Fiche technique de la lampe LED LTL-R14FTGFH132T - 5mm à angle droit - 3.0V/2.0V - 75mW/50mW - Vert/Rouge-Orange - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTL-R14FTGFH132T est une lampe LED à montage traversant conçue pour être utilisée comme indicateur de carte de circuit imprimé (CBI). Il dispose d'un support (boîtier) noir à angle droit en plastique qui s'accouple avec le composant LED, fournissant une source de lumière à semi-conducteur adaptée à divers équipements électroniques. Le produit est conçu pour faciliter l'assemblage sur les cartes de circuits imprimés (PCB).

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

• Facilité d'assemblage :La conception est optimisée pour un assemblage simple sur carte de circuit imprimé.
• Contraste amélioré :Un boîtier noir améliore le rapport de contraste visuel de l'indicateur allumé.
• Fiabilité à semi-conducteur :Utilise la technologie LED pour une source lumineuse durable et résistante aux chocs.
• Efficacité énergétique :Caractérisé par une faible consommation d'énergie et une haute efficacité lumineuse.
• Conformité environnementale :Il s'agit d'un produit sans plomb conforme aux directives RoHS.
• Conception optique :La lampe T-1 (5mm) est disponible en deux couleurs : Vert 530nm à base d'InGaN et Rouge-Orange 600nm à base d'AlInGaP, toutes deux dotées d'une lentille diffusante blanche pour un large angle de vision.

1.2 Applications cibles

Cette lampe LED est destinée à une large gamme d'applications électroniques, y compris, mais sans s'y limiter :

• Indicateurs d'état des équipements de communication.
• Voyants d'état des ordinateurs et périphériques.
• Électronique grand public telle que les équipements audio/vidéo, les appareils électroménagers et les jouets.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé et peut affecter la fiabilité.

• Dissipation de puissance (Pd) :Vert : 75 mW max ; Rouge-Orange : 50 mW max. Ce paramètre est crucial pour la conception de la gestion thermique.
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA pour les deux couleurs. C'est le courant pulsé maximal autorisé dans des conditions spécifiques (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10µs).
• Courant direct continu (I_F) :20 mA pour les deux couleurs. C'est le courant de fonctionnement continu maximal recommandé.
• Plage de température de fonctionnement (T_opr) :-30°C à +85°C. Le dispositif est garanti de fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C maximum pendant 5 secondes, mesurée à 2,0mm (0,079") du corps de la LED. Ceci est critique pour les processus de soudure manuelle ou à la vague.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres sont mesurés à une température ambiante (T_A) de 25°C et définissent la performance typique du dispositif.

• Intensité lumineuse (I_v) :Mesurée à I_F= 5mA. Vert : Typique 310 mcd (Min 85, Max 400 mcd). Rouge-Orange : Typique 65 mcd (Min 18, Max 240 mcd). L'intensité réelle est triée (voir Section 4). Une tolérance de ±15% s'applique à la valeur garantie de I_v.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Approximativement 100 degrés pour les deux couleurs. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale, indiquant un motif lumineux large et diffus.
• Longueur d'onde de crête (λ_P) :Vert : 530 nm ; Rouge-Orange : 611 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :Vert : 520-535 nm ; Rouge-Orange : 596-612 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, dérivée du diagramme de chromaticité CIE. Elle est également triée (voir Section 4).
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Vert : 17 nm ; Rouge-Orange : 20 nm. Ceci indique la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière émise.
• Tension directe (V_F) :Mesurée à I_F= 5mA. Vert : Typique 3,0V (Min 2,0V, Max 4,0V). Rouge-Orange : Typique 2,0V (Min 1,5V, Max 3,0V). Ceci est crucial pour le calcul de la résistance de limitation de courant.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 µA à V_R= 5V pour les deux couleurs.

3. Explication du système de tri (Binning)

Les LED sont triées (binning) en fonction de paramètres optiques clés pour assurer l'homogénéité au sein d'un lot de production. Le code de tri est marqué sur le sachet d'emballage.

3.1 Tri par intensité lumineuse

Les LED sont regroupées selon leur intensité lumineuse mesurée à 5mA.

Tris pour LED verte :

EF : 85 - 140 mcd

GH : 140 - 240 mcd

JK : 240 - 400 mcd

Tris pour LED rouge-orange :

3Y3Z : 18 - 30 mcd

AB : 30 - 50 mcd

CD : 50 - 85 mcd

Note : La tolérance sur chaque limite de tri est de ±15%.

3.2 Tri par longueur d'onde dominante

Les LED sont également regroupées par leur longueur d'onde dominante pour contrôler l'homogénéité de la couleur.

Tris de longueur d'onde pour LED verte :

1 : 520 - 525 nm

2 : 525 - 530 nm

3 : 530 - 535 nm

Tris de longueur d'onde pour LED rouge-orange :

1 : 596 - 600 nm

2 : 600 - 606 nm

3 : 606 - 612 nm

Note : La tolérance sur chaque limite de tri est de ±1 nm.

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes de performance typiques (telles que référencées dans la fiche technique) illustrent la relation entre les paramètres clés. Elles sont essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans différentes conditions de fonctionnement.

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

Cette courbe montre la relation exponentielle entre le courant traversant la LED et la tension à ses bornes. La courbe diffère entre la variante verte (V_F plus élevée) et rouge-orange (V_F plus basse). Les concepteurs l'utilisent pour sélectionner une résistance de limitation de courant appropriée pour une tension d'alimentation donnée.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

Cette courbe démontre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant d'alimentation. Elle est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement recommandée mais se sature à des courants plus élevés. Fonctionner au-delà de la valeur maximale absolue peut entraîner une dégradation accélérée ou une défaillance.

4.3 Intensité lumineuse vs. Température ambiante

La sortie lumineuse de la LED diminue lorsque la température de jonction augmente. Cette courbe est cruciale pour les applications fonctionnant sur une large plage de températures, car elle aide à prédire la sortie lumineuse minimale à la température de fonctionnement la plus élevée.

4.4 Distribution spectrale

Ces graphiques montrent la puissance rayonnante relative émise sur le spectre des longueurs d'onde pour chaque couleur de LED. La LED verte montrera un pic autour de 530nm, tandis que la LED rouge-orange aura un pic autour de 611nm. Les valeurs de demi-largeur indiquent l'étalement du spectre.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions de contour

Le dispositif utilise une lampe LED standard T-1 (5mm) logée dans un support noir à angle droit en plastique. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (avec les pouces entre parenthèses).
• La tolérance standard est de ±0,25mm (0,010") sauf indication contraire.
• Le matériau du boîtier est du plastique noir.
• La lampe LED elle-même a une lentille diffusante blanche.

Note : Reportez-vous au dessin dimensionnel détaillé dans la fiche technique originale pour les mesures spécifiques.

5.2 Identification de la polarité

Les LED traversantes ont généralement une broche d'anode (+) plus longue et une broche de cathode (-) plus courte. De plus, le boîtier de la LED a souvent un côté plat sur le bord près de la broche de cathode. La polarité correcte doit être respectée pendant l'assemblage.

5.3 Spécifications de conditionnement

Les LED sont fournies en conditionnement bande et bobine pour l'assemblage automatisé.

• Bande porteuse :Fabriquée en alliage de polystyrène conducteur noir, épaisseur 0,50 ±0,06 mm.
• Quantités par bobine :Disponible sur bobines de 13 pouces contenant 100, 200 ou 400 pièces.
• Conditionnement en carton :
  • Une bobine est emballée avec une carte indicateur d'humidité et un dessiccant dans un sachet barrière à l'humidité (MBB).
  • Deux MBB (800 pièces au total, en supposant des bobines de 400pc) sont emballés dans un carton intérieur.
  • Dix cartons intérieurs (8 000 pièces au total) sont emballés dans un carton extérieur.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Conditions de stockage

• Emballage scellé :Conserver à ≤30°C et ≤70% HR. Utiliser dans l'année suivant la date de scellage de l'emballage.
• Emballage ouvert :Si le sachet barrière à l'humidité (MBB) est ouvert, l'ambiance de stockage ne doit pas dépasser 30°C et 60% HR.
• Durée de vie hors emballage :Les composants retirés de leur MBB d'origine doivent être soudés (par exemple, via refusion IR pour les composants CMS ; pour les traversants, cela se réfère à la préparation générale à l'assemblage/soudure à la vague) dans les 168 heures (7 jours).
• Stockage prolongé/Séchage :Pour les composants stockés hors de leur emballage d'origine pendant plus de 168 heures, un séchage à environ 60°C pendant au moins 48 heures est recommandé avant le processus de soudure pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir les défauts induits par l'humidité tels que l'effet "pop-corn".

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 du cadre de broches comme point d'appui pendant le pliage.
• Effectuer tout formage de broches à température ambiante etavant soldering.
• Pendant l'assemblage sur PCB, utiliser la force de clinch minimale nécessaire pour éviter d'imposer un stress mécanique excessif au corps de la LED.

6.3 Processus de soudure

• Maintenir un espace minimum de 2mm entre la base de la lentille et le point de soudure.
• Éviter d'immerger la lentille dans la soudure.
• Ne pas appliquer de contrainte externe sur les broches pendant que la LED est à haute température suite à la soudure.
• Soudure manuelle recommandée :Utiliser un fer à souder avec contrôle de température. La température de la pointe doit être réglée de manière appropriée pour l'alliage de soudure, et le temps de soudure par broche doit être minimisé, généralement ne dépassant pas 3-5 secondes, en respectant le maximum absolu de 260°C pendant 5 secondes à 2mm du corps.

6.4 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire après soudure, utiliser des solvants à base d'alcool tels que l'alcool isopropylique. Éviter d'utiliser des nettoyants chimiques agressifs ou inconnus qui pourraient endommager la lentille ou le boîtier en plastique.

7. Suggestions d'application

7.1 Circuits d'application typiques

L'application la plus courante est celle d'indicateur d'état alimenté par une ligne de tension continue (par exemple, 3,3V, 5V, 12V). Une résistance de limitation de courant (R_série) est obligatoire et est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R_série= (V_alimentation- V_F) / I_F. Utiliser la V_Ftypique ou maximale de la fiche technique pour une conception conservatrice. Par exemple, pour alimenter une LED verte à 5mA avec une alimentation de 5V : R = (5V - 3,0V) / 0,005A = 400 Ω. Une résistance standard de 390 Ω ou 430 Ω conviendrait.

7.2 Considérations de conception

• Alimentation en courant :Pour une longévité maximale et une sortie lumineuse stable, alimenter la LED à ou en dessous du courant direct continu recommandé (20mA). Utiliser un courant plus faible (par exemple, 5-10mA) est courant pour les indicateurs et améliore l'efficacité et la durée de vie.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurer une ventilation adéquate dans le boîtier si plusieurs LED sont utilisées ou si les températures ambiantes sont élevées. Fonctionner à des courants élevés augmente la température de jonction, ce qui réduit la sortie lumineuse et la durée de vie.
• Angle de vision :L'angle de vision de 100 degrés rend cette LED adaptée aux applications où l'indicateur doit être visible depuis un large éventail de positions.
• Sélection de la couleur :Les LED vertes apparaissent généralement plus brillantes à l'œil humain pour la même intensité rayonnante (mcd) comparées aux rouges-oranges. Prendre cela en compte pour l'égalisation de la luminosité dans les affichages multicolores.

8. Comparaison et différenciation technique

Le LTL-R14FTGFH132T offre des avantages spécifiques dans sa catégorie :

• Facteur de forme à angle droit :Le support noir intégré à angle droit le différencie des LED radiales standard, fournissant un espaceur intégré et une orientation de montage spécifique sans nécessiter de douille séparée.
• Amélioration du contraste :Le boîtier noir est une caractéristique clé, améliorant significativement le contraste entre l'état éteint (noir) et allumé (lumière colorée), rendant l'indicateur plus lisible, surtout en lumière ambiante vive.
• Tri pour l'homogénéité :La fourniture d'un tri détaillé de l'intensité lumineuse et de la longueur d'onde permet aux concepteurs de sélectionner des pièces pour des applications nécessitant une correspondance étroite de couleur ou de luminosité entre plusieurs indicateurs.
• Option double couleur dans le même boîtier :Proposer à la fois une variante verte et rouge-orange dans le même boîtier mécanique simplifie la gestion des stocks et la conception des PCB pour les systèmes utilisant plusieurs couleurs d'état.

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

9.1 Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec une alimentation de 5V ?

Cela dépend du courant souhaité et de la couleur de la LED. Pour une LED verte à 5mA : R ≈ (5V - 3,0V) / 0,005A = 400Ω. Pour une LED rouge-orange à 5mA : R ≈ (5V - 2,0V) / 0,005A = 600Ω. Toujours calculer en utilisant la tension d'alimentation maximale et la V_Fminimale pour une conception conservatrice qui ne dépassera pas le courant cible.

9.2 Puis-je alimenter cette LED en continu à 20mA ?

Oui, 20mA est le courant direct continu maximal recommandé. Cependant, pour une utilisation standard d'indicateur, 5-10mA est souvent suffisant et entraînera une consommation d'énergie plus faible et potentiellement une durée de vie plus longue. Assurez-vous que votre conception ne dépasse pas la dissipation de puissance maximale absolue (75mW pour le vert, 50mW pour le rouge-orange) à votre courant choisi et à la tension directe réelle.

9.3 Pourquoi y a-t-il une tolérance de ±15% sur l'intensité lumineuse ?

Cette tolérance tient compte des variations de mesure et des légères variances de production, même au sein d'un même tri. Le système de tri (EF, GH, JK, etc.) fournit une plage garantie beaucoup plus étroite. Le ±15% s'applique aux limites de ces tris, ce qui signifie qu'une pièce du tri GH (140-240 mcd) est garantie d'être comprise entre 140±15% et 240±15% mcd.

9.4 Quelle est l'importance critique de la durée de vie de 168 heures après ouverture du sachet ?

C'est une directive recommandée pour prévenir les défauts de soudure liés à l'humidité. Si les composants exposés absorbent trop d'humidité de l'air ambiant, un chauffage rapide pendant la soudure peut provoquer un délaminage interne ou des fissures. Si la limite est dépassée, suivre la procédure de séchage (60°C pendant 48 heures) avant la soudure.

10. Exemple d'application pratique

Scénario : Conception d'un panneau multi-états pour un routeur réseau.

Un concepteur crée un panneau avant avec trois indicateurs : Alimentation (Vert), Activité réseau (Vert clignotant) et Défaut (Rouge-Orange).

1. Sélection des composants :Il sélectionne le LTL-R14FTGFH132T pour les trois positions. Le support à angle droit fournit un aspect cohérent et professionnel et facilite l'assemblage. Le boîtier noir assure un contraste élevé contre le panneau.
2. Conception du circuit :Le système utilise une ligne MCU de 3,3V. Pour la LED verte "Alimentation", il choisit de l'alimenter à 8mA pour une bonne visibilité. En utilisant la V_Ftypique de 3,0V : R = (3,3V - 3,0V) / 0,008A = 37,5Ω. Une résistance de 39Ω est sélectionnée. Le même calcul est effectué pour la LED rouge-orange en utilisant sa V_Fde 2,0V.
3. Considération de tri :Pour garantir que les deux LED vertes (Alimentation et Activité) aient une luminosité correspondante, le concepteur spécifie le même tri d'intensité lumineuse (par exemple, GH) pour les deux dans la nomenclature (BOM).
4. Implantation PCB :L'empreinte PCB est conçue selon le dessin dimensionnel de la fiche technique. Le concepteur s'assure que l'espacement et le diamètre des trous sont corrects et qu'il y a un marquage sérigraphie clair pour la cathode (côté plat).
5. Assemblage & Stockage :L'équipe de production reçoit les composants en bande et bobine. Elle s'assure que le MBB n'est ouvert que peu de temps avant que la ligne d'assemblage en ait besoin, en respectant la directive des 168 heures. Toute bobine restante est stockée dans une armoire sèche.

11. Introduction au 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 la jonction p-n, les électrons du matériau de type n se recombinent avec les trous du matériau de type p dans la région active. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La couleur spécifique (longueur d'onde) de la lumière émise est déterminée par la largeur de bande interdite des matériaux semi-conducteurs utilisés dans la région active.

• LaLED vertedans ce produit utilise un semi-conducteur composé de Nitrure de Gallium-Indium (InGaN), qui a une largeur de bande interdite correspondant à la lumière dans le spectre bleu-vert.
• LaLED rouge-orangeutilise un semi-conducteur composé de Phosphure d'Aluminium-Indium-Gallium (AlInGaP), qui a une largeur de bande interdite correspondant à la lumière dans le spectre jaune-rouge.
• Lalentille diffusante blancheest faite d'époxy ou de silicone avec des particules de diffusion. Elle sert à deux fins : 1) Elle protège la puce semi-conductrice fragile, et 2) Elle diffuse la lumière, élargissant l'angle de vision et créant une apparence plus uniforme et plus douce par rapport à une lentille claire.

12. Tendances technologiques

Bien que les LED traversantes comme le boîtier T-1 restent essentielles pour de nombreuses applications, notamment en prototypage, dans les contrôles industriels et les domaines nécessitant un assemblage manuel ou une haute fiabilité, les tendances plus larges de l'industrie des LED sont pertinentes :

• Miniaturisation :Une forte tendance vers des boîtiers CMS plus petits (par exemple, 0603, 0402) pour les conceptions de PCB haute densité. Cependant, les composants traversants offrent une résistance mécanique supérieure et sont souvent préférés dans les environnements à fortes vibrations.
• Efficacité accrue :Des améliorations continues de l'efficacité quantique interne et des techniques d'extraction de la lumière conduisent à une plus grande efficacité lumineuse (plus de lumière par watt d'entrée électrique) pour toutes les couleurs de LED, y compris le vert et le rouge.
• Homogénéité des couleurs et tri :Les progrès dans la croissance épitaxiale et le contrôle de fabrication continuent de réduire la variance en longueur d'onde et en intensité, conduisant à des tris plus serrés et à un besoin réduit de tri, bien qu'un tri précis reste critique pour les applications haut de gamme.
• Intégration intelligente :La croissance d'indicateurs "intelligents" qui intègrent des circuits de contrôle (pour l'atténuation, la séquence ou l'adressabilité) directement dans le boîtier LED. Bien que cela soit plus courant dans les LED RGB CMS, la demande d'indication d'état intelligente peut influencer les futurs facteurs de forme traversants.

Le LTL-R14FTGFH132T représente un composant mature, fiable et bien spécifié qui continue de répondre efficacement à un large éventail de besoins fondamentaux en matière d'indicateurs électroniques.