Fiche technique de l'indicateur LED SMT CBI LTL-M11KS1AH310Q - LED jaune avec lentille diffusante blanche - Courant direct 10mA - Tension directe typique 2,5V - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTL-M11KS1AH310Q est un indicateur pour circuit imprimé (CBI) en technologie de montage en surface (SMT). Il se compose d'un support (boîtier) plastique noir à angle droit conçu pour accueillir une lampe LED spécifique. Sa fonction principale est de servir d'indicateur d'état ou d'alimentation sur les cartes de circuits imprimés (PCB). Sa conception privilégie la facilité d'assemblage et d'intégration dans les lignes de production automatisées SMT.

1.1 Avantages principaux

• Compatibilité SMT :Conçu pour les processus d'assemblage standard en montage en surface, permettant un peuplement automatisé et à haut volume des PCB.
• Contraste amélioré :Le matériau du boîtier noir offre un rapport de contraste élevé avec la LED allumée, améliorant ainsi la visibilité.
• Flexibilité de conception :Le facteur de forme à angle droit permet une émission de lumière parallèle au plan du PCB, idéal pour les applications en vue latérale ou les conceptions à espace restreint.
• Respectueux de l'environnement :Le produit est sans plomb et conforme à la directive sur la restriction des substances dangereuses (RoHS).
• Fiabilité :Le dispositif subit un préconditionnement accéléré conforme au niveau 3 JEDEC, indiquant une attention particulière portée à la sensibilité à l'humidité et à la fiabilité des composants montés en surface.

1.2 Applications cibles

Cet indicateur convient à une large gamme d'équipements électroniques nécessitant une indication d'état fiable et à faible consommation. Les secteurs d'application typiques incluent :

• Périphériques et cartes mères d'ordinateur
• Équipements de communication (routeurs, commutateurs, modems)
• Électronique grand public (équipements audio/vidéo, électroménager)
• Systèmes de contrôle industriel et instrumentation

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Le fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé.

• Dissipation de puissance (Pd) :72 mW maximum. C'est la puissance totale que le dispositif peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct continu (IF) :30 mA maximum en courant continu.
• Courant direct de crête :80 mA, autorisé uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 0,1 ms).
• Plage de température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C. Le dispositif est conçu pour des environnements à température industrielle.
• Plage de température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à 2,0 mm du corps. Ceci est critique pour les processus de soudure à la vague ou manuelle.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à une température ambiante (TA) de 25°C et un courant direct (IF) de 10 mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (Iv) :Varie de 8,7 mcd (minimum) à 50 mcd (maximum), avec une valeur typique de 25 mcd. L'intensité est mesurée à l'aide d'un filtre approximant la courbe de réponse photopique (œil humain) (CIE). Le code de classification Iv spécifique est marqué sur l'emballage du produit.
• Angle de vision (2θ1/2) :40 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur de crête (axiale). Il définit l'étalement du faisceau de la LED.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :592 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la puissance spectrale de sortie est la plus élevée.
• Longueur d'onde dominante (λd) :Varie de 582 nm à 595 nm, avec une valeur typique de 589 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur (jaune, dans ce cas), dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm. Ceci indique la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière émise.
• Tension directe (VF) :Varie de 2,0 V à 2,5 V, avec une valeur typique de 2,5 V à IF=10 mA.
• Courant inverse (IR) :10 μA maximum lorsqu'une tension inverse (VR) de 5 V est appliquée.Important :Cette LED n'est pas conçue pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement à des fins de test.

3. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques typiques essentielles pour les ingénieurs de conception. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas reproduits en texte, leurs implications sont analysées ci-dessous.

3.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

Cette courbe montrerait la relation non linéaire entre le courant traversant la LED et la tension à ses bornes. La VF typique de 2,5 V à 10 mA est un point de fonctionnement clé. Les concepteurs utilisent cette courbe pour calculer la valeur nécessaire de la résistance limitant le courant pour une tension d'alimentation donnée.

3.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

Cette relation est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement. Augmenter le courant direct augmente la sortie lumineuse, mais augmente également la dissipation de puissance et la température de jonction, ce qui peut affecter la longévité et provoquer un décalage de couleur.

3.3 Distribution spectrale

Le graphique spectral référencé montrerait la puissance de sortie relative en fonction des longueurs d'onde, avec un pic à 592 nm (λP) et une demi-largeur définie de 15 nm (Δλ), confirmant l'émission monochromatique jaune.

4. Informations mécaniques et d'emballage

4.1 Dimensions et construction

Le dispositif présente un boîtier plastique noir à angle droit. Les notes mécaniques clés incluent :

• Toutes les dimensions sont fournies en millimètres, avec des tolérances typiques de ±0,25 mm sauf indication contraire.
• Le matériau du boîtier est du plastique noir.
• La LED intégrée émet une lumière jaune à travers une lentille diffusante blanche, ce qui contribue à élargir l'angle de vision et à adoucir le point lumineux.

4.2 Identification de la polarité

Pour les composants SMT, la polarité est généralement indiquée par un marquage sur le boîtier ou par une conception de pastille asymétrique sur l'empreinte PCB. Le dessin de contour de la fiche technique spécifierait l'identification de la cathode/anode.

4.3 Spécification d'emballage

Le produit est fourni dans un emballage bande et bobine adapté aux machines de placement automatique.

• Bande porteuse :Fabriquée en alliage de polystyrène conducteur noir, épaisseur 0,40 mm.
• Capacité de la bobine :1 400 pièces par bobine standard de 13 pouces.
• Emballage carton :Les bobines sont emballées avec un dessiccant et une carte indicateur d'humidité dans des sacs barrières à l'humidité (MBB). Trois MBB sont emballés dans un carton intérieur (4 200 pièces au total). Dix cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur (42 000 pièces au total).

5. Recommandations de soudure et d'assemblage

5.1 Conditions de stockage

• Emballage scellé :Conserver à ≤30°C et ≤70% HR. Utiliser dans un délai d'un an.
• Emballage ouvert :Conserver à ≤30°C et ≤60% HR. Les composants doivent être soudés par refusion IR dans les 168 heures (1 semaine) suivant l'exposition. Si stockés plus longtemps, un séchage de 48 heures à 60°C est requis avant la soudure pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet \"pop-corn\" pendant la refusion.

5.2 Paramètres du processus de soudure

Soudure manuelle/à la vague :Température maximale du fer à souder 350°C pendant ≤3 secondes. Pour la soudure à la vague, maintenir un espace minimum de 2 mm entre la lentille/le support et le point de soudure. La température maximale de soudure des broches est de 260°C pendant 5 secondes.

Soudure par refusion :Le processus doit respecter un profil de température conforme à la norme JEDEC. Les paramètres clés incluent :

• Préchauffage : 150-200°C pendant jusqu'à 120 secondes.
• Température de crête de refusion : Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus : Maximum 5 secondes.
• Critique :Le nombre total de cycles de refusion ne doit pas dépasser deux.

Le profil doit être caractérisé pour la conception PCB spécifique, la pâte à souder et le four utilisés.

5.3 Nettoyage et manipulation

• Utiliser des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique pour le nettoyage si nécessaire.
• Éviter toute contrainte mécanique sur les broches ou la lentille pendant la manipulation et l'assemblage.

6. Considérations d'application et de conception

6.1 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour garantir une luminosité uniforme et éviter l'absorption de courant, une résistance limitant le courant en série estobligatoirepour chaque LED, même lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle à la même source de tension (voir le circuit A recommandé dans la fiche technique). Il n'est pas recommandé de connecter des LED directement en parallèle sans résistances individuelles (Circuit B), car de légères variations de tension directe (VF) peuvent entraîner des différences significatives de courant et donc de luminosité entre les dispositifs.

La valeur de la résistance (R) est calculée à l'aide de la loi d'Ohm : R = (V_alimentation - VF_LED) / I_souhaité. En utilisant la VF typique de 2,5 V et un courant souhaité de 10 mA avec une alimentation de 5 V : R = (5 V - 2,5 V) / 0,01 A = 250 Ohms. Une résistance standard de 240 ou 270 Ohms conviendrait, et sa puissance nominale doit être vérifiée (P = I²R).

6.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (72 mW max), garantir que le dispositif fonctionne dans ses plages de température est crucial pour la fiabilité à long terme. Une surface de cuivre PCB adéquate autour des pastilles peut aider à dissiper la chaleur. Éviter de fonctionner au courant maximum absolu (30 mA) en continu, sauf si une analyse thermique confirme que c'est sûr.

6.3 Intégration optique

La conception à angle droit dirige la lumière horizontalement à travers le PCB. Considérer le placement par rapport aux cadres, aux guides de lumière ou aux panneaux d'affichage. La lentille diffusante blanche fournit un point lumineux plus doux et plus large comparé à une lentille claire.

7. Comparaison et différenciation technique

Les principaux facteurs de différenciation de ce CBI SMT sont sa combinaison spécifique d'attributs : le boîtier noir à angle droit, la technologie de puce AlInGaP jaune (connue pour son efficacité et sa stabilité), la lentille diffusante blanche intégrée pour l'angle de vision et l'apparence, et sa qualification pour les processus de refusion SMT standard incluant le préconditionnement de niveau 3 JEDEC. Cela en fait un choix robuste pour la fabrication automatisée de l'électronique professionnelle et industrielle où la fiabilité et la performance constante sont critiques.

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

8.1 Quel est le but du \"code de classification Iv\" sur le sac ?

L'intensité lumineuse (Iv) des LED peut varier d'un lot à l'autre dans la plage min/max spécifiée. Le code de classification permet la traçabilité et la sélection pour les applications nécessitant un appariement précis de la luminosité.

8.2 Puis-je alimenter cette LED à 20 mA au lieu de 10 mA ?

Oui, le courant direct continu maximum est de 30 mA. L'alimentation à 20 mA produira une sortie lumineuse plus élevée (se référer à la courbe Iv vs. IF) mais augmentera également la dissipation de puissance (Pd = VF * IF) et la température de jonction. Assurez-vous que la Pd totale ne dépasse pas 72 mW et que les conditions thermiques sont acceptables.

8.3 Pourquoi un séchage est-il requis si le sac est ouvert pendant plus de 168 heures ?

Les boîtiers plastiques SMT absorbent 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 délaminer le boîtier ou fissurer la puce (effet \"pop-corn\"). Le séchage élimine cette humidité absorbée, rendant le composant sûr pour la refusion.

9. Étude de cas de conception pratique

Scénario :Conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur industriel. Quatre indicateurs de puissance/activité jaunes identiques sont nécessaires, espacés le long d'un bord du PCB, visibles depuis le panneau avant.

Mise en œuvre :

1. Sélection du composant :Le LTL-M11KS1AH310Q est choisi pour son émission à angle droit (la lumière se dirige vers le bord du panneau), sa compatibilité SMT (assemblage automatisé) et sa plage de température industrielle.
2. Implantation PCB :Quatre empreintes identiques sont placées avec la lentille face au bord de la carte. L'orientation cathode/anode est cohérente. Une petite zone de cuivre est connectée aux pastilles thermiques pour la dissipation de chaleur.
3. Conception du circuit :Un rail commun de 5 V est utilisé. Chaque LED a sa propre résistance limitant le courant de 240 Ω en série, calculée pour un courant de commande d'environ 10 mA ((5 V - 2,5 V)/240 Ω ≈ 10,4 mA). Cela garantit une luminosité uniforme.
4. Notes de fabrication :L'atelier d'assemblage est chargé de suivre le profil de refusion JEDEC avec une température de crête ≤260°C. Les composants sont conservés dans des sacs scellés jusqu'à juste avant la mise en place de la ligne SMT pour respecter la durée de vie de 168 heures.

10. Principe de fonctionnement

Le dispositif est une diode électroluminescente (LED). Lorsqu'une tension directe supérieure à sa tension directe caractéristique (VF) est appliquée, les électrons se recombinent avec les trous au sein du matériau semi-conducteur (AlInGaP - Phosphure d'Aluminium Indium Gallium), libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique des couches semi-conductrices détermine la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, qui dans ce cas se situe dans la région jaune (~589 nm de longueur d'onde dominante). La lentille en époxy diffusante blanche encapsule la puce, fournissant une protection mécanique, façonnant la sortie lumineuse (angle de vision de 40 degrés) et diffusant la source lumineuse pour une apparence plus douce.

11. Tendances technologiques

L'utilisation du matériau AlInGaP pour les LED jaunes représente une technologie mature et hautement efficace. Les tendances générales des LED indicateurs incluent la miniaturisation continue, l'augmentation de l'efficacité lumineuse (plus de lumière par watt), l'adoption plus large de normes d'emballage et de test de haute fiabilité (comme les niveaux MSL JEDEC), et l'intégration de fonctionnalités comme des résistances intégrées ou des pilotes CI pour simplifier la conception des circuits. L'accent sur la conformité RoHS et d'autres normes environnementales reste fort dans toute l'industrie.