Fiche technique de la LED rouge SMD5050N - Dimensions 5,0x5,0x1,6mm - Tension 2,2V - Puissance 0,234W - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La série SMD5050N est une LED à montage en surface de haute luminosité, conçue pour les applications nécessitant une émission de lumière rouge fiable et efficace. Ce document fournit un aperçu technique complet du modèle T5A003RA, détaillant ses spécifications, ses caractéristiques de performance et ses procédures de manipulation appropriées pour garantir des performances optimales et une longue durée de vie dans les applications finales.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues (Ts=25°C)

Les paramètres suivants définissent les limites opérationnelles de la LED. Les dépasser peut causer des dommages permanents.

• Courant direct (IF) :90 mA (continu)
• Courant d'impulsion direct (IFP) :120 mA (Largeur d'impulsion ≤10ms, Rapport cyclique ≤1/10)
• Dissipation de puissance (PD) :234 mW
• Température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +80°C
• Température de stockage (Tstg) :-40°C à +80°C
• Température de jonction (Tj) :125°C
• Température de soudure (Tsld) :Soudage par refusion à 200°C ou 230°C pendant 10 secondes maximum.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques (Ts=25°C)

Voici les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard.

• Tension directe (VF) :2,2 V (Typique), 2,6 V (Maximum) à IF=60mA
• Tension inverse (VR) :5 V
• Longueur d'onde dominante (λd) :625 nm
• Courant inverse (IR) :10 μA (Maximum)
• Angle de vision (2θ1/2) :120°

3. Explication du système de classement (Binning)

3.1 Classement du flux lumineux (à 60mA)

Les LED sont triées en classes selon leur flux lumineux pour garantir une uniformité de luminosité dans l'application. Les classes disponibles pour la lumière rouge sont :

• Code A5 :Min 2,0 lm, Typ 2,5 lm
• Code A6 :Min 2,5 lm, Typ 3,0 lm
• Code A7 :Min 3,0 lm, Typ 3,5 lm
• Code A8 :Min 3,5 lm, Typ 4,0 lm
• Code A9 :Min 4,0 lm, Typ 4,5 lm
• Code B1 :Min 4,5 lm, Typ 5,0 lm
• Code B2 :Min 5,0 lm, Typ 5,5 lm

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Pour contrôler la teinte précise du rouge, les LED sont classées selon leur longueur d'onde dominante.

• Code R1 :620 nm à 625 nm
• Code R2 :625 nm à 630 nm

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs graphiques de performance clés essentiels pour la conception de circuit et la gestion thermique. Bien que les points de données spécifiques des courbes ne soient pas fournis dans le texte, les graphiques suivants sont standard pour l'analyse :

• Tension directe en fonction du courant direct (Courbe IV) :Ce graphique montre la relation entre la tension aux bornes de la LED et le courant qui la traverse. Il est crucial pour sélectionner la résistance de limitation de courant appropriée ou concevoir des pilotes à courant constant.
• Courant direct en fonction du flux lumineux relatif :Cette courbe illustre comment la sortie lumineuse évolue avec l'augmentation du courant d'alimentation. Elle aide à déterminer le point de fonctionnement optimal pour équilibrer luminosité et efficacité.
• Température de jonction en fonction de la puissance spectrale relative :Ce graphique démontre comment la sortie spectrale de la LED et son intensité lumineuse globale peuvent varier avec les changements de température de jonction, soulignant l'importance de la gestion thermique.
• Distribution de la puissance spectrale :Cette courbe montre l'intensité de la lumière émise à chaque longueur d'onde, définissant les caractéristiques de couleur de la LED.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

La LED SMD5050N a des dimensions standard de 5,0mm x 5,0mm. La hauteur exacte et les tolérances dimensionnelles sont spécifiées dans le dessin mécanique (.X : ±0,10mm, .XX : ±0,05mm).

5.2 Conception recommandée des pastilles et du pochoir

Pour un soudage fiable, une disposition spécifique des pastilles et une conception des ouvertures du pochoir sont recommandées. Les schémas fournis assurent une formation correcte des joints de soudure, un alignement des composants et un dégagement thermique pendant le processus de refusion. Respecter ces empreintes est critique pour le rendement de fabrication et la fiabilité à long terme.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Sensibilité à l'humidité et séchage (Baking)

Le boîtier SMD5050N est sensible à l'humidité (classé MSL selon IPC/JEDEC J-STD-020C).

• Stockage :Conserver les sachets non ouverts en dessous de 30°C et 85% HR. Après ouverture, stocker en dessous de 30°C et 60% HR, de préférence dans un armoire sèche ou un conteneur scellé avec dessicant.
• Durée de vie hors sachet (Floor Life) :Utiliser dans les 12 heures après ouverture du sachet barrière à l'humidité.
• Séchage (Baking) :Si les composants ont été exposés aux conditions ambiantes au-delà de la durée de vie hors sachet ou si l'indicateur d'humidité montre une humidité élevée, un séchage est requis. Sécher à 60°C pendant 24 heures. Ne pas dépasser 60°C. La refusion doit avoir lieu dans l'heure suivant le séchage ou les composants doivent être remis en stockage sec.

6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED sont des dispositifs semi-conducteurs sensibles aux dommages causés par les décharges électrostatiques.

• Sources :L'ESD peut être générée par frottement, induction ou conduction.
• Dommages :L'ESD peut provoquer une défaillance immédiate (LED morte) ou des dommages latents entraînant une réduction de la luminosité, un décalage de couleur (pour les LED blanches) et une durée de vie raccourcie.
• Précautions :Mettre en œuvre un programme complet de contrôle ESD : utiliser des postes de travail antistatiques mis à la terre, des tapis de sol, des bracelets de mise à la terre et des ioniseurs. Le personnel doit porter des vêtements antistatiques. Utiliser des matériaux d'emballage conducteurs ou dissipatifs.

7. Considérations de conception pour l'application

7.1 Conception du circuit

Une alimentation correcte est essentielle pour les performances et la fiabilité de la LED.

• Méthode d'alimentation :Une source de courant constant est fortement recommandée pour une sortie lumineuse stable et une longue durée de vie. Si vous utilisez une source de tension avec une résistance en série, assurez-vous que la valeur de la résistance est calculée sur la base de la tension directe maximale de la LED et du courant souhaité.
• Configuration du circuit :Il est conseillé d'inclure une résistance de limitation de courant dans chaque chaîne série de LED pour une meilleure stabilité et une protection individuelle des chaînes, plutôt qu'une seule résistance pour un réseau en parallèle.
• Polarité :Vérifiez et respectez toujours la polarité anode/cathode lors du branchement de la LED à la source d'alimentation pour éviter les dommages par polarisation inverse.

7.2 Précautions de manipulation

Évitez de manipuler directement la lentille de la LED avec les mains nues ou des pinces métalliques.

• Contact manuel :Les huiles et sels de la peau peuvent contaminer la lentille en silicone, provoquant une dégradation optique et une réduction de la sortie lumineuse. Une pression physique peut endommager les fils de liaison (wire bonds) ou la puce elle-même.
• Contact avec des outils :Les pinces métalliques peuvent rayer la lentille ou exercer une pression ponctuelle excessive. Utilisez dans la mesure du possible des outils de prélèvement par vide ou des pinces en plastique dédiées et non abrasives.

8. Règle de numérotation des modèles

La convention de dénomination du produit suit un code structuré :T□□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Les éléments clés décodés à partir du document sont :

• Code couleur :R (Rouge), Y (Jaune), B (Bleu), G (Vert), U (Violet), A (Orange), I (IR), L (Blanc chaud <3700K), C (Blanc neutre 3700-5000K), W (Blanc froid >5000K), F (Couleur complète).
• Nombre de puces :S (1 puce basse puissance), P (1 puce haute puissance), 2 (2 puces), 3 (3 puces), etc.
• Code optique :00 (Sans lentille), 01 (Avec lentille).
• Code boîtier :5A (5050N), 32 (3528), 3B (3014), 3C (3030), 19 (Céramique 3535), 15 (Céramique 5050), 12 (Céramique 9292).
• Code flux lumineux & Code température de couleur :Définis par des classes alphanumériques spécifiques (ex. : A5, R1).

9. Scénarios d'application typiques

La LED rouge SMD5050N est adaptée à un large éventail d'applications nécessitant une indication, une signalisation ou un éclairage rouge vif, notamment :

• Rétroéclairage pour indicateurs et affichages.
• Éclairage architectural et décoratif.
• Éclairage intérieur automobile (non critique).
• Indicateurs d'état pour l'électronique grand public.
• Signalétique pour le commerce de détail et la publicité.

10. Fiabilité et assurance qualité

Bien que des données spécifiques de MTBF ou de durée de vie L70/B50 ne soient pas fournies dans l'extrait, les valeurs maximales absolues définies (température de jonction, courant) et les procédures de manipulation (MSL, ESD) constituent la base d'un fonctionnement fiable. Le respect des conditions de fonctionnement spécifiées et des recommandations d'assemblage est primordial pour atteindre la durée de vie attendue du produit. Une gestion thermique appropriée pour maintenir la température de jonction bien en dessous du maximum de 125°C est particulièrement critique pour le maintien du flux lumineux à long terme.

11. Comparaison et différenciation techniques

Le format SMD5050N offre un équilibre entre la sortie lumineuse et la taille du boîtier. Comparé à des boîtiers plus petits comme le 3528 ou le 3014, le 5050 contient généralement plusieurs puces ou une puce unique plus grande, permettant un flux lumineux plus élevé. L'angle de vision de 120 degrés fournit un motif d'éclairage large et uniforme adapté à de nombreuses applications d'éclairage général et de signalisation. L'inclusion de directives détaillées sur la sensibilité à l'humidité et la manipulation ESD indique un produit conçu pour les processus d'assemblage automatisés modernes où la fiabilité est clé.

12. Questions fréquemment posées (FAQ)

12.1 Quel est le courant de fonctionnement recommandé ?

Les paramètres techniques sont testés à 60mA, ce qui est un point de fonctionnement courant. Le courant continu maximal absolu est de 90mA. Pour un équilibre optimal entre luminosité, efficacité et durée de vie, un fonctionnement entre 60mA et 80mA est typique, mais reportez-vous toujours à la courbe flux lumineux/courant et assurez-vous d'un dissipateur thermique approprié.

12.2 Pourquoi le séchage (baking) est-il nécessaire avant le soudage ?

Le boîtier plastique peut absorber l'humidité de l'air. Pendant le processus de soudage par refusion à haute température, cette humidité piégée peut se dilater rapidement, provoquant un délaminage interne ou des fissures (\"effet pop-corn\"), ce qui entraîne des défaillances immédiates ou latentes. Le séchage élimine cette humidité absorbée.

12.3 Puis-je alimenter cette LED directement avec une alimentation 3,3V ou 5V ?

Pas sans un mécanisme de limitation de courant. La tension directe typique est de 2,2V. La connecter directement à une source 3,3V ferait circuler un courant excessif, dépassant potentiellement la valeur maximale et détruisant la LED. Vous devez utiliser soit un pilote à courant constant, soit une résistance en série pour limiter le courant à la valeur souhaitée.

13. Étude de cas d'intégration

Scénario :Conception d'une unité de rétroéclairage pour un petit affichage d'information nécessitant un éclairage rouge uniforme sur une surface de 100mm x 50mm.

Mise en œuvre :Un réseau de LED SMD5050N (ex. : classe B1 pour une luminosité uniforme) est prévu sur un circuit imprimé à âme métallique (MCPCB) pour la gestion thermique. Un pilote à courant constant est sélectionné pour fournir 70mA par chaîne de LED. Les LED sont disposées en plusieurs chaînes parallèles, chacune avec sa propre résistance en série conformément à la conception de circuit recommandée. La conception du PCB suit l'empreinte de pastille recommandée. Avant l'assemblage, les LED, stockées selon les directives MSL, sont séchées car l'humidité de l'atelier dépassait 60% HR. Pendant l'assemblage, les opérateurs utilisent des bracelets antistatiques et des stylos à vide pour le placement. L'inspection post-refusion confirme une formation correcte des joints de soudure et l'absence de dommages visibles.

14. Principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction p-n, les électrons de la région de type n se recombinent avec les trous de la région de type p. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par la largeur de bande interdite des matériaux semi-conducteurs utilisés dans la puce LED. Pour cette LED rouge, des matériaux comme l'Arséniure d'Aluminium Gallium (AlGaAs) ou des composés similaires sont généralement utilisés pour produire de la lumière dans la plage de 620-630nm.

15. Tendances technologiques

La tendance générale de la technologie LED continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un rendu des couleurs amélioré et une plus grande fiabilité à des densités de puissance plus élevées. Pour les types de boîtiers comme le 5050, les avancées incluent l'utilisation de matériaux de boîtier plus robustes et thermiquement conducteurs, des systèmes de phosphore avancés pour les LED blanches et des conceptions qui minimisent les pertes optiques. De plus, l'intégration avec des pilotes intelligents pour le gradation et le contrôle des couleurs devient plus courante. L'accent mis sur les procédures de manipulation détaillées (MSL, ESD) dans les fiches techniques reflète l'attention de l'industrie pour atteindre un rendement élevé et une grande fiabilité dans les environnements de fabrication automatisés à grand volume.