Fiche technique LED SMD 0201 Jaune AlInGaP - Dimensions 1,6x0,8x0,6mm - Tension 1,8-2,4V - Puissance 72mW - Document technique

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une diode électroluminescente (LED) miniature pour montage en surface (SMD). Le composant est conçu dans un format ultra-compact 0201, ce qui le rend idéal pour les applications à espace restreint sur les cartes de circuits imprimés (PCB). Sa fonction principale est de servir d'indicateur visuel, de rétroéclairage ou de source lumineuse de signalisation dans une large gamme d'équipements électroniques modernes.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Cette LED offre plusieurs avantages clés pour la fabrication automatisée et les conceptions à haute densité. Elle est entièrement compatible avec les équipements automatiques de prélèvement et de placement et les processus standards de soudage par refusion infrarouge (IR), facilitant ainsi la production en grande série. Le composant est fourni sur bande porteuse standard de 12 mm enroulée sur des bobines de 7 pouces. Ses marchés cibles principaux incluent les équipements de télécommunications (par exemple, téléphones sans fil et cellulaires), les dispositifs informatiques portables (ordinateurs portables), les systèmes réseau, les appareils électroménagers et diverses applications de signalisation intérieure nécessitant un indicateur fiable et de petit format.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

Cette section fournit une analyse détaillée des spécifications électriques, optiques et environnementales de la LED.

2.1 Valeurs maximales absolues

Le composant ne doit pas être utilisé au-delà de ces limites pour éviter des dommages permanents. Les principales valeurs incluent une dissipation de puissance maximale de 72 mW, un courant direct continu de 30 mA et un courant direct de crête de 80 mA (en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms). La plage de température de fonctionnement est spécifiée de -40°C à +85°C, avec une plage de température de stockage de -40°C à +100°C, garantissant une fiabilité dans des environnements difficiles.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Mesurées dans des conditions de test standard à une température ambiante de 25°C et un courant direct (I_F) de 20 mA, le dispositif présente les performances typiques suivantes. L'intensité lumineuse (I_V) varie d'un minimum de 140,0 mcd à un maximum de 450,0 mcd, la valeur exacte étant déterminée par le rang du bac. Il présente un large angle de vision (2θ_1/2) de 110 degrés, offrant une grande visibilité. La lumière émise se situe dans le spectre jaune, avec une longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) de 591 nm et une longueur d'onde dominante (λ_d) définie par son bac de longueur d'onde. La tension directe (V_F) se situe typiquement entre 1,8 V et 2,4 V au courant de test.

3. Explication du système de classement par bacs

Pour garantir l'uniformité de la production et de la conception, les LED sont triées en bacs en fonction de paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques de circuit et de luminosité.

3.1 Rang de tension directe (V_F)

Les LED sont classées en trois bacs de tension : D2 (1,8 V - 2,0 V), D3 (2,0 V - 2,2 V) et D4 (2,2 V - 2,4 V). Chaque bac a une tolérance de ±0,10 V. La sélection du bac approprié aide à concevoir des circuits de limitation de courant stables.

3.2 Rang d'intensité lumineuse (I_V)

La luminosité est classée en cinq bacs d'intensité : R2 (140,0-180,0 mcd), S1 (180,0-224,0 mcd), S2 (224,0-280,0 mcd), T1 (280,0-355,0 mcd) et T2 (355,0-450,0 mcd). La tolérance sur chaque bac d'intensité est de ±11 %. Ce classement est crucial pour les applications nécessitant une luminosité uniforme sur plusieurs indicateurs.

3.3 Rang de longueur d'onde dominante (WD)

La couleur (teinte) de la lumière jaune est contrôlée via un classement par longueur d'onde. Les quatre bacs sont H (584,5-587,0 nm), J (587,0-589,5 nm), K (589,5-592,0 nm) et L (592,0-594,5 nm), chacun avec une tolérance de ±1 nm. Cela garantit une uniformité de couleur dans une plage définie.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, elles illustrent généralement la relation entre le courant direct et la tension directe (courbe I-V), la variation de l'intensité lumineuse avec le courant direct, et l'effet de la température ambiante sur le flux lumineux. Ces courbes sont essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions de fonctionnement non standard et pour optimiser le circuit d'alimentation pour l'efficacité et la longévité.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier standard 0201. Les dimensions clés sont d'environ 1,6 mm de longueur, 0,8 mm de largeur et 0,6 mm de hauteur. Toutes les tolérances dimensionnelles sont typiquement de ±0,1 mm sauf indication contraire. La lentille est transparente, et la couleur émise par la puce AlInGaP est jaune.

5.2 Patte de soudure recommandée sur PCB

Un dessin de pastille de soudure est fourni pour assurer un soudage correct et une stabilité mécanique. La disposition recommandée des pastilles tient compte de la taille du composant et est optimisée pour les processus de soudage par refusion infrarouge ou en phase vapeur, évitant le soulèvement en pierre tombale et assurant un cordon de soudure fiable.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Condition de soudage par refusion IR

Pour les processus de soudage sans plomb, un profil de refusion IR spécifique conforme à la norme J-STD-020B est recommandé. Les paramètres clés incluent une température de préchauffage entre 150-200°C, un temps de préchauffage maximum de 120 secondes, une température de corps maximale ne dépassant pas 260°C, et un temps au-dessus du liquidus (TAL) défini par la pâte à souder. Le temps total de soudage à la température de crête doit être limité à un maximum de 10 secondes, et la refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois.

6.2 Conditions de stockage

Pour éviter l'absorption d'humidité (qui peut provoquer l'\"effet pop-corn\" pendant la refusion), des directives de stockage strictes sont fournies. Les sachets barrières non ouverts doivent être stockés à ≤30°C et ≤70% HR, avec une durée de conservation d'un an. Une fois ouverts, les composants doivent être stockés à ≤30°C et ≤60% HR. Il est fortement recommandé de terminer la refusion IR dans les 168 heures (7 jours) suivant l'ouverture du sachet. Les composants exposés au-delà de cette période nécessitent une procédure de séchage (par exemple, 60°C pendant 48 heures) avant le soudage.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage après soudage est nécessaire, seuls des solvants à base d'alcool spécifiés comme l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique doivent être utilisés. La LED doit être immergée à température normale pendant moins d'une minute. Des nettoyants chimiques non spécifiés peuvent endommager la résine époxy du boîtier.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis sur bande porteuse gaufrée d'une largeur de 12 mm, enroulée sur des bobines d'un diamètre de 7 pouces (178 mm). Chaque bobine contient 4000 pièces. La bande utilise un couvercle supérieur pour sceller les poches vides. L'emballage suit les normes ANSI/EIA-481. Une quantité minimale de commande de 500 pièces peut s'appliquer pour les quantités restantes.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED convient à l'indication d'état dans l'électronique grand public (marche/arrêt, charge de batterie), au rétroéclairage des boutons ou symboles de panneau avant, et comme source lumineuse de signalisation dans les équipements réseau et les appareils électroménagers. Sa petite taille la rend parfaite pour les dispositifs modernes et miniaturisés.

8.2 Considérations de conception

Les concepteurs doivent implémenter une résistance de limitation de courant appropriée en série avec la LED. La valeur de la résistance doit être calculée en fonction de la tension d'alimentation, de la tension directe (V_F) du bac sélectionné, et du courant de fonctionnement souhaité (ne pas dépasser 30 mA continu). Pour une luminosité uniforme dans les réseaux à plusieurs LED, la sélection de LED provenant du même bac d'intensité lumineuse (I_V) est cruciale. Une attention particulière doit également être portée à la gestion thermique de la conception du PCB pour éviter de dépasser les limites de température de jonction.

9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

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 unique à laquelle le spectre d'émission est le plus fort. La longueur d'onde dominante (λ_d) est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la couleur perçue de la lumière ; c'est la longueur d'onde unique qui correspondrait à la couleur de la LED. Pour les LED monochromatiques comme cette LED jaune, elles sont typiquement très proches.

Q : Puis-je alimenter cette LED directement avec une source de tension ?

R : Non. Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Leur tension directe a une tolérance et varie avec la température. Une connexion directe à une source de tension provoquera un flux de courant non contrôlé, dépassant probablement la valeur maximale et détruisant le composant. Utilisez toujours une résistance de limitation de courant en série ou un pilote à courant constant.

Q : Pourquoi la condition d'humidité de stockage est-elle si importante ?

R : Les boîtiers SMD peuvent 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 la résine époxy du boîtier (\"effet pop-corn\" ou \"délaminage\"). Le respect des directives de stockage et de séchage prévient ce mode de défaillance.

10. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est basée sur un matériau semi-conducteur à base de phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP). Lorsqu'une tension de polarisation directe est appliquée entre l'anode et la cathode de la LED, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur. Ces porteurs de charge 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 jaune (~590 nm). La lentille en résine époxy transparente encapsule la puce semi-conductrice, fournit une protection mécanique et façonne le faisceau lumineux de sortie.