Fiche technique LED SMD Jaune AlInGaP Boîtier 1206 - Dimensions 1,6x0,8x0,6mm - Tension 1,8-2,6V - Puissance 120mW - Document Technique Français

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 au phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP) pour produire une lumière jaune. Le composant est logé dans un format de boîtier compact et standardisé 1206, le rendant adapté aux processus d'assemblage automatisés et aux applications à espace restreint. Sa fonction principale est de fournir une source lumineuse d'indication fiable et efficace.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

Cette LED offre plusieurs avantages clés pour la fabrication électronique moderne. Elle est conforme aux réglementations environnementales, conditionnée pour les équipements automatisés de prélèvement et de placement en volume sur bande de 8 mm dans des bobines de 7 pouces, et conçue pour être compatible avec les processus standards de soudure par refusion infrarouge. Son encombrement réduit et sa compatibilité avec l'assemblage automatisé réduisent significativement le temps et le coût de production.

1.2 Marché cible et applications

Ce composant est conçu pour une large gamme d'équipements électroniques. Les applications typiques incluent les appareils de télécommunication tels que les téléphones sans fil et cellulaires, les dispositifs informatiques portables comme les ordinateurs portables, les équipements de systèmes réseau, divers appareils électroménagers, et les applications de signalisation incluant les affichages intérieurs, semi-extérieurs et les systèmes d'information pour bus.

2. Paramètres et caractéristiques techniques

Cette section fournit les limites absolues et les conditions de fonctionnement standard du dispositif. Le respect de ces paramètres est essentiel pour garantir la fiabilité et les performances à long terme.

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif ne doit pas être utilisé au-delà de ces limites, sous peine d'endommagement permanent. Les valeurs clés incluent une dissipation de puissance maximale de 120 mW, un courant direct continu de 50 mA, et un courant direct de crête de 80 mA en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms). La tension inverse maximale est de 5 V. La plage de température de fonctionnement et de stockage est spécifiée de -40°C à +100°C.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard à une température ambiante (Ta) de 25°C et un courant direct (IF) de 20 mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend d'un minimum de 450 mcd à un maximum de 1120 mcd, les valeurs typiques dépendant du bac spécifique.
• Angle de vision (2θ1/2) :Un large angle de vision de 120 degrés, défini comme l'angle hors axe où l'intensité est la moitié de la valeur axiale.
• Tension directe (Vf) :Entre 1,8 V et 2,6 V à 20 mA.
• Longueur d'onde de crête (λp) :Typiquement 591 nm.
• Longueur d'onde dominante (λd) :S'étend de 584,5 nm à 594,5 nm, définissant la couleur perçue.
• Demi-largeur spectrale (Δλ) :Approximativement 15 nm, indiquant la pureté spectrale de l'émission jaune.
• Courant inverse (Ir) :Maximum de 10 μA à une tension inverse de 5 V.

3. Système de classement en bacs

Pour assurer l'uniformité des séries de production, les LED sont triées en bacs selon des paramètres de performance clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques de circuit concernant la chute de tension, la luminosité et la couleur.

3.1 Classe de tension directe (Vf)

Les LED sont catégorisées en bacs (D2 à D5) en fonction de leur tension directe à 20 mA, chaque bac ayant une plage de 0,2 V (ex. : D2 : 1,8-2,0 V, D3 : 2,0-2,2 V). Une tolérance de ±0,1 V s'applique à chaque bac.

3.2 Classe d'intensité lumineuse (Iv)

La luminosité est triée en bacs U1, U2, V1 et V2. L'intensité s'étend de 450-560 mcd (U1) jusqu'à 900-1120 mcd (V2). Une tolérance de ±11 % s'applique à chaque bac d'intensité.

3.3 Classe de longueur d'onde dominante (Wd)

La couleur, définie par la longueur d'onde dominante, est classée de H à L. La plage s'étend de 584,5-587,0 nm (Bac H) à 592,0-594,5 nm (Bac L). Une tolérance de ±1 nm est maintenue pour chaque bac de longueur d'onde.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif est conforme à la taille de boîtier standard EIA 1206. Les dimensions clés incluent une longueur de 1,6 mm, une largeur de 0,8 mm et une hauteur de 0,6 mm. Toutes les tolérances dimensionnelles sont de ±0,2 mm sauf indication contraire. La lentille est incolore, et la couleur de la source lumineuse est Jaune AlInGaP.

4.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure sur CI

Une conception de pastilles ("land pattern") est recommandée pour une soudure fiable utilisant des processus de refusion infrarouge ou en phase vapeur. Cette configuration assure une formation correcte du cordon de soudure et une stabilité mécanique du composant sur la carte de circuit imprimé (CI).

5. Directives d'assemblage, manipulation et application

5.1 Procédé de soudure

La LED est compatible avec les processus de soudure par refusion infrarouge, y compris les profils sans plomb. Un profil de refusion suggéré est fourni, aligné sur les normes J-STD-020B. Les paramètres clés incluent une température de préchauffage de 150-200°C, une température de pic ne dépassant pas 260°C, et un temps au-dessus du liquidus adapté à la pâte à souder spécifique et à la conception de la carte. Pour la soudure manuelle, une température du fer à souder inférieure à 300°C pendant un maximum de 3 secondes est conseillée.

5.2 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire après soudure, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. L'immersion de la LED dans de l'alcool éthylique ou isopropylique à température normale pendant moins d'une minute est acceptable. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier.

5.3 Conditions de stockage

Pour les sachets anti-humidité non ouverts contenant un dessiccant, le stockage doit être à 30°C ou moins et 70 % d'humidité relative (HR) ou moins, avec une période d'utilisation recommandée d'un an. Une fois l'emballage d'origine ouvert, l'environnement de stockage ne doit pas dépasser 30°C et 60 % HR. Les composants exposés au-delà de 168 heures doivent être séchés ("baked") à environ 60°C pendant au moins 48 heures avant soudure pour éviter les dommages induits par l'humidité pendant la refusion ("popcorning").

5.4 Méthode d'alimentation et considérations de conception

Les LED sont des dispositifs à commande en courant. Pour assurer une luminosité uniforme sur plusieurs unités, elles doivent être alimentées par une source de courant constant ou avec des résistances de limitation de courant appropriées en configuration série. L'alimentation via une source de tension constante sans régulation de courant n'est pas recommandée, car elle peut entraîner un courant excessif, un emballement thermique et une réduction de la durée de vie. La variation de tension directe entre les bacs doit être prise en compte dans la conception du circuit pour maintenir le courant souhaité.

5.5 Précautions d'application

Ces LED sont destinées aux équipements électroniques commerciaux et industriels standards. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait compromettre la sécurité (ex. : aviation, dispositifs médicaux de maintien des fonctions vitales, systèmes de sécurité des transports), une consultation et une qualification spécifiques sont nécessaires avant utilisation.

6. Conditionnement et informations de commande

6.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis sur une bande porteuse gaufrée de 8 mm de large scellée avec une bande de couverture, enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre. La quantité standard par bobine est de 2000 pièces. Une quantité d'emballage minimale de 500 pièces est disponible pour les commandes de reste. Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.

7. Analyse des performances et contexte de conception

7.1 Comprendre les courbes électro-optiques

Les courbes de performance typiques, telles que la relation entre le courant direct et l'intensité lumineuse ou la tension directe, sont essentielles pour la conception de circuit. La courbe IV montre une relation non linéaire, soulignant la nécessité d'un contrôle du courant. La courbe intensité vs. courant est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement mais se sature à des courants plus élevés en raison des effets thermiques.

7.2 Considérations de gestion thermique

Bien que le dispositif ait une température de fonctionnement spécifiée jusqu'à 100°C, ses performances se dégradent avec l'augmentation de la température de jonction. L'intensité lumineuse diminue typiquement lorsque la température augmente. Une disposition de CI adéquate pour la dissipation thermique, utilisant éventuellement des vias thermiques ou des zones de cuivre, est recommandée pour les applications fonctionnant à des températures ambiantes élevées ou à des courants d'alimentation élevés afin de maintenir la luminosité et la longévité.

7.3 Stabilité du point de couleur et de la longueur d'onde

La longueur d'onde dominante peut légèrement se déplacer avec les variations du courant d'alimentation et de la température de jonction. Le système de classement en bacs aide à gérer cela en fournissant une plage contrôlée. Pour les applications critiques en termes de couleur, comprendre la relation entre les conditions d'alimentation et le déplacement de chromaticité est important.

8. Comparaison et contexte technologique

8.1 Technologie AlInGaP

Le phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP) est un système de matériau semi-conducteur particulièrement efficace pour produire de la lumière dans les régions jaune, orange et rouge du spectre. Comparée aux technologies plus anciennes, elle offre une efficacité lumineuse plus élevée, une meilleure stabilité thermique et une durée de vie opérationnelle plus longue, ce qui en fait la norme pour les LED jaunes hautes performances.

8.2 Avantages du boîtier 1206

Le boîtier 1206 (1,6 mm x 0,8 mm) offre un bon équilibre entre taille et facilité de manipulation/fabrication. Il est plus grand que les boîtiers ultra-miniatures comme le 0402, le rendant plus robuste pour l'assemblage et souvent plus facile à inspecter, tout en étant suffisamment compact pour la plupart des dispositifs portables modernes.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

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

La longueur d'onde de crête (λp) est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale. La longueur d'onde dominante (λd) est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique du spectre qui correspond à la couleur perçue de la LED. Pour une source monochromatique, elles sont similaires ; pour les LED ayant une certaine largeur spectrale, λd est le paramètre le plus pertinent pour la spécification de la couleur.

9.2 Puis-je alimenter cette LED directement depuis une alimentation logique 3,3V ou 5V ?

Pas sans une résistance de limitation de courant. La tension directe varie de 1,8 V à 2,6 V. La connecter directement à une alimentation 3,3 V forcerait un courant déterminé par la résistance dynamique de la LED, qui dépasserait probablement la valeur maximale et détruirait le dispositif. Une résistance en série doit être calculée en fonction de la tension d'alimentation, de la tension directe de la LED (en utilisant la valeur maximale du bac pour une conception sûre) et du courant de fonctionnement souhaité.

9.3 Pourquoi un séchage est-il requis si l'emballage est ouvert pendant plus de 168 heures ?

Les boîtiers SMD peuvent absorber l'humidité de l'atmosphère. Pendant le processus de soudure par refusion à haute température, cette humidité piégée peut se vaporiser rapidement, créant une pression interne qui peut fissurer le boîtier ou délaminer les interfaces internes - un phénomène connu sous le nom de "popcorning". Le séchage élimine cette humidité absorbée, rendant les composants sûrs pour la refusion.

10. Exemple d'application pratique

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur réseau.

Plusieurs LED jaunes sont nécessaires pour indiquer différents états d'activité réseau. Pour assurer une luminosité uniforme, le concepteur sélectionne des LED du même bac d'intensité lumineuse (ex. : V1). Un circuit d'alimentation à courant constant est mis en œuvre pour fournir 20 mA à chaque LED. La disposition de la CI inclut la géométrie de pastilles recommandée et intègre de petites liaisons de décharge thermique vers le plan de masse pour une dissipation thermique mineure. Les composants sont stockés dans un environnement contrôlé après ouverture de la bobine et sont assemblés en utilisant un profil de refusion sans plomb vérifié pour rester dans les limites de température spécifiées. Cette approche garantit une fonctionnalité d'indication fiable, uniforme et durable.