LED Top View Série 45-21 Jaune Brillant - 3.0x2.0x1.1mm - 2.25V Typ - 40mW - Fiche Technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'un composant LED monté en surface de type top view. Le dispositif se caractérise par son émission jaune brillant, obtenue grâce à une puce en matériau AlGaInP encapsulée dans une résine transparente. Ses principaux avantages de conception incluent un angle de vision large et un couplage lumineux optimisé via un réflecteur interne, le rendant particulièrement adapté aux applications de guides de lumière. Sa faible exigence en courant en fait également un choix idéal pour les applications sensibles à la consommation d'énergie, telles que les équipements portables.

Le produit est conçu en tenant compte de la fiabilité et de la conformité. Il présente un boîtier SMT blanc avec un cadre de broches individuel à 2 broches. Il est conforme aux normes RoHS, REACH de l'UE et sans halogènes (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). De plus, il est qualifié selon la norme AEC-Q101, le rendant adapté aux environnements exigeants tels que l'éclairage intérieur automobile (par exemple, le rétroéclairage du tableau de bord).

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif ne doit pas être utilisé au-delà de ces limites pour éviter des dommages permanents.

• Tension inverse (V_R):5 V
• Courant direct (I_F):50 mA (Continu)
• Courant direct de crête (I_FP):100 mA (Rapport cyclique 1/10 @1kHz)
• Dissipation de puissance (P_d):120 mW
• Décharge électrostatique (ESD) HBM :2000 V
• Température de fonctionnement (T_opr):-40°C à +85°C
• Température de stockage (T_stg):-40°C à +90°C
• Température de soudure (T_sol):Reflow : 260°C pendant 10 sec ; Manuelle : 350°C pendant 3 sec.

2.2 Caractéristiques électro-optiques (T_a=25°C)

Paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions standard.

• Intensité lumineuse (I_v):450 à 900 mcd (à I_F=20mA)
• Angle de vision (2θ_1/2):120 degrés (Typique)
• Longueur d'onde de crête (λ_p):591 nm (Typique)
• Longueur d'onde dominante (λ_d):585,5 à 594,5 nm
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :15 nm (Typique)
• Tension directe (V_F):1,95 à 2,55 V (à I_F=20mA)
• Courant inverse (I_R):10 μA Max (à V_R=5V)

Note : Les tolérances sont de ±11% pour l'intensité lumineuse, ±1nm pour la longueur d'onde dominante et ±0,1V pour la tension directe.

3. Explication du système de tri

Le dispositif est trié en catégories (bins) en fonction de paramètres de performance clés pour assurer la cohérence dans la conception des applications.

3.1 Tri par intensité lumineuse

• U1 :450 - 565 mcd
• U2 :565 - 715 mcd
• V1 :715 - 900 mcd

3.2 Tri par longueur d'onde dominante (Groupe A)

• D3 :585,5 - 588,5 nm
• D4 :588,5 - 591,5 nm
• D5 :591,5 - 594,5 nm

3.3 Tri par tension directe (Groupe C)

• 1 :1,95 - 2,15 V
• 2 :2,15 - 2,35 V
• 3 :2,35 - 2,55 V

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes caractéristiques électro-optiques typiques (référencées dans la fiche technique) illustrent la relation entre le courant direct et l'intensité lumineuse, la tension directe, ainsi que l'impact de la température ambiante sur les performances. Ces courbes sont essentielles pour les concepteurs afin de prédire le comportement dans des conditions non standard, telles que des températures de fonctionnement plus élevées ou des courants d'alimentation variables. L'analyse de ces graphiques aide à sélectionner les résistances de limitation de courant appropriées et à comprendre les variations potentielles de luminosité sur la plage de fonctionnement du dispositif.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du contour du boîtier

Le dispositif a un encombrement SMT compact. Les dimensions clés (en mm, tolérance ±0,1mm sauf indication contraire) sont approximativement de 3,0mm de longueur, 2,0mm de largeur et 1,1mm de hauteur. Un schéma de pastilles de soudure recommandé est fourni pour assurer une connexion mécanique et thermique correcte lors de l'assemblage.

5.2 Identification de la polarité

L'anode (+) est clairement marquée sur le dessus du boîtier. L'orientation correcte de la polarité est cruciale lors du placement pour assurer le bon fonctionnement du circuit.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Méthodes de soudure

La méthode d'assemblage principale recommandée est le soudage par refusion infrarouge (IR). Un profil de température de refusion sans plomb spécifique est suggéré, avec une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes. Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois. Le soudage manuel est autorisé mais doit être effectué avec précaution à une température de pointe inférieure à 350°C pendant pas plus de 3 secondes par borne, en utilisant un fer à souder d'une capacité de 25W ou moins.

6.2 Précautions de stockage et de manipulation

• Sensibilité ESD :Le dispositif est sensible aux décharges électrostatiques. Les procédures de manipulation ESD appropriées doivent être suivies.
• Sensibilité à l'humidité :Les LED sont conditionnées dans un sac résistant à l'humidité avec un dessiccant.
  • Ne pas ouvrir le sac avant d'être prêt à l'utilisation.
  • Avant ouverture : Stocker à ≤30°C / ≤70% HR pendant un an maximum.
  • Après ouverture : Utiliser dans les 3 jours dans des conditions de ≤30°C / ≤60% HR. Les pièces non utilisées doivent être refermées dans un emballage sec.
  • Si l'indicateur de dessiccant change de couleur ou si le temps de stockage est dépassé, un séchage unique à 60±5°C pendant 24 heures est requis avant utilisation.

6.3 Notes d'utilisation critiques

• Protection du courant :Une résistance de limitation de courant externe est obligatoire. La caractéristique exponentielle V-I de la LED signifie qu'une petite augmentation de tension peut provoquer une forte surintensité destructrice.
• Éviter les contraintes :Éviter d'appliquer une contrainte mécanique sur le corps de la LED pendant le chauffage (soudure) et ne pas déformer le PCB après l'assemblage.
• Réparation :La réparation après soudure n'est pas recommandée. Si elle est inévitable, un fer à souder à deux têtes doit être utilisé pour chauffer simultanément les deux bornes afin d'éviter les dommages.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de conditionnement

Les composants sont fournis sur une bande porteuse embossée, qui est ensuite enroulée sur des bobines. La bobine standard contient 2000 pièces. Les dimensions détaillées des alvéoles de la bande porteuse et de la bobine sont fournies pour faciliter la configuration des machines de placement automatique.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient plusieurs codes pour la traçabilité et la spécification :

• P/N :Numéro de produit (ex. : 45-21/YSC-AU1V1C/2T-AFM)
• LOT No :Numéro de lot de fabrication
• QTY :Quantité d'emballage
• CAT :Code de catégorie d'intensité lumineuse (ex. : V1)
• HUE :Code de catégorie de longueur d'onde dominante (ex. : D4)
• REF :Code de catégorie de tension directe (ex. : 2)

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Équipements de télécommunication :Indicateurs d'état et rétroéclairage pour téléphones et télécopieurs.
• Électronique grand public :Rétroéclairage plat pour écrans LCD, interrupteurs et symboles.
• Éclairage général :Applications de guides de lumière pour une distribution lumineuse uniforme, idéales pour les indicateurs de panneau.
• Intérieurs automobiles :Rétroéclairage du tableau de bord et autres fonctions d'éclairage intérieur (qualifié AEC-Q101).

8.2 Considérations de conception

• Circuit de commande :Toujours mettre en œuvre une résistance en série pour fixer le courant direct. Calculer la valeur de la résistance en fonction de la tension d'alimentation (V_CC), de la tension directe de la LED (V_Fde la catégorie appropriée) et du courant souhaité (I_F, ne pas dépasser 50mA continu).
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurez une surface de cuivre PCB adéquate ou un dégagement thermique si le fonctionnement a lieu à des températures ambiantes élevées ou près du courant maximum.
• Conception optique :L'angle de vision de 120 degrés et la lentille transparente rendent cette LED excellente pour les applications nécessitant une visibilité grand angle ou un couplage dans des guides de lumière. Prenez en compte la distribution angulaire de l'intensité lors de la conception de guides de lumière ou de diffuseurs.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparé aux LED standard, ce dispositif offre plusieurs avantages clés pour des applications spécifiques. Le large angle de vision de 120 degrés est supérieur à de nombreuses LED à angle étroit, fournissant un éclairage plus uniforme dans les applications de panneau sans optique secondaire. La qualification AEC-Q101 est un différenciateur critique pour les marchés automobile et autres marchés haute fiabilité, indiquant des tests rigoureux pour le choc thermique, la résistance à l'humidité et la stabilité à long terme. La combinaison du matériau AlGaInP pour les couleurs jaune/orange/rouge offre généralement une efficacité lumineuse plus élevée et une meilleure stabilité thermique que les technologies plus anciennes comme le GaAsP. La conformité sans halogènes et sans plomb garantit le respect des réglementations environnementales modernes.

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

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

En utilisant la tension directe typique de 2,25V et un courant cible de 20mA, le calcul est : R = (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2,25V) / 0,02A = 137,5 Ω. Une résistance standard de 150 Ω donnerait un courant légèrement inférieur, environ 18,3mA, ce qui est sûr et conforme aux spécifications. Utilisez toujours la V_Fmaximale de la fiche technique (2,55V) pour une conception au pire cas afin de garantir que le courant ne dépasse jamais la limite souhaitée.

10.2 Puis-je piloter cette LED avec un signal PWM pour le gradation ?

Oui, la modulation de largeur d'impulsion (PWM) est une méthode efficace pour graduer les LED. Assurez-vous que le courant de crête dans chaque impulsion ne dépasse pas la valeur maximale absolue de 50mA (continu) ou 100mA (pulsé). La fréquence doit être suffisamment élevée (typiquement >100Hz) pour éviter le scintillement visible.

10.3 Pourquoi la procédure de stockage et de séchage est-elle si importante ?

Les boîtiers SMD peuvent absorber l'humidité de l'atmosphère. Pendant le processus de soudage par refusion à haute température, cette humidité piégée peut se dilater rapidement, provoquant un délaminage interne ou un "effet pop-corn", qui fissure le boîtier et détruit le dispositif. Le processus de séchage élimine doucement cette humidité absorbée avant que le composant ne subisse la refusion.

11. Étude de cas de conception pratique

Scénario :Conception d'un groupe d'indicateurs d'état pour un panneau de contrôle industriel. Les indicateurs doivent être visibles sous un large angle, fiables et pilotés directement depuis les broches GPIO 3,3V d'un microcontrôleur.
Solution :Cette LED est un excellent choix. L'angle de vision de 120 degrés assure la visibilité depuis diverses positions de l'opérateur. La fiabilité de niveau AEC-Q101 est bénéfique pour les environnements industriels. Pour le circuit, en utilisant une alimentation de 3,3V et en supposant une V_Fde 2,25V à 20mA, une résistance en série de (3,3V - 2,25V)/0,02A = 52,5 Ω (utiliser 56 Ω) est requise. Le GPIO du microcontrôleur peut absorber/fournir les 20mA. La faible consommation d'énergie (40mW par LED) minimise la génération de chaleur sur le panneau.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Il s'agit d'une diode électroluminescente à semi-conducteur. Lorsqu'une tension directe supérieure à sa tension directe caractéristique (V_F) est appliquée entre l'anode et la cathode, des électrons et des trous sont injectés dans la région active de la puce semi-conductrice AlGaInP. Ces porteurs de charge se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui définit la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, le jaune brillant (~591 nm). La résine époxy transparente encapsule la puce et agit comme une lentille, façonnant le faisceau lumineux pour obtenir l'angle de vision spécifié de 120 degrés.

13. Tendances technologiques

La tendance générale des LED indicatrices va vers une efficacité plus élevée (plus de lumière par watt), des tailles de boîtier plus petites pour des cartes à plus haute densité, et une intégration accrue de fonctionnalités comme la régulation de courant intégrée ou les diodes de protection. Il y a également une forte poussée pour une conformité environnementale plus large (au-delà de RoHS pour inclure des substances comme les PFAS) et des normes de fiabilité améliorées pour les applications automobile et industrielle, comme le montre la qualification AEC-Q101 de ce composant. L'utilisation de matériaux semi-conducteurs avancés comme l'AlGaInP continue de fournir des performances supérieures pour les couleurs rouge, orange et jaune par rapport aux LED blanches filtrées ou à conversion de phosphore.