Fiche technique de la LED LTLMR4EVX3DA - Dimensions 4.2x4.2x6.9mm - Tension 1.8-2.4V - Puissance 120mW - Rouge 626nm - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La LTLMR4EVX3DA est une LED à montage en surface de haute luminosité conçue pour des applications d'éclairage exigeantes. Elle utilise une puce AllnGaP rouge avec une longueur d'onde d'émission de crête de 626nm, logée dans un boîtier rouge diffusé. Ce dispositif est conçu pour délivrer une intensité lumineuse supérieure tout en maintenant une faible consommation d'énergie et un rendement élevé.

L'avantage principal de cette LED réside dans sa conception optique intégrée. Le boîtier présente une géométrie de lentille spécifique qui fournit un angle de vision contrôlé et étroit (typiquement 35°), éliminant le besoin d'optiques externes supplémentaires dans de nombreuses applications de panneaux signalétiques. Cela se traduit par un diagramme de rayonnement uniforme, idéal pour les affichages de messages. De plus, le composant est construit en utilisant une technologie époxy avancée, offrant une excellente résistance à l'humidité et une protection UV, améliorant ainsi sa fiabilité pour une utilisation en intérieur comme en extérieur. Le produit est entièrement conforme aux directives RoHS, étant sans plomb et sans halogène.

Le marché cible comprend principalement les fabricants de signalisation électronique, tels que les panneaux à messages vidéo, les panneaux de signalisation routière et divers tableaux d'affichage d'informations où un éclairage rouge constant, lumineux et focalisé est requis.

2. Analyse des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement doit toujours être maintenu dans ces limites.

• Dissipation de puissance (Pd) :120 mW maximum. C'est la puissance totale que le boîtier peut dissiper sous forme de chaleur à une température ambiante (TA) de 25°C.
• Courant direct continu (IF) :50 mA maximum en fonctionnement continu.
• Courant direct de crête :120 mA maximum, mais uniquement dans des conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10µs).
• Déclassement thermique :Le courant direct continu maximum doit être réduit linéairement de 0,75 mA pour chaque degré Celsius d'augmentation de la température ambiante au-dessus de 45°C.
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C. Le dispositif est conçu pour fonctionner dans cette plage de température environnementale.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C.
• Condition de soudage par refusion :Résiste à une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes, compatible avec les procédés standard de refusion sans plomb.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à TA=25°C et IF=20mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend d'un minimum de 5500 mcd à un maximum typique de 12000 mcd. La valeur Iv est mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la courbe de réponse photopique de l'œil CIE. Une tolérance de test de ±15% est appliquée aux valeurs garanties.
• Angle de vision (2θ1/2) :35° typique (30° min, 40° max). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (centrale). La tolérance de mesure est de ±2°.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :634 nm typique. C'est la longueur d'onde au point le plus élevé du spectre d'émission.
• Longueur d'onde dominante (λd) :Entre 618 nm et 630 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, calculée à partir des coordonnées chromatiques CIE, définissant la couleur rouge.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm typique. Cela indique la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière émise.
• Tension directe (VF) :Entre 1,8 V et 2,4 V à IF=20mA. C'est la chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
• 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 ; ce test est uniquement à des fins de caractérisation.

3. Spécification du système de classement

Pour garantir l'uniformité des séries de production, les LED sont triées en classes (bins) en fonction de paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques d'application en termes de luminosité et de tension.

3.1 Classement par intensité lumineuse (Iv)

Les LED sont classées en trois classes d'intensité à IF=20mA. Le code de classe est marqué sur l'emballage.

• Classe W :5500 mcd (Min) à 7200 mcd (Max)
• Classe X :7200 mcd (Min) à 9300 mcd (Max)
• Classe Y :9300 mcd (Min) à 12000 mcd (Max)

La tolérance sur chaque limite de classe est de ±15%.

3.2 Classement par tension directe (VF)

Les LED sont également classées selon leur chute de tension directe à IF=20mA.

• Classe 1A :1,8 V (Min) à 2,0 V (Max)
• Classe 2A :2,0 V (Min) à 2,2 V (Max)
• Classe 3A :2,2 V (Min) à 2,4 V (Max)

La tolérance sur chaque limite de classe est de ±0,1V.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques ne soient pas détaillées dans le texte fourni, les tendances de performance typiques pour de telles LED peuvent être déduites de la section des caractéristiques électriques/optiques. Les relations clés incluent :

• Courbe IV (Courant vs. Tension) :La tension directe (VF) présente une relation logarithmique avec le courant direct (IF). Fonctionner au courant recommandé de 20mA garantit que le dispositif reste dans sa plage de VF spécifiée et ses limites de dissipation de puissance.
• Intensité lumineuse vs. Courant (Iv-IF) :L'intensité lumineuse augmente généralement avec le courant direct mais peut devenir sous-linéaire à des courants très élevés en raison de la baisse d'efficacité et des effets thermiques. Fonctionner à ou en dessous du courant continu spécifié est crucial pour maintenir les performances et la longévité.
• Dépendance à la température :L'intensité lumineuse diminue généralement lorsque la température de jonction augmente. La spécification de déclassement thermique pour le courant direct au-dessus de 45°C est une mesure directe pour gérer cet effet thermique et éviter la surchauffe.
• Distribution spectrale :Le spectre d'émission est centré autour de 634nm (crête) avec une demi-largeur typique de 15nm, indiquant une source de lumière rouge à bande relativement étroite. La longueur d'onde dominante (618-630nm) détermine le point de couleur perçu.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions de contour

La LTLMR4EVX3DA est un dispositif à montage en surface avec les dimensions clés suivantes (en millimètres, avec les pouces entre crochets) :

• Taille du corps du boîtier : 4,2 ±0,2 [0,17±0,01] (Longueur) x 4,2 ±0,2 [0,17±0,01] (Largeur).
• Hauteur totale : 6,9 ±0,5 [0,27±0,02].
• Largeur des broches (bornes) : 0,45 [0,02].
• Espacement des broches (Pas) : Mesuré là où les broches sortent du boîtier. La résine saillante sous la collerette est d'un maximum de 1,0mm [0,04\"].

La tolérance générale est de ±0,25mm [.010\"] sauf indication contraire.

5.2 Identification de la polarité et conception des pastilles

Le dispositif a trois bornes : P1 (Anode), P2 (Cathode) et P3 (Anode). La configuration à double anode est courante pour la flexibilité de conception thermique et électrique. Un motif de pastille de soudure recommandé est fourni pour assurer un soudage et une gestion thermique appropriés. Il est spécifiquement recommandé de connecter la pastille P3 à un dissipateur thermique ou à un mécanisme de refroidissement pour aider à la dissipation de la chaleur pendant le fonctionnement, ce qui est critique pour maintenir les performances et la fiabilité.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Stockage et manipulation (MSL3)

Ce composant est classé Niveau de Sensibilité à l'Humidité 3 (MSL3) selon JEDEC J-STD-020.

• Stockage en sachet scellé :Peut être stocké jusqu'à 12 mois à <30°C et 90% HR.
• Durée de vie hors sachet :Après ouverture du sachet barrière à l'humidité, les composants doivent être soudés dans les 168 heures (7 jours) lorsqu'ils sont conservés dans des conditions <30°C / 60% HR.
• Séchage (Baking) :Requis si la carte indicateur d'humidité montre >10% HR, si la durée de vie hors sachet dépasse 168 heures, ou si les pièces sont exposées à >30°C / 60% HR. Condition de séchage recommandée : 60°C ±5°C pendant 20 heures. Le séchage ne doit être effectué qu'une seule fois.
• Les LED non utilisées doivent être stockées avec un dessiccant dans un sachet barrière à l'humidité refermé pour éviter l'oxydation des broches argentées.

6.2 Paramètres de soudage

Soudage par refusion (Recommandé) :

• Préchauffage : 150–200°C
• Temps de préchauffage : 120 secondes maximum.
• Température de crête : 260°C maximum.
• Temps à la crête : 10 secondes maximum.
• Nombre maximum de refusions : 2.

Soudage manuel (Fer) :

• Température du fer : 315°C maximum.
• Temps de soudage : 3 secondes maximum par joint.
• Nombre maximum de cycles de soudage manuel : 1.

Notes importantes :Cette LED est conçue pour le soudage par refusion, pas pour le soudage par immersion. Évitez d'appliquer une contrainte externe pendant le soudage lorsque la LED est chaude, et évitez un refroidissement rapide depuis la température de crête.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, utilisez des solvants à base d'alcool tels que l'alcool isopropylique.

7. Emballage et informations de commande

La LTLMR4EVX3DA est fournie en bande porteuse emboutie pour l'assemblage automatisé pick-and-place. Les dimensions de la bande sont spécifiées pour être compatibles avec les équipements CMS standard. Chaque bobine contient un total de 1 000 pièces. La spécification d'emballage garantit que les composants sont protégés et orientés correctement pendant l'expédition et la manipulation.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Applications typiques

• Panneaux à messages vidéo et affichages grand format.
• Signaux de circulation et panneaux de signalisation routière.
• Tableaux d'information et panneaux publicitaires à messages.
• Autres équipements électroniques nécessitant des indicateurs rouges focalisés et de haute luminosité.

8.2 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la commande de plusieurs LED, en particulier dans des configurations en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance limitatrice de courant en série avec chaque LED (Modèle de circuit A). La commande de LED en parallèle sans régulation de courant individuelle (Modèle de circuit B) n'est pas recommandée, car de petites variations dans la caractéristique de tension directe (VF) entre les LED individuelles peuvent entraîner des différences significatives dans le partage du courant et, par conséquent, une luminosité inégale.

8.3 Gestion thermique

Une conception thermique appropriée est essentielle. Dépasser la température de jonction maximale réduira le flux lumineux et raccourcira la durée de vie. Utilisez le motif de pastille recommandé, en connectant la pastille thermique (P3) à un remplissage de cuivre ou à un dissipateur thermique dédié sur le PCB pour dissiper efficacement la puissance maximale de 120mW.

9. Comparaison et différenciation technique

La LTLMR4EVX3DA se différencie des LED CMS ou de type PLCC standard par sa conception optique intégrée. Le boîtier lui-même fournit un angle de vision contrôlé et étroit (35°), ce qui est un avantage clé pour les applications de panneaux signalétiques. Cela élimine le coût, la complexité et les problèmes d'alignement associés à l'ajout de lentilles externes secondaires pour obtenir un faisceau focalisé. La combinaison d'une intensité lumineuse élevée, d'un diagramme de rayonnement prédéfini et d'un boîtier robuste résistant à l'humidité en fait une solution spécialisée optimisée pour la signalétique, par rapport aux LED à usage général avec des angles de vision plus larges.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Puis-je commander cette LED sans résistance limitatrice de courant ?

R1 : Non. Une LED doit être commandée avec un courant contrôlé. La connecter directement à une source de tension provoquera un courant excessif, risquant de détruire instantanément le dispositif. Utilisez toujours une résistance en série ou un pilote à courant constant.

Q2 : Pourquoi l'angle de vision est-il important pour les applications de panneaux ?

R2 : Un angle de vision étroit et contrôlé garantit que la lumière est dirigée vers le spectateur et n'est pas gaspillée à éclairer des zones en dehors de la zone de vision prévue. Cela augmente la luminosité perçue et l'efficacité du panneau, en particulier pour une vision dirigée.

Q3 : Que signifie MSL3, et pourquoi le séchage est-il nécessaire ?

R3 : MSL3 indique que le composant peut absorber l'humidité de l'air. Pendant le soudage par refusion, cette humidité piégée peut rapidement se transformer en vapeur, provoquant un délaminage interne ou un effet \"popcorn\", ce qui endommage le boîtier. Le séchage élimine cette humidité absorbée avant le processus de soudage à haute température.

Q4 : Puis-je utiliser cette LED pour une indication de tension inverse ?

R4 : Non. Le dispositif n'est pas conçu pour un fonctionnement inverse. La spécification du courant inverse (IR) est uniquement à des fins de test. Appliquer une tension inverse continue endommagera probablement la LED.

11. Étude de cas de conception pratique

Considérez la conception d'un panneau \"SORTIE\" compact. La conception nécessite un éclairage rouge lumineux et uniforme sur les lettres. En utilisant la LTLMR4EVX3DA, un réseau de LED peut être placé derrière un panneau diffuseur. En raison de son angle de vision de 35°, la lumière de chaque LED sera focalisée vers l'avant, minimisant les débordements et assurant une haute efficacité. Chaque LED du réseau serait commandée dans une configuration série-parallèle, chaque branche série ayant une résistance limitatrice de courant commune, alimentée par une alimentation DC stable. Le faisceau étroit aide à maintenir une luminosité uniforme sur la face du panneau sans points chauds. La classification MSL3 nécessite de planifier le processus d'assemblage pour terminer le soudage dans les 168 heures de durée de vie hors sachet après ouverture de la bobine.

12. 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 travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent dans la région active (composée d'AllnGaP pour la lumière rouge). Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (particules de lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur. Le boîtier diffusé contient des luminophores ou des particules de diffusion dans l'encapsulant pour élargir l'extraction de la lumière et créer une apparence plus uniforme depuis la surface émettrice.

13. Tendances technologiques

La tendance générale de la technologie LED pour la signalétique et l'éclairage continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), une meilleure cohérence des couleurs et une plus grande fiabilité. La technologie des boîtiers évolue pour mieux gérer l'extraction de la chaleur, permettant des courants de commande plus élevés et un flux lumineux plus important à partir d'empreintes plus petites. L'accent est également mis sur le développement de matériaux et de structures qui maintiennent les performances sur des plages de température plus larges et des durées de vie plus longues. Pour les LED colorées comme le type rouge AllnGaP, la recherche vise à améliorer l'efficacité à des densités de courant plus élevées et à améliorer la stabilité du point de couleur dans le temps et dans différentes conditions de fonctionnement.