Fiche technique LED SMD Orange AlInGaP - Dimensions 3,2x2,8x1,9mm - Tension 1,8-2,6V - Puissance 130mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (SMD) utilisant un matériau semi-conducteur Aluminium Indium Gallium Phosphure (AlInGaP) pour produire une lumière orange. Ces LED sont conçues dans des boîtiers miniatures spécifiquement pour l'assemblage automatisé sur carte de circuit imprimé (PCB), ce qui les rend idéales pour les applications à espace restreint dans un large éventail d'équipements électroniques grand public et industriels.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette série de LED incluent la conformité aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses), la compatibilité avec les équipements automatisés de pick-and-place et l'aptitude aux procédés de soudage par refusion infrarouge (IR). Les composants sont conditionnés sur bande de 8 mm enroulée sur des bobines de 7 pouces de diamètre, conformément aux normes EIA (Electronic Industries Alliance) pour une fabrication efficace. Les principaux marchés cibles englobent les équipements de télécommunications, les appareils de bureautique, les appareils électroménagers, les systèmes de contrôle industriel et diverses applications de signalisation et d'affichage intérieures nécessitant un éclairage indicateur compact et fiable.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

Cette section fournit une analyse détaillée des limites opérationnelles et des caractéristiques de performance du composant dans des conditions définies.

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Les caractéristiques maximales absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Ces valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C et ne doivent en aucun cas être dépassées.

• Dissipation de puissance (Pd) :130 mW. C'est la quantité maximale de puissance que le boîtier de la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (IFP) :100 mA. C'est le courant direct instantané maximal autorisé, généralement spécifié dans des conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) pour éviter la surchauffe.
• Courant direct continu (IF) :50 mA. C'est le courant direct continu maximal recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Tension inverse (VR) :5 V. L'application d'une tension inverse supérieure à cette limite peut provoquer un claquage et endommager la jonction de la LED. La fiche technique note explicitement que le composant n'est pas conçu pour fonctionner en inverse.
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C. Le fonctionnement du composant est garanti dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C. Le composant peut être stocké sans dégradation dans ces limites.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres définissent la performance typique de la LED lorsqu'elle est utilisée dans des conditions normales (Ta=25°C, IF=20mA).

• Intensité lumineuse (Iv) :1260 - 2500 mcd (millicandela). C'est l'intensité de la lumière émise mesurée le long de l'axe central. La large plage indique qu'un système de tri est utilisé (voir section 3).
• Angle de vision (2θ½) :120 degrés (typique). C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale, définissant la largeur du faisceau.
• Longueur d'onde dominante (λd) :600 - 610 nm. Cette valeur de longueur d'onde unique définit perceptuellement la couleur orange de la lumière émise, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Demi-largeur spectrale (Δλ) :18 nm (typique). Cela indique la pureté spectrale, représentant la largeur du spectre émis à la moitié de son intensité maximale.
• Tension directe (VF) :1,8 - 2,6 V. La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit un courant de 20mA. Une tolérance de ±0,1V s'applique à l'intérieur des classes.
• Courant inverse (IR) :10 µA (max). Le faible courant de fuite lorsque 5V de tension inverse sont appliqués, pertinent uniquement pour les tests.

3. Explication du système de tri (Binning)

Pour garantir l'uniformité des séries de production, les LED sont triées en classes de performance. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques de tension, de luminosité et de couleur.

3.1 Classe de tension directe (Vf)

Les LED sont catégorisées par leur chute de tension directe à 20mA. Code de classe D2 : 1,8V - 2,0V Code de classe D3 : 2,0V - 2,2V Code de classe D4 : 2,2V - 2,4V Code de classe D5 : 2,4V - 2,6V La tolérance à l'intérieur de chaque classe est de ±0,1V.

3.2 Classe d'intensité lumineuse (Iv)

Les LED sont triées en fonction de leur intensité lumineuse à 20mA. Code de classe W1 : 1260 mcd - 1780 mcd Code de classe W2 : 1780 mcd - 2500 mcd La tolérance à l'intérieur de chaque classe est de ±11%.

3.3 Classe de longueur d'onde dominante (Wd)

Les LED sont regroupées selon leur point de couleur précis (longueur d'onde dominante). Code de classe P : 600 nm - 605 nm Code de classe Q : 605 nm - 610 nm La tolérance à l'intérieur de chaque classe est de ±1 nm.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, leurs implications sont cruciales pour la conception. Les concepteurs doivent s'attendre à des courbes représentant :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct :Montre comment la lumière émise augmente avec le courant, généralement de manière non linéaire, approchant la saturation à des courants plus élevés.
• Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la caractéristique I-V de la diode, cruciale pour concevoir des circuits de limitation de courant.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Démontre la réduction de la lumière émise lorsque la température de jonction augmente, un facteur clé pour la gestion thermique.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à la longueur d'onde dominante et la forme définie par la demi-largeur spectrale.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier SMD standard. Les notes dimensionnelles clés incluent : - Couleur de la lentille : Transparente. - Couleur de la source : Orange AlInGaP. - Toutes les dimensions sont en millimètres. - La tolérance générale est de ±0,2 mm sauf indication contraire. Les concepteurs doivent se référer au dessin mécanique détaillé pour les dimensions exactes de longueur, largeur, hauteur et espacement des pattes.

5.2 Patte de connexion PCB recommandée

Une recommandation de motif de pastille (empreinte) est fournie pour le soudage par refusion infrarouge ou en phase vapeur. Le respect de cette disposition de pastille recommandée est essentiel pour obtenir une formation correcte du joint de soudure, un bon alignement et une stabilité mécanique pendant et après le processus d'assemblage.

5.3 Identification de la polarité

La fiche technique inclut des marquages ou des caractéristiques structurelles (par exemple, une encoche, un coin coupé ou une marque de cathode sur le boîtier) pour identifier les bornes anode et cathode. Une orientation correcte de la polarité est obligatoire pour le fonctionnement du composant.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Paramètres de soudage par refusion IR

Un profil de refusion suggéré conforme à la norme J-STD-020B pour les procédés sans plomb est fourni. Les paramètres clés incluent : - Température de préchauffage : 150°C - 200°C. - Durée de préchauffage : Maximum 120 secondes. - Température de corps maximale : Maximum 260°C. - Temps au-dessus du liquidus : Maximum 10 secondes (avec un maximum de deux cycles de refusion autorisés). Ces paramètres sont des cibles génériques ; une caractérisation spécifique à la carte est recommandée.

6.2 Soudage manuel (fer à souder)

Si un soudage manuel est nécessaire : - Température de la pointe du fer : Maximum 300°C. - Temps de soudage : Maximum 3 secondes par patte. - Cette opération ne doit être effectuée qu'une seule fois pour éviter les contraintes thermiques.

6.3 Conditions de stockage

Un stockage approprié est vital pour éviter l'absorption d'humidité, qui peut provoquer l'effet "pop-corn" pendant la refusion. -Emballage scellé :Stocker à ≤ 30°C et ≤ 70% HR. Utiliser dans un délai d'un an. -Emballage ouvert :Stocker à ≤ 30°C et ≤ 60% HR. - Pour les composants hors de leur emballage d'origine pendant plus de 168 heures, un séchage à 60°C pendant au moins 48 heures est recommandé avant le soudage.

6.4 Nettoyage

Si un nettoyage après soudage est requis, utiliser uniquement les solvants spécifiés tels que l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique à température normale pendant moins d'une minute. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier de la LED.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée avec une bande de protection, enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre. - Quantité : 2000 pièces par bobine standard. - Quantité minimale de commande : 500 pièces pour les quantités restantes. - Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est adaptée pour l'indication d'état, le rétroéclairage et l'éclairage décoratif dans : - L'électronique grand public (téléphones, ordinateurs portables, appareils électroménagers). - Les équipements de réseau et de communication. - Les panneaux de contrôle industriel et l'instrumentation. - Les panneaux d'information et affichages intérieurs.

8.2 Considérations de conception et méthode d'alimentation

Critique :Une LED est un composant commandé en courant. Pour garantir une luminosité constante et une longue durée de vie, elle doit être alimentée par un courant constant ou par une source de tension avec une résistance de limitation de courant en série. Lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance séparée pour chaque LED afin d'éviter l'accaparement du courant et une luminosité inégale due aux variations naturelles de la tension directe (Vf) entre les composants individuels.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux technologies plus anciennes comme les LED standard GaAsP (Arséniure de Gallium Phosphure), cette LED orange à base d'AlInGaP offre une efficacité lumineuse nettement supérieure, ce qui se traduit par une plus grande luminosité pour le même courant d'alimentation. Son large angle de vision de 120 degrés la rend adaptée aux applications nécessitant une visibilité étendue, contrairement aux LED à faisceau étroit utilisées pour l'éclairage focalisé. Sa compatibilité avec les procédés d'assemblage et de refusion SMD standard la différencie des LED à trou traversant, permettant une fabrication automatisée à grand volume.

10. Questions fréquemment posées basées sur les paramètres techniques

Q : Puis-je alimenter cette LED directement depuis une alimentation logique 3,3V ou 5V ?R : Non. Vous devez toujours utiliser une résistance de limitation de courant en série. La valeur de la résistance est calculée comme suit : R = (Vcc - Vf) / If, où Vcc est votre tension d'alimentation, Vf est la tension directe de la LED (utilisez la valeur maximale de la classe pour une conception sûre) et If est le courant direct souhaité (par exemple, 20mA).

Q : Pourquoi y a-t-il une si large plage d'Intensité Lumineuse (1260-2500 mcd) ?R : Cela reflète la dispersion de production. Le système de tri (W1, W2) vous permet de sélectionner des composants avec une plage de luminosité plus étroite pour votre application, garantissant une uniformité visuelle dans votre produit.

Q : Que se passe-t-il si je dépasse les Caractéristiques Maximales Absolues ?R : Dépasser ces limites, même brièvement, peut causer des dommages immédiats ou latents. Un surcourant peut détruire la jonction semi-conductrice. Une tension inverse excessive peut provoquer un claquage. Fonctionner en dehors de la plage de température peut entraîner une défaillance prématurée ou un décalage des paramètres.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état avec 10 LED orange d'une luminosité uniforme. 1. Conception du circuit :Utilisez un pilote à courant constant ou, pour plus de simplicité, une ligne de tension (par exemple, 5V) avec une résistance de limitation de courant dédiée pour chaque LED. Pour la classe D4 (VF max 2,4V) à 20mA : R = (5V - 2,4V) / 0,02A = 130 Ohms. Utilisez la valeur standard supérieure (par exemple, 150 Ohms) pour un courant légèrement plus sûr. 2.Sélection des composants :Spécifiez les classes requises lors de la commande : par exemple, LTST-M670VFKT avec les classes D4 (pour une tension uniforme), W2 (pour une luminosité élevée) et P (pour une teinte orange spécifique). 3.Implantation PCB :Suivez la disposition de pastille recommandée dans la fiche technique pour un soudage fiable. 4.Assemblage :Suivez les directives du profil de refusion IR. Si les cartes doivent être stockées après assemblage, assurez-vous que les conditions de stockage sont respectées.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans un semi-conducteur. Le matériau AlInGaP forme une jonction p-n. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région n et les trous de la région p sont injectés dans la région de jonction. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'Aluminium, de l'Indium, du Gallium et du Phosphure détermine l'énergie de la bande interdite du semi-conducteur, qui définit directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, dans le spectre orange (~605 nm). La lentille transparente encapsule et protège la puce semi-conductrice tout en permettant à la lumière de sortir.

13. Tendances d'évolution

La tendance générale pour les LED indicatrices SMD comme celle-ci est d'atteindre une efficacité lumineuse toujours plus élevée (plus de lumière émise par watt d'entrée électrique), permettant une consommation d'énergie plus faible pour la même luminosité. Il y a également une volonté continue de miniaturisation tout en maintenant ou en améliorant les performances optiques. De plus, les progrès dans les matériaux et les procédés de conditionnement visent à améliorer la fiabilité, les performances thermiques et la compatibilité avec les profils de soudage sans plomb et à haute température. La standardisation des empreintes et des caractéristiques électriques entre les fabricants simplifie la conception et l'approvisionnement pour les ingénieurs.