Fiche technique LTL-M12YG1H310U - Indicateur CBI bicolore SMT (Jaune Vert/Jaune) - 10mA - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTL-M12YG1H310U est un Indicateur de Carte de Circuit Imprimé (CBI) à technologie de montage en surface (SMT). Il se compose d'un support (boîtier) en plastique noir à angle droit conçu pour accueillir des lampes LED spécifiques. Cette conception facilite l'assemblage sur les cartes de circuits imprimés (PCB). Sa fonction principale est de fournir une indication visuelle de statut claire et à fort contraste. L'unité intègre une source LED bicolore, capable d'émettre une lumière soit Jaune Vert, soit Jaune à travers une lentille diffusante blanche, ce qui contribue à obtenir un aspect d'éclairage uniforme.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

• Conception pour montage en surface :Optimisé pour les processus automatisés de pick-and-place et de soudage par refusion, améliorant l'efficacité et la fiabilité de la fabrication.
• Boîtier à haut contraste :Le boîtier en plastique noir améliore significativement le rapport de contraste de la lumière émise, rendant l'indicateur plus visible, notamment dans des conditions d'éclairage ambiant vif.
• Fonctionnalité bicolore :Intègre des puces LED Jaune Vert et Jaune dans un seul boîtier, permettant une indication à double état (par ex., veille/actif, normal/avertissement) en utilisant une seule empreinte de composant.
• Efficacité énergétique :Caractérisé par une faible consommation d'énergie et une haute efficacité lumineuse, le rendant adapté aux applications sensibles à la puissance.
• Conformité environnementale :Il s'agit d'un produit sans plomb et conforme à la directive sur la restriction des substances dangereuses (RoHS).
• Construction robuste :Conçu pour résister aux processus d'assemblage SMT standard, y compris un préconditionnement accéléré correspondant au niveau de sensibilité à l'humidité JEDEC 3.

1.2 Applications cibles et marchés

Cet indicateur est conçu pour être utilisé dans des équipements électroniques ordinaires à travers plusieurs industries clés :

• Systèmes informatiques :Voyants d'état pour l'alimentation, l'activité de stockage ou la connectivité réseau sur les cartes mères, serveurs et périphériques.
• Équipements de communication :Voyants indicateurs sur les routeurs, commutateurs, modems et autres matériels réseau.
• Électronique grand public :Indicateurs d'alimentation, de mode ou de fonction dans les appareils électroménagers, équipements audio/vidéo et dispositifs de domotique.
• Contrôles industriels :Indicateurs d'état et de défaut sur les panneaux de contrôle, machines et instrumentation où un retour visuel fiable est requis.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Tous les paramètres sont spécifiés à une température ambiante (TA) de 25°C sauf indication contraire. Comprendre ces limites est crucial pour une conception de circuit fiable.

2.1 Valeurs maximales absolues

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

• Dissipation de puissance (PD) :72 mW (pour chaque couleur, Jaune Vert et Jaune). C'est la perte de puissance maximale admissible sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (IFP) :80 mA. Ce courant n'est permis qu'en conditions pulsées (cycle de service ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 0.1ms) pour de très courtes durées.
• Courant direct continu (IF) :30 mA. C'est le courant maximal recommandé pour un fonctionnement continu.
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C. Le dispositif est garanti de fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C. Le dispositif peut être stocké sans dommage dans ces limites.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques dans des conditions de test standard (IF = 10mA).

• Intensité lumineuse (Iv) :
  • Jaune Vert : Typique 8.7 mcd (Min 4.5 mcd, Max 23 mcd).
  • Jaune : Typique 15 mcd (Min 4.5 mcd, Max 23 mcd).
  • Le code de classification Iv est marqué sur chaque sachet d'emballage pour le tri.
  • La mesure est effectuée avec un capteur/filtre approximant la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
• Angle de vision (2θ1/2) :40 degrés pour les deux couleurs. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale de crête, définissant l'étalement du faisceau.
• Longueur d'onde de crête (λP) :
  • Jaune Vert : 574 nm.
  • Jaune : 592 nm.
  • C'est la longueur d'onde au point le plus élevé du spectre émis.
• Longueur d'onde dominante (λd) :
  • Jaune Vert : 570 nm (plage 564-574 nm).
  • Jaune : 590 nm (plage 584-596 nm).
  • C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Demi-largeur spectrale (Δλ) :Approximativement 15 nm pour les deux couleurs, indiquant la pureté spectrale.
• Tension directe (VF) :2.5 V typique (2.0 V min) à 10mA pour les deux couleurs. Ce paramètre est crucial pour le calcul de la résistance de limitation de courant.
• Courant inverse (IR) :10 μA maximum lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée.Important :Ce dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement pour la caractérisation.

3. Système de tri et de classification

Le produit utilise un système de classification pour assurer la cohérence des paramètres optiques clés.

• Tri par intensité lumineuse (Iv) :La valeur Iv est classée, et le code correspondant est imprimé sur chaque sachet d'emballage. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants dans une plage de luminosité spécifique pour un aspect uniforme du panneau.
• Tri par longueur d'onde :La longueur d'onde dominante (λd) est spécifiée avec une plage (par ex., 564-574 nm pour le Jaune Vert). Les composants sont triés pour se situer dans ces limites de chromaticité.
• Tension directe :Bien qu'une valeur typique soit donnée, la plage min/max (2.0V à 2.5V à 10mA) définit la variation acceptable pour ce paramètre.

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes de performance typiques (référencées dans la fiche technique) fournissent un aperçu visuel du comportement du dispositif dans différentes conditions. Les concepteurs doivent consulter ces graphiques pour une analyse détaillée.

• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :Cette courbe montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant. Elle est typiquement non linéaire, et un fonctionnement au-dessus du courant continu recommandé peut ne pas donner des gains de luminosité proportionnels tout en augmentant la chaleur et en réduisant la durée de vie.
• Tension directe vs. Courant direct :Cette courbe caractéristique IV est essentielle pour comprendre la résistance dynamique de la LED et pour concevoir un circuit d'attaque approprié.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :La sortie lumineuse de la LED diminue généralement lorsque la température de jonction augmente. Cette courbe aide à estimer la dégradation de la luminosité dans des environnements à haute température.
• Distribution spectrale :Graphiques montrant l'intensité relative en fonction des longueurs d'onde pour chaque couleur, centrés autour de leurs longueurs d'onde de crête (574 nm et 592 nm).

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions de contour

Le dispositif est logé dans un support en plastique noir à angle droit. Notes dimensionnelles clés :

• Toutes les dimensions principales sont fournies en millimètres, avec une tolérance par défaut de ±0.25mm sauf indication contraire.
• Le matériau du boîtier est du plastique noir.
• La LED intégrée est de type bicolore (Jaune Vert/Jaune) avec une lentille diffusante blanche.
• Des dessins dimensionnels détaillés doivent être consultés pour une planification précise de l'empreinte PCB et du placement.

5.2 Identification de la polarité et montage

En tant que composant SMT, l'orientation correcte pendant le placement est vitale. Le diagramme d'empreinte de la fiche technique indique les plots de cathode et d'anode. Les concepteurs doivent s'assurer que l'empreinte PCB correspond à ce diagramme pour éviter un placement incorrect par les machines automatisées.

6. Directives de soudage et d'assemblage

Le respect de ces directives est critique pour éviter les dommages pendant le processus d'assemblage.

6.1 Stockage et manipulation

• Emballage scellé :Stocker à ≤30°C et ≤70% HR. Utiliser dans l'année suivant la date d'emballage.
• Emballage ouvert :Si le sac barrière à l'humidité (MBB) est ouvert, l'environnement de stockage ne doit pas dépasser 30°C et 60% HR.
• Durée de vie en atelier :Les composants exposés à l'air ambiant doivent subir un soudage par refusion IR dans les 168 heures (7 jours).
• Rebaking (séchage) :Si l'exposition dépasse 168 heures, un séchage à 60°C pendant au moins 48 heures est requis avant le soudage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

6.2 Processus de soudage

• Soudage par refusion (recommandé) :Un profil de refusion conforme JEDEC doit être utilisé.
  • Préchauffage/Stabilisation : 150-200°C jusqu'à 100 secondes max.
  • Temps au-dessus du liquide (T_L=217°C) : 60-150 secondes.
  • Température de crête (T_P) : 260°C maximum.
  • Temps à moins de 5°C de la température de classification spécifiée (T_C=255°C) : 30 secondes maximum.
  • Temps total de 25°C à la crête : 5 minutes maximum.
• Soudage manuel :Si nécessaire, utiliser un fer à souder à une température maximale de 300°C pendant pas plus de 3 secondes par joint. Éviter d'appliquer une contrainte mécanique sur les broches pendant le soudage.
• Nettoyage :Utiliser uniquement des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique (IPA). Éviter les nettoyants chimiques agressifs ou inconnus.

Note critique :La température de refusion maximale n'est pas un indicateur de la température de déflexion sous charge (HDT) ou du point de fusion du support. Dépasser les limites de temps/température peut déformer la lentille en plastique ou provoquer une défaillance catastrophique de la LED.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécification du conditionnement

• Ruban porte-pièces :Les composants sont fournis sur des bobines de 13 pouces. Le ruban porte-pièces est en alliage de polystyrène conducteur noir, de 0.40mm d'épaisseur.
• Quantité par bobine :1 400 pièces.
• Protection contre l'humidité :Chaque bobine est emballée avec un dessiccant et une carte indicateur d'humidité à l'intérieur d'un sac barrière à l'humidité (MBB).
• Carton intérieur :Contient 3 MBB (total 4 200 pièces).
• Carton extérieur :Contient 10 cartons intérieurs (total 42 000 pièces).

7.2 Interprétation du numéro de modèle

Le numéro de pièce LTL-M12YG1H310U peut être interprété comme faisant partie d'un système de codage de famille, bien que le détail complet soit propriétaire. Il identifie cette variante spécifique de CBI SMT avec sortie bicolore Jaune Vert/Jaune.

8. Considérations de conception d'application

8.1 Conception du circuit d'attaque

Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Une résistance série de limitation de courant est obligatoire lors de l'attaque depuis une source de tension. La valeur de la résistance (R_série) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R_série= (V_alimentation- V_F) / I_F. Utiliser la V_Fmax de la fiche technique pour une conception conservatrice afin de s'assurer que le courant ne dépasse pas le niveau souhaité. Par exemple, pour attaquer à 10mA depuis une alimentation 5V : R = (5V - 2.5V) / 0.01A = 250 Ω. Une résistance de valeur standard 270 Ω serait un choix sûr.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (72mW), assurer une disposition PCB appropriée peut aider à gérer la chaleur. Connecter les plots thermiques (s'ils sont présents dans l'empreinte) à une zone de cuivre pour servir de dissipateur thermique. Éviter de placer l'indicateur près d'autres sources de chaleur importantes sur la carte.

8.3 Intégration optique

L'angle de vision de 40 degrés fournit un faisceau raisonnablement large. La lentille diffusante blanche crée une lueur uniforme et douce plutôt qu'une source ponctuelle nette. Le boîtier noir empêche la conduction de lumière latérale et améliore l'apparence à l'état éteint. Prendre en compte ces facteurs lors de la conception de guides de lumière ou de découpes de panneau.

9. Comparaison et différenciation

Le LTL-M12YG1H310U offre des avantages spécifiques dans sa catégorie :

• vs. LED SMT monochromes :Fournit deux couleurs distinctes (Jaune Vert et Jaune) dans un seul boîtier, économisant de l'espace PCB et le coût d'assemblage par rapport à l'utilisation de deux LED monochromes séparées pour une indication à double état.
• vs. LED traversantes :La conception SMT élimine le besoin de perçage de trous, permet des dispositions PCB à plus haute densité, et est compatible avec les lignes d'assemblage entièrement automatisées, réduisant le coût et le temps de fabrication.
• vs. LED non diffusantes :La lentille diffusante blanche intégrée offre un point lumineux plus uniforme et esthétiquement plaisant par rapport aux LED avec lentilles claires, qui peuvent présenter un "point chaud" plus prononcé.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Puis-je attaquer cette LED à 20mA en continu ?

R1 : La valeur maximale absolue pour le courant direct continu est de 30mA. Bien qu'une attaque à 20mA soit dans cette limite, vous devez vous référer à la courbe "Intensité lumineuse relative vs. Courant direct". L'augmentation de la sortie lumineuse de 10mA à 20mA peut être sous-linéaire, et l'augmentation de la dissipation de puissance (chaleur) pourrait réduire la longévité. Un fonctionnement à la condition de test typique de 10mA est recommandé pour une durée de vie optimale.

Q2 : Comment contrôler les deux couleurs indépendamment ?

R2 : La fiche technique implique une configuration à cathode commune ou à anode commune pour les deux puces à l'intérieur du boîtier. Le schéma dans le diagramme d'empreinte montrera le brochage. Vous aurez besoin de deux résistances de limitation de courant et circuits d'attaque séparés (par ex., broches GPIO de microcontrôleur) pour contrôler chaque canal de couleur indépendamment.

Q3 : La durée de vie en atelier de 168 heures après ouverture du sac est-elle une exigence stricte ?

R3 : Oui, c'est critique pour la fiabilité. Une exposition au-delà de 168 heures permet à l'humidité de s'absorber dans le boîtier plastique. Pendant la refusion, cette humidité peut se vaporiser rapidement, provoquant un délaminage interne ou une fissuration (effet "pop-corn"). Si cette durée est dépassée, le séchage obligatoire de 48 heures à 60°C doit être effectué.

Q4 : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?

R4 : La Longueur d'onde de crête (λP) est la longueur d'onde physique au point d'intensité le plus élevé sur le graphique de sortie spectrale. La Longueur d'onde dominante (λd) est une valeur calculée basée sur la perception des couleurs humaine (diagramme CIE) et représente la "couleur" que nous voyons réellement. Pour les LED, ces valeurs sont souvent proches mais pas identiques.

11. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau de statut pour un routeur réseau.

Un concepteur a besoin d'indicateurs pour "Alimentation allumée" (fixe), "Activité système" (clignotant) et "Liaison/Activité Ethernet" (double état). Il pourrait utiliser :

- Une LED monochrome Verte pour "Alimentation allumée".

- Une LED monochrome Ambre clignotante pour "Activité système".

- Une LED bicolore LTL-M12YG1H310U pour "Ethernet". Elle peut afficher un Jaune Vert fixe pour une liaison 100Mbps, un Jaune fixe pour une liaison 1Gbps, et clignoter la couleur respective pendant l'activité des données. Cette solution n'utilise que trois empreintes de composant pour transmettre quatre états distincts, optimisant l'espace du panneau et simplifiant la nomenclature par rapport à l'utilisation de quatre LED monochromes séparées.

12. Introduction au principe technique

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons se recombinent avec les trous, libérant de l'énergie sous forme de photons. La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par la largeur de bande interdite des matériaux semi-conducteurs utilisés (par ex., alliages de Phosphure d'Arséniure de Gallium (GaAsP) pour les couleurs jaune et jaune-vert). La lentille diffusante blanche contient des particules de diffusion qui randomisent la direction des photons émis, créant un angle de vision plus uniforme et plus large par rapport à une lentille claire.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

Le marché des indicateurs SMT continue d'évoluer. Les tendances incluent :

Miniaturisation :Développement de tailles de boîtiers encore plus petites (par ex., 0402, 0201 métrique) pour les cartes à ultra-haute densité.

Efficacité accrue :Améliorations continues des matériaux épitaxiés et de la conception des puces produisant une intensité lumineuse (mcd) plus élevée à des courants d'attaque plus faibles, réduisant la consommation d'énergie globale du système.

Solutions intégrées :Croissance des LED avec résistances de limitation de courant intégrées ou pilotes CI ("LED intelligentes") pour simplifier la conception des circuits.

Options de couleur :Expansion des couleurs disponibles et des combinaisons multi-couleurs (RGB, RGBW) dans des boîtiers uniques pour des applications d'indication esthétique et de statut plus polyvalentes.

Le LTL-M12YG1H310U s'inscrit dans la tendance de fournir une multifonctionnalité (bicolore) dans un boîtier SMT standard, fiable et facile à fabriquer.