un marquage vert comme indiqué dans l'explication de l'étiquette). Des dessins dimensionnels précis sont fournis dans la fiche technique pour la conception du motif de pastilles sur le PCB.

5.2 Identification de la polarité

La polarité correcte est critique. La fiche technique indique les marquages d'identification de polarité sur le boîtier. La cathode est généralement marquée. Les concepteurs doivent s'assurer que l'empreinte sur le PCB correspond à cette orientation.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Le respect de ces directives est essentiel pour la fiabilité et pour prévenir les dommages pendant le processus d'assemblage.

6.1 Profil de soudure par refusion (sans plomb)

• Un profil de température recommandé est fourni :Préchauffage
• : 150-200°C pendant 60-120 secondes.Temps au-dessus du liquidus (217°C)
• : 60-150 secondes.Température de crête
• : 260°C maximum, maintenue pendant 10 secondes maximum.Temps au-dessus de 255°C
• : 30 secondes maximum.Taux de chauffage/refroidissement

La soudure par refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois.

6.2 Soudure manuelle

Si la soudure manuelle est inévitable, utilisez un fer à souder avec une température de pointe inférieure à 350°C, en appliquant la chaleur sur chaque terminal pendant pas plus de 3 secondes. Utilisez un fer de faible puissance (≤25W) et laissez un intervalle d'au moins 2 secondes entre la soudure de chaque terminal pour éviter un choc thermique.

6.3 Sensibilité à l'humidité et stockage

• Les LED sont conditionnées dans des sacs barrières à l'humidité.Avant ouverture
• : Stocker à ≤30°C et ≤90% HR.Après ouverture
• : La "durée de vie au sol" est de 72 heures à ≤30°C et ≤60% HR. Les pièces non utilisées doivent être rescellées dans un emballage étanche à l'humidité avec un dessiccant.Séchage

: Si le temps de stockage est dépassé ou si le dessiccant indique de l'humidité, sécher à 60±5°C pendant 24 heures avant utilisation.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Conditionnement standard

Le composant est fourni sur bande porteuse gaufrée de 12 mm de large sur des bobines de 7 pouces de diamètre, compatible avec les équipements d'assemblage automatisés. Un conditionnement en vrac de 1000 pièces par sac est également disponible.

7.2 Explication de l'étiquette

• CPNL'étiquette de la bobine ou de l'emballage contient plusieurs identifiants clés :
• C.P/N : Numéro de produit du client.
• P/N : Numéro de produit du fabricant (ex. : 91-21SYGC/S530-XX/XXX).
• QTYLOT No.
• : Numéro de lot de fabrication traçable.QTY

: Quantité de pièces dans l'emballage.

CAT, HUE, REF

: Codes pour les grades d'Intensité lumineuse, de Longueur d'onde dominante et de Tension directe, respectivement._{8. Considérations de conception d'application}8.1 La limitation de courant est obligatoire_FUne résistance de limitation de courant externe est absolument requise. La caractéristique I-V exponentielle de la LED signifie qu'une petite augmentation de la tension directe peut provoquer une augmentation importante, potentiellement destructrice, du courant. La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_Falim_F - V_F) / I

. Utilisez toujours la V

maximale de la fiche technique pour une conception conservatrice qui garantit que I

ne dépasse pas 20mA dans les pires conditions.

Bien que la dissipation de puissance soit faible (max 60mW), assurer une dissipation thermique adéquate via les pastilles du PCB est une bonne pratique, en particulier dans des environnements à température ambiante élevée ou lors d'un fonctionnement au courant maximal. Cela aide à maintenir un flux lumineux stable et une fiabilité à long terme.

8.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

\p

Avec une résistance ESD de 2000V, des précautions ESD standard pendant la manipulation et l'assemblage sont nécessaires. L'incorporation d'une suppression de tension transitoire sur les lignes sensibles dans l'application finale peut être requise dans des environnements sévères.

9. Comparaison et différenciation technique

La LED 91-21 se différencie par la combinaison de sa très petite empreinte de 2,0x1,25mm, d'une intensité lumineuse relativement élevée pour sa taille (jusqu'à 630 mcd typ.), et de la couleur Jaune Vert Brillant spécifique produite par le matériau de puce AlGaInP. Comparée aux anciennes LED traversantes, elle offre des économies d'espace considérables. Comparée à d'autres LED CMS, ses principaux avantages sont la résine transparente pour une extraction de lumière maximale et l'angle de vision bien défini, la rendant adaptée à la fois pour les rôles d'indicateur et de rétroéclairage où un faisceau directionnel est bénéfique._{10. Questions fréquemment posées (FAQ)}10.1 Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec une alimentation de 5V ?_FEn utilisant la formule R = (V_Falim_F - V_F) / I

, et en supposant un V

No. dans le pire des cas de 2,4V et un I_F cible de 20mA : R = (5V - 2,4V) / 0,02A = 130 Ohms. La valeur standard supérieure la plus proche (ex. : 150 Ohms) fournirait une marge de sécurité, résultant en un courant d'environ 17,3mA.

10.2 Puis-je alimenter cette LED sans résistance en utilisant une source de tension constante ?

Cela détruira presque certainement la LED. La tension directe n'est pas une valeur fixe mais une caractéristique de la jonction de la diode. Une source de tension constante réglée sur le V

typique (2,0V) ne régulera pas le courant, et des variations mineures ou des changements de température entraîneront un flux de courant non contrôlé.

10.3 Comment identifier la cathode ?Reportez-vous au dessin du contour du boîtier dans la fiche technique. La cathode est généralement indiquée par un marquage vert sur le dessus ou le côté du boîtier, ou par une caractéristique spécifique dans la disposition des pastilles (ex. : la pastille de la cathode peut être carrée tandis que l'anode est ronde, ou vice-versa).

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un indicateur de batterie faible pour un appareil portable.

L'appareil utilise une alimentation régulée de 3,3V. L'objectif est qu'une LED s'allume de manière vive lorsque la batterie est faible. Une LED 91-21 du grade E3 (400-630 mcd) est sélectionnée pour une bonne visibilité. Calcul : R = (3,3V - 2,4V) / 0,02A = 45 Ohms. Une résistance standard de 47 Ohms est choisie. La broche GPIO du microcontrôleur, configurée comme une sortie à drain ouvert, absorbe le courant vers la masse pour allumer la LED. La taille compacte de la 91-21 lui permet de s'intégrer dans une zone très réduite sur le PCB encombré de l'appareil portable.

12. Principe de fonctionnement