Fiche technique de la lampe LED bicolore LTLR14FGFAJH213T - Orange/Jaune-Vert - 20mA - 52mW - Boîtier traversant - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTLR14FGFAJH213T est une lampe LED bicolore traversante conçue pour être utilisée comme indicateur de carte électronique (CBI). Il dispose d'un boîtier plastique noir à angle droit qui s'emboîte avec le composant LED, améliorant le contraste pour une meilleure visibilité. Cet appareil fait partie d'une famille d'indicateurs disponibles en diverses configurations, y compris des orientations vue de dessus et à angle droit, avec des designs empilables et faciles à assembler, adaptés à la création de réseaux horizontaux ou verticaux sur des cartes de circuits imprimés (PCB).

1.1 Caractéristiques principales

• Conçu pour faciliter l'assemblage et l'intégration sur carte électronique.
• Le matériau du boîtier noir offre un rapport de contraste élevé contre la LED éclairée.
• Présente une faible consommation d'énergie et une efficacité lumineuse élevée.
• Fabriqué comme un produit sans plomb et conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Émet de la lumière en deux couleurs : Orange et Jaune-Vert, utilisant la technologie AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour le matériau semi-conducteur.
• Intègre une lentille diffusante blanche pour une distribution lumineuse uniforme et à grand angle.
• Fourni en conditionnement bande et bobine pour les processus d'assemblage automatisés.

1.2 Applications cibles

Cette lampe LED est conçue pour la fiabilité et les performances dans un large éventail d'équipements électroniques. Ses principaux domaines d'application incluent :

• Systèmes informatiques :Indicateurs d'état sur cartes mères, serveurs, commutateurs réseau et périphériques.
• Équipements de communication :Indicateurs de signal et d'état dans les routeurs, modems, infrastructures de télécommunication et matériel réseau.
• Électronique grand public :Indicateurs d'alimentation, de mode et de fonction dans les équipements audio/vidéo, les appareils ménagers et l'électronique personnelle.
• Contrôles industriels :Indicateurs de panneau pour machines, systèmes de contrôle, instrumentation et équipements d'automatisation où un retour visuel clair est critique.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

Les sections suivantes fournissent une analyse objective détaillée des spécifications techniques de l'appareil telles que définies dans la fiche technique. Tous les paramètres sont spécifiés à une température ambiante (TA) de 25°C sauf indication contraire.

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents à l'appareil peuvent survenir. Ce ne sont pas des conditions de fonctionnement.

• Dissipation de puissance (PD) :52 mW (pour les deux couleurs Orange et Jaune-Vert). C'est la quantité maximale de puissance que l'appareil peut dissiper sous forme de chaleur sans dégradation.
• Courant direct de crête (IF(peak)) :60 mA. Ce courant ne peut être appliqué qu'en conditions pulsées avec un cycle de service ≤ 1/10 et une largeur d'impulsion ≤ 10µs. Le dépasser en fonctionnement continu endommagerait la LED.
• Courant direct continu (IF) :20 mA. C'est le courant direct continu recommandé pour un fonctionnement normal afin d'atteindre les caractéristiques optiques spécifiées.
• Plage de température de fonctionnement (Topr) :-30°C à +85°C. Le fonctionnement de l'appareil est garanti dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C. L'appareil peut être stocké sans alimentation appliquée dans cette plage.
• Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à une distance de 2,0 mm (0,079\") du corps de la LED. Ceci définit la tolérance du profil thermique pour les processus de soudure à la vague ou manuelle.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres définissent la performance typique de l'appareil dans des conditions de fonctionnement normales (IF=20mA, TA=25°C).

• Intensité lumineuse (Iv) :
  • Orange :La valeur typique est de 140 mcd. La fiche technique spécifie un minimum de 23 mcd, mais la performance typique est nettement supérieure. L'intensité réelle livrée est soumise à une classification de tri (voir Section 4).
  • Jaune-Vert :La valeur typique est également indiquée à 140 mcd, suivant la même structure de tri que la LED Orange.
  • Note de mesure :L'intensité est mesurée à l'aide d'une combinaison capteur/filtre qui approxime la courbe de réponse photopique de l'œil CIE, garantissant que la valeur correspond à la perception visuelle humaine.
• Angle de vision (2θ1/2) :100 degrés (typique pour les deux couleurs). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse tombe à la moitié de sa valeur de crête (axiale). La lentille diffusante blanche est responsable de cette caractéristique de vision large.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :
  • Orange :611 nm (typique).
  • Jaune-Vert :575 nm (typique).
  • C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance de la lumière émise est à son maximum.
• Longueur d'onde dominante (λd) :
  • Orange :Plage de 598 nm (Min) à 612 nm (Max), avec une valeur typique de 605 nm.
  • Jaune-Vert :Plage de 565 nm (Min) à 571 nm (Max), avec une valeur typique de 569 nm.
  • La longueur d'onde dominante est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la couleur perçue de la lumière, c'est-à-dire la longueur d'onde unique qui correspond le mieux à la sensation de couleur.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :
  • Orange :17 nm (typique).
  • Jaune-Vert :15 nm (typique).
  • Ce paramètre indique la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière émise, mesurée comme la largeur à mi-hauteur (FWHM) du pic d'émission.
• Tension directe (VF) :
  • Orange :Plage de 2,1V (Min) à 2,6V (Typ). Une valeur maximale n'est pas spécifiée dans le tableau fourni.
  • Jaune-Vert :Supposée similaire, bien que non explicitement indiquée séparément dans l'extrait fourni.
• Courant inverse (IR) :10 µA (maximum) lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée.Note critique :La fiche technique indique explicitement que \"L'appareil n'est pas conçu pour un fonctionnement en inverse.\" Cette condition de test est uniquement pour la caractérisation ; l'application d'une polarisation inverse dans la conception de circuit n'est pas recommandée.

3. Spécification du système de tri

Pour garantir la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en lots. Le LTLR14FGFAJH213T utilise un système de code à double lot pour l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante.

3.1 Tri par intensité lumineuse

Les LED Orange et Jaune-Vert sont toutes deux triées en trois grades d'intensité, identifiés par un code à deux lettres (AB, CD, EF). Le code de lot pour l'intensité est marqué sur le sac d'emballage.

• Lot AB :23 mcd (Min) à 50 mcd (Max).
• Lot CD :50 mcd (Min) à 85 mcd (Max).
• Lot EF :85 mcd (Min) à 140 mcd (Max).
• Tolérance :Chaque limite de lot a une tolérance de ±30 % lors des tests.

3.2 Tri par longueur d'onde dominante

Les LED sont également triées par leur longueur d'onde dominante (point de couleur) à l'aide d'un code numérique.

Pour le Jaune-Vert :

• Lot 1 :565,0 nm à 568,0 nm.
• Lot 2 :568,0 nm à 571,0 nm.

Pour l'Orange (appelé Ambre dans le tableau de tri) :

• Lot 3 :598,0 nm à 605,0 nm.
• Lot 4 :605,0 nm à 612,0 nm.

Tolérance :Chaque limite de lot de longueur d'onde a une tolérance de ±1 nm.

Implication pour la conception :Pour les applications nécessitant un appariement serré des couleurs ou de la luminosité (par exemple, panneaux à indicateurs multiples), les concepteurs doivent spécifier les codes de lot souhaités ou mettre en œuvre un étalonnage au niveau du circuit pour compenser les variations.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes de caractéristiques électriques et optiques typiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas reproduits dans le texte fourni, ils incluent généralement les relations essentielles suivantes :

• Courant direct vs Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle entre le courant et la tension pour une diode semi-conductrice. La courbe aura une tension de \"coude\" spécifique (environ 2,1-2,6V) au-delà de laquelle le courant augmente rapidement avec une petite augmentation de tension. Une résistance limitant le courant est obligatoire en série avec la LED pour éviter l'emballement thermique.
• Intensité lumineuse vs Courant direct :Démontre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant direct. Elle est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement recommandée (jusqu'à 20mA) mais saturera et finira par se dégrader à des courants plus élevés en raison de la baisse d'efficacité et de l'échauffement.
• Intensité lumineuse vs Température ambiante :Illustre le coefficient de température négatif de l'efficacité des LED. Lorsque la température de jonction augmente, la sortie lumineuse diminue généralement. La large plage de température de fonctionnement (-30°C à +85°C) indique que l'appareil est conçu pour maintenir sa fonctionnalité sur cette étendue, bien qu'avec une sortie variable.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant la longueur d'onde d'émission de crête (λP) et la demi-largeur spectrale (Δλ). Le spectre de la LED Orange sera centré autour de 611 nm, et celui du Jaune-Vert autour de 575 nm.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions et construction

L'appareil se compose d'un boîtier (support) en plastique noir ou gris foncé avec des broches intégrées pour un montage traversant. Le composant LED lui-même est une puce bicolore Orange/Jaune-Vert avec une lentille diffusante blanche. Les notes mécaniques clés de la fiche technique incluent :

• Toutes les dimensions sont fournies en millimètres, avec les pouces entre parenthèses.
• Une tolérance générale de ±0,25 mm (±0,010\") s'applique, sauf si une caractéristique spécifique indique une tolérance différente.
• Le dessin mécanique exact montrant l'espacement des broches, les dimensions du corps et le profil de la lentille est référencé dans la fiche technique (impliqué par la section \"Dimensions\").

5.2 Spécification d'emballage

L'appareil est fourni au format bande et bobine standard de l'industrie pour les équipements d'insertion automatisés.

• Bande porteuse :
  • Matériau : Alliage de polystyrène conducteur noir.
  • Épaisseur : 0,50 mm ±0,06 mm.
  • Tolérance cumulative du pas de 10 trous de pignon : ±0,20 mm.
• Bobine :Bobine standard de 13 pouces (330 mm) de diamètre.
• Quantité par bobine :500 pièces.
• Emballage carton maître :
  • 2 bobines (1000 pcs au total) sont emballées avec une carte indicateur d'humidité et des dessiccants dans un sac barrière à l'humidité (MBB).
  • 1 MBB est emballé dans 1 carton intérieur (1000 pcs/boîte).
  • 10 cartons intérieurs sont emballés dans 1 carton d'expédition extérieur (10 000 pcs au total).

6. Consignes de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour garantir la fiabilité et éviter d'endommager la LED.

6.1 Conditions de stockage

• Emballage scellé (MBB) :Stocker à ≤30°C et ≤70 % d'humidité relative (HR). Les composants sont classés pour une utilisation dans un délai d'un an à partir du code de date tant que le MBB reste scellé.
• Emballage ouvert :Si le MBB est ouvert, l'environnement de stockage ne doit pas dépasser 30°C et 60 % HR.
• Durée de vie au sol :Les composants retirés de leur MBB d'origine doivent subir une soudure par refusion IR dans les 168 heures (7 jours).
• Stockage prolongé/Séchage :Si les composants sont stockés hors de leur emballage d'origine pendant plus de 168 heures, ils doivent être séchés à environ 60°C pendant au moins 48 heures avant le processus d'assemblage SMT (refusion) pour éliminer l'humidité absorbée et éviter l'effet \"pop-corn\" ou le délaminage pendant la soudure.

6.2 Formage des broches et assemblage PCB

• Plier les broches à un point situé à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED.
• Ne pas utiliser la base du cadre de broches comme point d'appui pendant le pliage.
• Tout formage des broches doit être terminéavantla soudure et à température ambiante.
• Lors de l'insertion dans le PCB, utiliser la force de clinch minimale nécessaire pour éviter d'imposer un stress mécanique excessif sur le corps de la LED ou ses broches.

6.3 Processus de soudure

• Maintenir un espace minimum de 2 mm entre la base de la lentille et le point de soudure sur la broche.
• Éviter d'immerger la lentille dans la soudure pendant la soudure à la vague.
• Ne pas appliquer de stress externe sur les broches pendant que la LED est à une température élevée due à la soudure.
• Condition de soudure recommandée :La fiche technique spécifie un maximum de 260°C pendant 5 secondes lorsqu'elle est mesurée à 2,0 mm du corps. Ceci est compatible avec les profils de soudure à la vague ou manuelle standard.

6.4 Nettoyage

Si un nettoyage post-assemblage est requis, utiliser uniquement des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique (IPA). Éviter les nettoyages agressifs ou par ultrasons qui pourraient endommager le boîtier plastique ou la lentille.

7. Suggestions d'application et considérations de conception

7.1 Circuits d'application typiques

Le circuit de commande le plus basique pour un fonctionnement monochrome implique une résistance limitant le courant en série avec la LED, connectée à une alimentation en tension continue (Vcc). La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Vcc - VF) / IF, où VF est la tension directe de la LED (utiliser 2,6V pour une conception prudente) et IF est le courant direct souhaité (20 mA max). Par exemple, avec une alimentation de 5V : R = (5V - 2,6V) / 0,020A = 120 Ohms. Une résistance standard de 120Ω ou 150Ω conviendrait. Pour un fonctionnement bicolore, deux circuits de limitation de courant indépendants sont généralement utilisés, souvent avec une configuration à cathode commune ou anode commune, contrôlés par des signaux logiques ou des interrupteurs.

7.2 Considérations de conception

• Commande de courant :Toujours commander les LED avec un courant constant ou utiliser une résistance en série pour limiter le courant. Une connexion directe à une source de tension détruira la LED.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible (52 mW), assurer un espacement adéquat et une éventuelle circulation d'air si elle est utilisée dans des réseaux à haute densité ou à des températures ambiantes élevées pour maintenir la température de jonction dans les limites.
• Conception optique :Le large angle de vision de 100 degrés le rend adapté aux indicateurs de panneau avant où la vision n'est pas strictement axiale. Le boîtier noir minimise la lumière parasite et améliore le contraste.
• Polarité :Observer l'orientation correcte anode/cathode pendant la conception du PCB et l'assemblage. Une connexion inverse bloquera le courant (la LED ne s'allumera pas) et, si la tension dépasse la tension de claquage inverse, peut causer des dommages.

8. Comparaison et différenciation techniques

Le LTLR14FGFAJH213T offre plusieurs avantages distincts dans sa catégorie :

• Bicolore dans un seul boîtier :Intègre deux couleurs distinctes (Orange et Jaune-Vert), économisant de l'espace sur le PCB et simplifiant l'assemblage par rapport à l'utilisation de deux LED monochromes séparées.
• Boîtier à angle droit :Le support à angle droit intégré dirige la lumière parallèlement au plan du PCB, idéal pour les indicateurs rétroéclairés ou en vue latérale, contrairement aux LED vue de dessus qui émettent de la lumière perpendiculairement à la carte.
• Technologie AlInGaP :Pour les couleurs Orange et Jaune-Vert, les semi-conducteurs AlInGaP offrent généralement une efficacité plus élevée et une meilleure stabilité thermique par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP, ce qui se traduit par une sortie plus lumineuse et plus cohérente.
• Lentille diffusante :La lentille diffusante blanche fournit une apparence de lumière uniforme et douce sans point chaud visible de la puce, améliorant la qualité esthétique et la visibilité sous des angles plus larges.

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

Q1 : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête (λP) et la Longueur d'onde dominante (λd) ?

R1 : La Longueur d'onde de crête est la longueur d'onde physique à laquelle la LED émet le plus de puissance optique. La Longueur d'onde dominante est une valeur calculée basée sur la perception des couleurs humaine (diagramme CIE) qui représente le mieux la couleur perçue. Pour les LED monochromatiques comme celles-ci, elles sont souvent proches, mais λd est le paramètre le plus pertinent pour la spécification de la couleur.

Q2 : Puis-je commander cette LED à 30mA pour plus de luminosité ?

R2 : Non. La Valeur Maximale Absolue pour le courant direct continu est de 20mA. Fonctionner à 30mA dépasse cette valeur, ce qui réduira considérablement la durée de vie, provoquera une dégradation rapide de l'efficacité et conduira probablement à une défaillance catastrophique. Respectez toujours les conditions de fonctionnement recommandées.

Q3 : Le tableau de tri montre une intensité jusqu'à 140mcd, mais le tableau des caractéristiques indique une valeur typique de 140mcd. Lequel est correct ?

R3 : Les deux le sont. La valeur \"Typique\" dans le tableau des caractéristiques représente la performance attendue des appareils du lot le plus élevé (EF). Le tableau de tri définit les plages de tri. Tous les appareils ne fonctionneront pas à la valeur typique ; ils seront répartis entre les lots AB, CD et EF.

Q4 : Pourquoi l'exigence de stockage et de séchage est-elle si stricte ?

R4 : L'emballage plastique de la LED peut absorber l'humidité de l'atmosphère. Pendant le chauffage rapide de la soudure par refusion, cette humidité piégée peut se vaporiser de manière explosive, provoquant des fissures internes (délaminage) ou un effet \"pop-corn\" qui détruit l'appareil. Le sac barrière à l'humidité (MBB), les dessiccants et les procédures de séchage sont tous conçus pour contrôler la teneur en humidité et garantir la fiabilité de la soudure.

10. Principes de fonctionnement et tendances technologiques

10.1 Principe de fonctionnement de base

Une diode électroluminescente (LED) est une diode à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la région de jonction. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent 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 du matériau semi-conducteur utilisé. Pour les couleurs Orange et Jaune-Vert de cet appareil, le Phosphure d'Aluminium Indium Gallium (AlInGaP) est le matériau actif, qui permet une émission efficace dans le spectre du rouge au jaune-vert. La fonctionnalité bicolore est obtenue en ayant deux puces semi-conductrices (une pour chaque couleur) logées dans le même boîtier.

10.2 Tendances de l'industrie

Le marché des LED traversantes, bien que mature, continue d'évoluer parallèlement à la technologie de montage en surface (SMT). Les composants traversants comme le LTLR14FGFAJH213T restent essentiels pour les applications nécessitant une grande robustesse mécanique, un prototypage manuel plus facile, la réparation, et dans les scénarios où la soudure à la vague est le principal processus d'assemblage. Les tendances dans ce segment incluent une transition continue vers des matériaux à plus haute efficacité (comme l'AlInGaP par rapport au GaAsP), une amélioration de la cohérence des couleurs grâce à un tri plus serré, et l'intégration de multiples couleurs ou fonctions dans des boîtiers uniques. De plus, il y a un accent soutenu sur la fiabilité et la durée de vie prolongée, motivé par les demandes des applications industrielles, automobiles et d'infrastructure. L'emballage évolue également pour être plus compatible avec les machines d'insertion traversantes automatisées tout en maintenant la rentabilité.