Fiche technique LED SMD Orange - Boîtier EIA - Tension inverse 5V - Puissance 75mW - Longueur d'onde dominante 605nm - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED Orange haute luminosité à montage en surface, utilisant la technologie de puce AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). Le dispositif est conçu pour être compatible avec les processus d'assemblage automatisés et la soudure par refusion infrarouge, le rendant adapté à la production en grande série. C'est un produit vert conforme RoHS, conditionné en bande de 8mm sur bobines de 7 pouces de diamètre.

1.1 Avantages principaux

• Sortie ultra-lumineuse :Délivre une intensité lumineuse élevée depuis un boîtier compact.
• Compatibilité des processus :Conçu pour être utilisé avec des équipements de placement automatique et des profils de soudure par refusion infrarouge standard.
• Compatible CI :Adapté pour une interface directe avec des circuits intégrés.
• Boîtier standardisé :Conforme aux dimensions standard EIA (Electronic Industries Alliance).

1.2 Applications cibles

Cette LED est destinée à être utilisée dans les équipements électroniques généraux, y compris, mais sans s'y limiter, les indicateurs d'état, le rétroéclairage, l'éclairage de panneaux et l'éclairage décoratif dans l'électronique grand public, les équipements de bureau et les dispositifs de communication.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

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

• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW à Ta=25°C.
• Courant direct de crête (I_F(peak)) :80 mA (pulsé, cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms).
• Courant direct continu (I_F) :30 mA DC.
• Facteur de déclassement :0.4 mA/°C linéairement à partir de 50°C de température ambiante.
• Tension inverse (V_R) :5 V.
• Plage de température de fonctionnement (T_opr) :-30°C à +85°C.
• Plage de température de stockage (T_stg) :-40°C à +85°C.
• Condition de soudure infrarouge :Résiste à une température de crête de 260°C pendant 5 secondes.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres de performance typiques sont mesurés à une température ambiante (Ta) de 25°C et un courant direct (I_F) de 5mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_V) :S'étend d'un minimum de 11.2 mcd à un maximum de 71.0 mcd, avec des valeurs typiques définies par des codes de bin.
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur sur l'axe.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :Typiquement 611 nm.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :S'étend de 597 nm à 612 nm, avec une valeur typique de 605 nm. Ceci définit la couleur perçue.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Approximativement 17 nm, indiquant la pureté spectrale de la lumière orange émise.
• Tension directe (V_F) :Typiquement 2.3 V, avec un maximum de 2.3 V à I_F=5mA.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 μA à V_R=5V.
• Capacité (C) :Typiquement 40 pF mesurée à un biais de 0V et une fréquence de 1 MHz.

3. Explication du système de binning

L'intensité lumineuse des LED est triée en bins pour assurer l'uniformité au sein d'un lot de production. Le code de bin définit l'intensité lumineuse minimale et maximale mesurée à 5mA.

• Code de bin L :11.2 mcd (Min) à 18.0 mcd (Max)
• Code de bin M :18.0 mcd à 28.0 mcd
• Code de bin N :28.0 mcd à 45.0 mcd
• Code de bin P :45.0 mcd à 71.0 mcd

Une tolérance de +/-15% s'applique à chaque bin d'intensité. Ce système permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec le niveau de luminosité requis pour leur application.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques soient référencés dans la fiche technique (ex. Fig.1, Fig.6), les tendances de performance typiques peuvent être déduites des paramètres :

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :La LED présente une relation I-V exponentielle caractéristique. Le V_Fspécifié de ~2.3V à 5mA est le point de fonctionnement typique.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :L'intensité augmente généralement avec le courant direct, mais le fonctionnement doit rester dans les limites des valeurs maximales absolues pour éviter les dommages et la perte d'efficacité.
• Dépendance à la température :La sortie lumineuse diminue typiquement avec l'augmentation de la température de jonction. Le facteur de déclassement pour le courant direct (0.4 mA/°C au-dessus de 50°C) est crucial pour la gestion thermique dans les environnements à haute température.
• Distribution spectrale :Le spectre d'émission est centré autour de 605-611 nm (orange) avec une demi-largeur relativement étroite de 17 nm, fournissant une couleur saturée.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier à montage en surface standard conforme EIA. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance générale de ±0.10 mm sauf indication contraire. La lentille est transparente.

5.2 Identification de polarité et conception des pastilles

La fiche technique inclut les dimensions suggérées de la disposition des pastilles de soudure pour assurer une formation correcte des joints de soudure et une stabilité mécanique pendant la refusion. La polarité est indiquée par le marquage du boîtier ou la conception des pastilles cathode/anode (se référer au dessin du boîtier). Une connexion de polarité correcte est essentielle pour le fonctionnement du dispositif.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Un profil de refusion infrarouge (IR) recommandé est fourni pour les processus de soudure sans plomb (SnAgCu). Les paramètres clés incluent :

• Préchauffage :Montée en température jusqu'à 120-150°C.
• Temps de préchauffage :Maximum 120 secondes.
• Température de crête :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus :5 secondes maximum à la température de crête.

Le respect de ce profil est critique pour éviter les dommages thermiques au boîtier de la LED et à la puce interne.

6.2 Stockage et manipulation

• Conditions de stockage :Il est recommandé de ne pas dépasser 30°C et 70% d'humidité relative.
• Sensibilité à l'humidité :Les LED retirées de leur emballage d'origine doivent être refondues dans la semaine. Pour un stockage plus long, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote. Si stockées non emballées pendant plus de 672 heures, un séchage à 60°C pendant 24 heures avant l'assemblage est recommandé.
• Nettoyage :Si nécessaire, nettoyer uniquement avec de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute. Éviter les produits chimiques non spécifiés.

7. Informations sur l'emballage et la commande

• Bande et bobine :Fourni en bande porteuse gaufrée de 8mm de large sur bobines de 7 pouces (178mm) de diamètre.
• Quantité par bobine :3000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les quantités restantes.
• Standard d'emballage :Conforme aux spécifications ANSI/EIA 481-1-A-1994. Les poches vides sont scellées avec une bande de couverture.

8. Recommandations de conception d'application

8.1 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour assurer une luminosité uniforme lors de la commande de plusieurs LED en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance de limitation de courant en série pour chaque LED (Modèle de circuit A). La commande directe de LED en parallèle sans résistances individuelles (Modèle de circuit B) n'est pas recommandée, car de légères variations des caractéristiques de tension directe (V_F) entre les LED individuelles peuvent causer des différences significatives dans le partage du courant et, par conséquent, dans la luminosité.

8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Ce dispositif est sensible aux décharges électrostatiques. Les dommages ESD peuvent se manifester par un courant de fuite inverse élevé, une tension directe basse, ou un défaut d'éclairage à faible courant. Les mesures de prévention incluent :

• Utiliser des bracelets de poignet conducteurs ou des gants antistatiques.
• S'assurer que tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage sont correctement mis à la terre.
• Utiliser des ioniseurs pour neutraliser la charge statique sur la lentille de la LED.

Pour vérifier les dommages ESD potentiels, vérifier que la LED s'allume et mesurer sa tension directe (V_F) à un faible courant (ex. 0.1mA). Une LED AlInGaP "bonne" devrait typiquement avoir V_F> 1.4V dans cette condition.

8.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit relativement faible (75mW max), une disposition de PCB appropriée et, si nécessaire, des vias thermiques peuvent aider à dissiper la chaleur, surtout lors d'un fonctionnement à haute température ambiante ou près du courant nominal maximum. Respecter la courbe de déclassement du courant au-dessus de 50°C ambiant.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux technologies plus anciennes comme les LED standard GaAsP (Phosphure d'Arséniure de Gallium), cette LED basée sur AlInGaP offre une efficacité lumineuse et une luminosité significativement plus élevées pour le spectre de couleur orange. La lentille transparente, par opposition à une lentille diffusante ou teintée, maximise la sortie lumineuse. Sa compatibilité avec les processus d'assemblage et de refusion SMT standard offre un avantage de coût par rapport aux dispositifs nécessitant un soudage manuel ou une manipulation spéciale.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Puis-je commander cette LED directement depuis une sortie logique 3.3V ou 5V ?

Pas sans une résistance de limitation de courant. La tension directe typique est de ~2.3V. La connecter directement à une source de tension supérieure à V_Fprovoquera un courant excessif, risquant de détruire la LED. Utilisez toujours une résistance en série calculée comme R = (V_alimentation- V_F) / I_F.

10.2 Pourquoi existe-t-il un système de binning pour l'intensité lumineuse ?

Les variations de fabrication causent de légères différences dans la sortie lumineuse. Le binning trie les LED en groupes avec des performances similaires, permettant aux concepteurs de sélectionner un niveau de luminosité cohérent pour leur produit et d'éviter des différences visibles entre les LED adjacentes.

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

La longueur d'onde de crête (λ_P) est la longueur d'onde à laquelle la distribution de puissance spectrale est maximale (611 nm typique). La longueur d'onde dominante (λ_d) est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique de la couleur spectrale pure qui correspond à la couleur perçue de la LED (605 nm typique). La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification de couleur.

11. Étude de cas de conception pratique

Scénario :Conception d'un panneau d'indicateur d'état avec 10 LED orange uniformément lumineuses alimentées par une ligne 5V.
Étapes de conception :
1. Sélection du bin :Choisir le bin "M" pour une intensité moyenne de 18-28 mcd.
2. Définir le courant de fonctionnement :Sélectionner I_F= 5mA (condition de test pour le binning, assure la luminosité spécifiée).
3. Calculer la résistance série :R = (5V - 2.3V) / 0.005A = 540 Ohms. Utiliser la valeur standard la plus proche (ex. 560 Ohms).
4. Puissance par LED :P = V_F* I_F≈ 2.3V * 0.005A = 11.5 mW, bien en dessous de la limite de 75mW.
5. Disposition PCB :Suivre les dimensions suggérées des pastilles. Placer les 10 LED avec leurs résistances individuelles de 560 ohms en parallèle de la ligne 5V à la masse.
6. Assemblage :Suivre le profil de refusion IR recommandé. Stocker les bobines ouvertes dans un cabinet sec si elles ne sont pas utilisées immédiatement.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur un matériau semi-conducteur AlInGaP cultivé sur un substrat. Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise—dans ce cas, dans le spectre orange (~605 nm). La lentille en époxy transparent encapsule la puce et aide à l'extraction de la lumière.

13. Tendances de l'industrie

La tendance générale des LED SMD va vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), une meilleure cohérence des couleurs grâce à un binning plus serré, et une fiabilité accrue dans des conditions de température et de courant plus élevées. L'accent est également mis sur l'amélioration de la compatibilité avec les processus de refusion sans plomb et à haute température. La miniaturisation se poursuit, mais pour les applications d'indicateur standard, les boîtiers comme cette norme EIA restent populaires en raison de leur robustesse, de leur facilité de manipulation et de leur infrastructure d'assemblage bien établie.