Fiche technique FR - LED SMD verte à angle de vision de 120° - Boîtier 2.8x3.8mm - 3.8V max - Puissance 80mW

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED verte haute performance pour montage en surface, conçue pour les applications électroniques modernes. Le dispositif utilise la technologie InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) pour produire une source lumineuse verte brillante. Ses principaux objectifs de conception sont la compatibilité avec les processus d'assemblage automatisés, la fiabilité lors du soudage par refusion et le respect des normes environnementales. La LED est conditionnée dans un format standard conforme à l'EIA sur bande de 8mm, fournie sur des bobines de 7 pouces, ce qui la rend adaptée aux lignes de production à grand volume.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Dissipation de puissance (Pd) :80 mW. C'est la quantité maximale de puissance que la LED peut dissiper sous forme de chaleur à une température ambiante (Ta) de 25°C. Dépasser cette limite risque d'endommager thermiquement la jonction semi-conductrice.
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA. C'est le courant pulsé maximal autorisé, spécifié sous un cycle de service strict de 1/10 avec une largeur d'impulsion de 0,1 ms. Il est nettement supérieur au courant continu nominal pour permettre des impulsions brèves et de haute intensité.
• Courant direct continu (I_F) :20 mA. C'est le courant de fonctionnement continu recommandé pour une utilisation standard et c'est la condition sous laquelle la plupart des caractéristiques optiques sont mesurées.
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C. Le fonctionnement du dispositif est garanti dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C. Le dispositif peut être stocké sans alimentation dans cette plage plus large.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres sont mesurés à Ta=25°C et I_F=20mA, sauf indication contraire, et représentent les performances typiques de fonctionnement.

• Intensité lumineuse (I_V) :280 à 900 mcd (millicandela). Cette large plage indique que le dispositif est disponible en plusieurs classes de luminosité (bins). L'intensité est mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la réponse photopique de l'œil humain (courbe CIE).
• Angle de vision (2θ_1/2) :120 degrés. Il s'agit d'un angle de vision très large, défini comme l'angle total où l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale maximale. Il convient aux applications nécessitant un éclairage large ou une visibilité sous des angles étendus.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :518 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle le spectre de sortie de la LED atteint son intensité maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :520 à 535 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur de la lumière, dérivée du diagramme de chromaticité CIE. C'est le paramètre clé pour la spécification de la couleur.
• Demi-largeur spectrale (Δλ) :35 nm. Ce paramètre, également appelé Largeur à Mi-Hauteur (FWHM), décrit la pureté spectrale de la lumière. Une valeur de 35nm est typique pour une LED verte InGaN.
• Tension directe (V_F) :2,8V à 3,8V. C'est la chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle fonctionne à 20mA. La plage tient compte des variations normales de fabrication et est précisée par des codes de classement.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (max) à V_R=5V. Il s'agit d'une spécification de courant de fuite.Note critique :La fiche technique indique explicitement que le dispositif n'est pas conçu pour un fonctionnement en inverse. L'application d'une tension inverse peut endommager la LED.

3. Explication du système de codes de classement (binning)

Pour garantir l'uniformité des séries de production, les LED sont triées en "classes" (bins) en fonction de paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants aux caractéristiques étroitement contrôlées pour leur application.

3.1 Classement par tension directe (Codes D)

Les classes garantissent que les LED d'un circuit ont des chutes de tension similaires, favorisant le partage du courant dans les configurations en parallèle. La tolérance par classe est de ±0,1V.

• D7 : 2,80V - 3,00V
• D8 : 3,00V - 3,20V
• D9 : 3,20V - 3,40V
• D10 : 3,40V - 3,60V
• D11 : 3,60V - 3,80V

3.2 Classement par intensité lumineuse (Codes T/U/V)

Ceci contrôle la luminosité de sortie. La tolérance par classe est de ±11%.

• T1 : 280,0 - 355,0 mcd
• T2 : 355,0 - 450,0 mcd
• U1 : 450,0 - 560,0 mcd
• U2 : 560,0 - 710,0 mcd
• V1 : 710,0 - 900,0 mcd

3.3 Classement par longueur d'onde dominante (Codes AP/AR)

Ceci garantit une précision et une uniformité de couleur. La tolérance par classe est de ±1nm.

• AP : 520,0 - 525,0 nm
• AQ : 525,0 - 530,0 nm
• AR : 530,0 - 535,0 nm

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques soient référencés (Fig.1, Fig.5), la fiche technique indique la disponibilité de courbes caractéristiques typiques qui incluraient normalement :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement de manière sous-linéaire aux courants élevés en raison de l'échauffement et de la baisse d'efficacité.
• Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la relation exponentielle I-V de la diode.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Illustre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente, un facteur critique pour la gestion thermique.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~518nm et la FWHM de 35nm.
• Diagramme de l'angle de vision :Un diagramme polaire montrant la distribution angulaire de l'intensité lumineuse, confirmant l'angle de vision de 120 degrés.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du composant

La LED est conforme à un contour de boîtier standard EIA. Les principales tolérances dimensionnelles sont de ±0,2mm sauf indication contraire. Le boîtier comporte une lentille transparente, ce qui maximise l'extraction de la lumière et fournit l'angle de vision large spécifié.

5.2 Identification de la polarité et empreinte PCB

La fiche technique inclut une disposition recommandée des pastilles de fixation sur le circuit imprimé (PCB) pour le soudage par refusion infrarouge ou en phase vapeur. Cette empreinte est conçue pour assurer une formation correcte des joints de soudure, une connexion électrique fiable et un dégagement thermique adéquat. La polarité est indiquée sur le corps du composant (généralement une marque de cathode) et doit être correctement alignée avec les pastilles d'anode et de cathode correspondantes sur le PCB.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Le composant est compatible avec les processus de soudage par refusion infrarouge. Un profil de soudage sans plomb conforme à la norme JEDEC J-STD-020B est suggéré. Les paramètres clés incluent :

• Préchauffage :150°C à 200°C.
• Durée de préchauffage :Maximum 120 secondes.
• Température de crête :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus :Il est recommandé de suivre les spécifications du fabricant de la pâte à souder et les directives JEDEC pour assurer des joints de soudure fiables sans soumettre la LED à un stress thermique excessif.

Note :Le profil doit être caractérisé pour la conception spécifique du PCB, l'ensemble des composants, la pâte à souder et le four utilisés en production.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, une extrême prudence est requise :

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Durée de soudage :Maximum 3 secondes par joint.
• Limite :Un seul cycle de soudage. Un chauffage répété peut endommager le boîtier et la puce semi-conductrice.

7. Conditionnement et manutention

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies sur une bande porteuse embossée standard de l'industrie (largeur 8mm) scellée avec une bande de couverture, enroulée sur des bobines d'un diamètre de 7 pouces (178mm).

• Quantité par bobine :2000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) pour les restes :500 pièces.
• Norme de conditionnement :Conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.
• Composants manquants :Un maximum de deux emplacements vides consécutifs dans la bande est autorisé.

7.2 Sensibilité à l'humidité et stockage

Le boîtier de la LED est sensible à l'humidité. Une manutention appropriée est requise pour éviter le phénomène de "popcorning" (fissuration du boîtier) pendant la refusion.

• Sac scellé (avec dessiccant) :Stocker à ≤30°C et ≤70% HR. Utiliser dans l'année suivant la date de scellement du sac.
• Après ouverture du sac :Stocker à ≤30°C et ≤60% HR. Il est fortement recommandé de terminer le processus de refusion IR dans les 168 heures (7 jours) suivant l'exposition.
• Stockage prolongé (ouvert) :Stocker dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans un dessiccateur à azote.
• Rebaking (séchage) :Les composants exposés plus de 168 heures doivent être séchés à environ 60°C pendant au moins 48 heures avant le soudage pour éliminer l'humidité absorbée.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Méthode d'alimentation

Les LED sont des dispositifs à commande en courant. Pour un fonctionnement constant et fiable :

• Alimentation en courant constant :Toujours utiliser une source de courant constant ou une résistance de limitation de courant en série avec une source de tension pour fixer le courant direct (I_F).
• Éviter la connexion en parallèle :Il n'est pas recommandé de connecter plusieurs LED directement en parallèle à partir d'une seule source de tension avec une seule résistance. De petites variations de tension directe (V_F) entre les LED provoqueront un déséquilibre de courant important, entraînant une luminosité inégale et un risque de surintensité dans certains dispositifs. Utiliser des résistances de limitation de courant individuelles pour chaque LED ou des pilotes de courant constant séparés.
• Protection contre la tension inverse :Comme le dispositif n'est pas conçu pour une polarisation inverse, s'assurer que la conception du circuit empêche l'application de toute tension inverse aux bornes de la LED.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit relativement faible (80mW), une conception thermique appropriée prolonge la durée de vie et maintient les performances optiques.

• Conception du PCB :Utiliser la disposition de pastilles recommandée qui inclut souvent des connexions de dégagement thermique.
• Surface de cuivre :Augmenter la surface de cuivre connectée à la pastille thermique de la LED (si applicable) ou aux pastilles de cathode/anode aide à dissiper la chaleur.
• Température ambiante :S'assurer que la température ambiante de fonctionnement reste dans la plage spécifiée. Déclasser le courant direct maximal si la température ambiante approche de la limite supérieure.

8.3 Nettoyage

Si un nettoyage après soudage est requis :

• Solvant recommandé :Utiliser uniquement des nettoyants à base d'alcool comme l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique.
• Processus :Immerger à température ambiante normale pendant moins d'une minute.
• À éviter :Ne pas utiliser de liquides chimiques non spécifiés qui pourraient endommager la lentille plastique ou le matériau du boîtier.

9. Comparaison et différenciation techniques

Les caractéristiques clés qui distinguent cette LED sur le marché incluent :

• Angle de vision extrêmement large (120°) :Offre une visibilité latérale supérieure par rapport aux LED standard à faisceaux plus étroits, idéal pour les indicateurs d'état et le rétroéclairage où une vision grand angle est essentielle.
• Conformité RoHS et produit vert :Fabriquée sans substances dangereuses comme le plomb, le mercure et le cadmium, répondant aux réglementations environnementales mondiales.
• Compatibilité totale avec l'assemblage automatisé :Le conditionnement en bande et bobine, l'empreinte standard EIA et la compatibilité avec les processus de refusion IR permettent une intégration transparente dans les lignes de production SMT (Technologie de Montage en Surface) à grande vitesse.
• Classement (binning) complet :Le classement à trois paramètres (V_F, I_V, λ_d) permet une sélection précise pour les applications exigeant une uniformité stricte en luminosité, couleur et comportement électrique.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 5V ?

R : Oui, mais vous devez utiliser une résistance de limitation de courant en série. Calculez la valeur de la résistance avec R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Pour une alimentation 5V et une V_Ftypique de 3,2V à 20mA, R = (5 - 3,2) / 0,02 = 90 ohms. Utilisez la V_Fmaximale de la fiche technique (3,8V) pour une conception conservatrice afin de garantir que le courant ne dépasse pas 20mA pour n'importe quelle unité du lot.

Q : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?

R : La Longueur d'onde de crête (λ_P) est la longueur d'onde physique où la LED émet le plus de puissance optique. La Longueur d'onde dominante (λ_d) est une valeur calculée basée sur le diagramme de couleur CIE qui représente la longueur d'onde unique que l'œil humain perçoit comme étant la couleur. λ_dest le paramètre critique pour la spécification de la couleur dans les applications visuelles.

Q : Pourquoi y a-t-il une durée de vie de 168 heures après ouverture du sac barrière à l'humidité ?

R : Le boîtier plastique de la LED peut absorber l'humidité de l'air. Pendant le processus de soudage par refusion à haute température, cette humidité piégée peut se vaporiser rapidement, créant une pression interne qui peut fissurer le boîtier ("popcorning"). La limite de 168 heures est le temps d'exposition sûr estimé pour que le boîtier reste en dessous d'un niveau d'humidité critique.

Q : Puis-je l'utiliser pour l'éclairage intérieur automobile ?

R : La plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) couvre les exigences typiques de l'intérieur automobile. Cependant, la fiche technique spécifie que la LED est pour "l'équipement électronique ordinaire". Pour les applications automobiles, en particulier extérieures ou critiques pour la sécurité, les composants nécessitent généralement une qualification AEC-Q102 et des tests de fiabilité spécifiques. Une consultation avec le fabricant pour des données de fiabilité spécifiques à l'application est essentielle.