Fiche technique de la lampe LED bicolore LTLR1DESTBKJH155T - Bleu/Jaune - 3,2V/2,1V - 70mW/75mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'un ensemble lampe LED bicolore traversante. Le produit est constitué d'une lampe LED de taille T-1, intégrant des puces bleues InGaN et jaunes AlInGaP, logées dans un support (boîtier) plastique noir à angle droit. Cet ensemble est conçu comme un indicateur pour circuit imprimé (CBI), offrant un signal visuel à haut contraste adapté à divers équipements électroniques. Sa fonction principale est de fournir une indication d'état via deux couleurs distinctes à partir d'un seul boîtier, monté perpendiculairement au plan de la carte.

1.1 Avantages principaux

• Facilité d'assemblage :La conception est optimisée pour un assemblage simple sur circuit imprimé et est compatible avec les processus automatisés de placement en bande et bobine.
• Visibilité améliorée :Le matériau du boîtier noir améliore significativement le rapport de contraste, rendant la LED allumée plus visible sur le fond de la carte.
• Fonctionnalité bi-couleur :Intègre des LED bleue (470nm typique) et jaune (589nm typique) dans un seul boîtier, permettant de multiples indications d'état.
• Conformité environnementale :Le produit est sans plomb et entièrement conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Faible consommation d'énergie :Conçu pour un fonctionnement efficace avec des courants directs typiques de 10-20mA.

1.2 Applications cibles

Ce composant est destiné à l'indication d'état et à la signalisation visuelle dans un large éventail de dispositifs électroniques. Les principaux marchés d'application incluent :

• Équipements de communication :Commutateurs réseau, routeurs, modems.
• Systèmes informatiques :Serveurs, PC de bureau, périphériques.
• Électronique grand public :Équipements audio/vidéo, électroménager, consoles de jeux.
• Contrôles industriels :Panneaux d'instrumentation, systèmes de contrôle, équipements d'automatisation.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

La section suivante fournit une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres électriques, optiques et thermiques spécifiés pour le dispositif. Toutes les données sont référencées à une température ambiante (TA) de 25°C sauf indication contraire.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Un fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé pour une utilisation normale.

• Dissipation de puissance (PD) :Bleu : 70 mW, Jaune : 75 mW. Ce paramètre limite la puissance électrique totale (IF * VF) pouvant être convertie en chaleur au sein de la puce LED.
• Courant direct :Continu DC : Bleu : 20 mA, Jaune : 30 mA. Crête (pulsé) : 60 mA pour les deux couleurs dans des conditions spécifiques (Rapport cyclique ≤1/10, Largeur d'impulsion ≤10µs). Dépasser le courant DC accélérera la dépréciation du flux lumineux et peut provoquer une défaillance catastrophique.
• Plages de température :Fonctionnement : -30°C à +85°C. Stockage : -40°C à +100°C. Elles définissent les limites environnementales pour un fonctionnement fiable et un stockage hors service.
• Température de soudure :Les broches peuvent supporter 260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesuré à 2,0mm du corps de la LED. Ceci est critique pour les processus de soudure à la vague ou manuelle.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques dans des conditions de test spécifiées, représentant le comportement attendu du dispositif.

• Intensité lumineuse (Iv) :Mesurée à IF=10mA. Bleu : 520 mcd (Typique), Jaune : 310 mcd (Typique). La fiche technique note qu'une tolérance de test de ±30% doit être incluse à des fins de garantie, indiquant une variation significative d'une unité à l'autre.
• Angle de vision (2θ1/2) :Approximativement 40 degrés pour les deux couleurs. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur sur l'axe, définissant l'étalement du faisceau.
• Longueur d'onde :
  • Longueur d'onde de crête (λP) : Bleu : 468 nm, Jaune : 591 nm (au pic de mesure).
  • Longueur d'onde dominante (λd) : Bleu : 470 nm (Typique), Jaune : 589 nm (Typique). La longueur d'onde dominante est la couleur perçue telle que définie par le diagramme de chromaticité CIE.
• Tension directe (VF) :À IF=10mA. Bleu : 3,2V (Typique, plage 2,6-3,5V), Jaune : 2,1V (Typique, plage 1,7-2,5V). Les différentes valeurs VF pour les deux couleurs sont cruciales pour la conception du circuit, surtout lorsqu'elles sont pilotées par une source de courant commune.
• Courant inverse (IR) :Maximum 10 µA à VR=5V. La fiche technique indique explicitement que le dispositif estnonconçu pour un fonctionnement inverse ; ce test est uniquement à des fins de caractérisation.

3. Explication du système de classement

Le produit est trié en classes basées sur des paramètres optiques clés pour assurer la cohérence au sein d'un lot de production. Les concepteurs doivent tenir compte de ces plages.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont regroupées selon leur intensité lumineuse mesurée à 10mA. Le code de classe fait partie du numéro de pièce complet (ex. 'HJ' dans LTLR1DESTBKJH155T).

• Classes LED Bleue :FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd), KL (310-520 mcd).
• Classes LED Jaune :DE (65-110 mcd), FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd).
• Tolérance :Chaque limite de classe a une tolérance de ±30%, ce qui signifie que les valeurs minimales/maximales réelles pour une classe donnée peuvent varier de cette quantité.

3.2 Classement par teinte (Longueur d'onde dominante)

Les LED sont également triées par leur longueur d'onde dominante pour contrôler la cohérence des couleurs.

• Classes de teinte LED Bleue :Code 1 (464,0-470,0 nm), Code 2 (470,0-476,0 nm).
• Classes de teinte LED Jaune :Code 3 (582,0-589,0 nm), Code 4 (589,0-596,0 nm).
• Tolérance :Chaque limite de classe a une tolérance serrée de ±1 nm.

Le numéro de pièce complet spécifie la classe d'intensité et de teinte exacte pour les composants bleu et jaune, permettant une sélection précise selon les exigences de l'application.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que le PDF fasse référence à des courbes typiques, leur comportement général peut être déduit des données tabulaires et de la physique des semi-conducteurs.

4.1 Caractéristique Courant vs. Tension (I-V)

La tension directe (VF) présente une relation logarithmique avec le courant. Pour la LED bleue (InGaN), VF est plus élevée (~3,2V @10mA) comparée à la LED jaune (AlInGaP, ~2,1V @10mA) en raison des différentes énergies de bande interdite des semi-conducteurs. VF a un coefficient de température négatif, diminuant lorsque la température de jonction augmente.

4.2 Sortie optique vs. Courant (Caractéristique L-I)

L'intensité lumineuse est approximativement linéaire avec le courant direct dans la plage de fonctionnement spécifiée (jusqu'à 20-30mA). Cependant, l'efficacité (lumens par watt) peut diminuer à des courants plus élevés en raison d'une génération de chaleur accrue et d'effets d'affaiblissement. Les différentes classes d'intensité représentent des variations de cette caractéristique L-I au sein de la population de fabrication.

4.3 Dépendance à la température

La sortie lumineuse de la LED diminue lorsque la température de jonction augmente. La LED jaune AlInGaP a typiquement une sensibilité à la température plus prononcée (plus grande baisse de sortie avec la chaleur) que la LED bleue InGaN. Une gestion thermique appropriée est essentielle pour maintenir une luminosité constante et une fiabilité à long terme.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions et construction

Le dispositif utilise un support noir à angle droit en plastique. Les notes mécaniques clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres, avec une tolérance générale de ±0,25mm sauf indication contraire.
• Le matériau du boîtier est du plastique noir.
• La lampe T-1 intégrée a une lentille diffusante blanche, ce qui élargit l'angle de vision et adoucit l'apparence de la puce LED.
• La conception à angle droit permet à la LED d'être montée sur le bord d'une carte, émettant la lumière parallèlement à la surface de la carte, ce qui est idéal pour l'indication sur panneau avant.

5.2 Identification de la polarité

En tant que LED bicolore en configuration cathode commune ou anode commune (la configuration spécifique doit être vérifiée à partir du schéma de brochage détaillé, qui est référencé mais pas entièrement détaillé dans l'extrait fourni), la polarité correcte est essentielle. L'application d'une tension inverse dépassant 5V peut causer des dommages immédiats. La broche la plus longue désigne typiquement l'anode pour une LED monochrome, mais pour les types bicolores, il faut consulter le marquage sur le boîtier ou le diagramme de la fiche technique.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Conditions de stockage

Les LED sont des dispositifs sensibles à l'humidité (MSD).

• Sac scellé :Stocker à ≤30°C et ≤70% HR. La durée de conservation est d'un an dans le sac barrière d'humidité (MBB) d'origine avec dessiccant.
• Sac ouvert :Stocker à ≤30°C et ≤60% HR. Les composants doivent être refondus par IR dans les 168 heures (1 semaine) suivant l'ouverture du sac.
• Exposition prolongée :Si l'exposition dépasse 168h, un séchage à 60°C pendant au moins 48 heures est requis avant la soudure pour éviter les fissures "popcorn" pendant la refusion.

6.2 Formage et manipulation des broches

• Plier les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de la lentille de la LED. Ne pas utiliser la base de la lentille comme point d'appui.
• Le formage des broches doit être effectuéavantla soudure, à température ambiante.
• Utiliser une force de serrage minimale possible lors de l'insertion sur la carte pour éviter les contraintes mécaniques sur la lentille en époxy et les fils de liaison.

6.3 Processus de soudure

• Maintenir un espace minimum de 2mm entre la base de la lentille et le point de soudure.
• Éviter de tremper la lentille dans la soudure ou le flux.
• Ne pas appliquer de contrainte externe sur les broches pendant ou après la soudure.
• Pour le nettoyage, utiliser uniquement des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécification de conditionnement

Le dispositif est fourni en conditionnement bande et bobine pour assemblage automatisé.

• Bande porteuse :Alliage de polystyrène conducteur noir, épaisseur 0,50mm.
• Capacité de la bobine :450 pièces par bobine de 13 pouces.
• Emballage carton :
  • 1 Bobine + dessiccant + carte d'humidité dans 1 Sac Barrière d'Humidité (MBB).
  • 2 MBB dans 1 Carton intérieur (900 pièces au total).
  • 10 Cartons intérieurs dans 1 Carton extérieur (9 000 pièces au total).

8. Recommandations de conception d'application

8.1 Circuits d'application typiques

Chaque LED de couleur doit être pilotée indépendamment avec une résistance de limitation de courant. En raison des différentes tensions directes (Bleu ~3,2V, Jaune ~2,1V), l'utilisation d'une résistance commune pour les deux LED en parallèle n'est pas recommandée, car elle provoquera un déséquilibre sévère du courant. Des résistances de limitation de courant séparées doivent être calculées en fonction de la tension d'alimentation (Vcc), du courant souhaité (IF, typiquement 10-20mA) et du VF de la LED. Formule : R = (Vcc - VF) / IF.

8.2 Considérations de conception

• Pilotage du courant :Toujours piloter les LED avec un courant constant ou une source de tension avec une résistance en série. Une connexion directe à une source de tension provoquera un flux de courant non contrôlé et une défaillance.
• Gestion de la chaleur :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurer une surface de cuivre de carte adéquate ou une ventilation si le fonctionnement est au courant maximum ou dans des températures ambiantes élevées pour maintenir la température de jonction dans les limites.
• Conception visuelle :Le support noir offre un excellent contraste. Considérer l'angle de vision de 40 degrés lors de la conception de guides de lumière ou de découpes de panneau pour assurer la visibilité depuis les positions de vision prévues.
• Impact du classement :Pour les applications nécessitant une luminosité uniforme sur plusieurs unités, spécifier une classe d'intensité serrée (ex. HJ pour les deux couleurs) et assurer l'approvisionnement à partir du même lot de fabrication si possible.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparé aux LED traversantes monochromes ou aux alternatives CMS, ce produit offre des avantages spécifiques :

• vs. Deux LED monochromes :Économise de l'espace sur la carte, réduit le nombre de pièces et simplifie l'assemblage en utilisant un seul emplacement pour deux fonctions d'indication.
• vs. LED bicolores CMS :La conception traversante à angle droit est souvent plus robuste pour l'assemblage manuel, la réparation et les applications soumises aux vibrations ou contraintes mécaniques. Elle facilite également le montage sur panneau avant sans guides de lumière supplémentaires.
• vs. LED tri-couleur RVB :Offre une solution plus simple, souvent moins coûteuse, lorsque seules deux couleurs spécifiques (bleu et jaune/ambre) sont requises pour l'indication d'état (ex. alimentation/veille, actif/inactif, OK/avertissement).

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

10.1 Puis-je piloter les deux LED simultanément depuis une seule broche ?

Non, pas directement. Les LED bleue et jaune ont des tensions directes différentes. Les connecter en parallèle à une seule source de courant fera que la majeure partie du courant passera par la LED jaune (VF plus bas), risquant de la suralimenter tout en laissant la LED bleue faible ou éteinte. Elles doivent être pilotées par des circuits séparés ou un circuit intégré de pilotage capable d'un contrôle de courant indépendant.

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

La Longueur d'onde de crête (λP) est la longueur d'onde au point le plus haut de la courbe de distribution spectrale de puissance de la LED. La Longueur d'onde dominante (λd) est une valeur calculée à partir du diagramme de couleur CIE qui représente la couleur perçue comme une longueur d'onde unique. λd est plus pertinente pour les applications d'indication de couleur, tandis que λP est plus pertinente pour l'analyse spectrale.

10.3 Pourquoi y a-t-il une tolérance de ±30% sur les garanties d'intensité lumineuse ?

Cela reflète les variations inhérentes à l'épitaxie des semi-conducteurs et au processus de fabrication. Le système de classement est utilisé pour trier les LED en groupes avec une performance relative beaucoup plus serrée. La tolérance s'applique aux limites des classes elles-mêmes, ce qui signifie qu'une classe étiquetée 180-310 mcd pourrait avoir des unités aussi basses que 126 mcd (180 -30%) ou aussi hautes que 403 mcd (310 +30%) aux limites de test.

11. Exemples pratiques d'utilisation

11.1 Indicateur d'état de port de commutateur réseau

Dans un commutateur Ethernet, une seule LED bicolore par port peut indiquer plusieurs états : Éteinte (pas de lien), Jaune fixe (lien 10/100 Mbps), Bleu fixe (lien 1 Gbps), Jaune clignotant (activité de données à basse vitesse), Bleu clignotant (activité de données à haute vitesse). Cela consolide ce qui pourrait nécessiter deux LED séparées en une seule, économisant de l'espace sur le panneau avant.

11.2 État de l'unité d'alimentation (PSU)

Sur un serveur ou une alimentation industrielle, la LED peut indiquer : Éteinte (alimentation AC absente), Jaune fixe (AC présent, sorties DC éteintes/en veille), Bleu fixe (sorties DC allumées et dans les tolérances). Le haut contraste du support noir assure une visibilité claire dans les environnements montés en rack.

12. Principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe dépassant l'énergie de bande interdite du matériau est appliquée, les électrons se recombinent avec les trous dans la région de déplétion, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La couleur de la lumière est déterminée par l'énergie de bande interdite du matériau semi-conducteur. L'InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium) est utilisé pour l'émission bleue, et l'AlInGaP (Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium) est utilisé pour l'émission jaune/ambre. La lentille diffusante blanche contient des phosphores ou des particules de diffusion pour élargir l'angle de vision et adoucir la sortie lumineuse. Les deux puces semi-conductrices sont logées dans un seul boîtier T-1 avec une connexion électrique commune (cathode ou anode commune) pour la compacité.

13. Tendances technologiques

Le marché des LED traversantes pour indicateurs a mûri, avec un déplacement progressif vers les boîtiers CMS comme les 0603, 0402 et les types à vue latérale pour les conceptions de cartes à plus haute densité. Cependant, les LED traversantes, en particulier les types à angle droit, conservent une forte pertinence dans les applications nécessitant une plus grande robustesse mécanique, un assemblage/réparation manuel plus facile et des angles de montage optique spécifiques sans optique secondaire. La tendance technologique dans ce segment se concentre sur l'amélioration de l'efficacité (plus de mcd/mA), l'obtention d'un classement de couleur et d'intensité plus serré pour la cohérence, et l'amélioration de la fiabilité dans des plages de température et d'humidité plus larges. L'intégration de multiples couleurs/puces dans un seul boîtier, comme observé dans ce produit, reste une méthode clé pour augmenter la fonctionnalité par unité de surface sur une carte.