Fiche technique LED CMS - Hauteur 0,35 mm - Tension directe 1,7-2,3 V - Couleur orange - Puissance 75 mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED puce CMS ultra-mince. Le dispositif est conçu pour des applications nécessitant un composant bas profil à haute luminosité. Ses principales caractéristiques incluent une hauteur de boîtier exceptionnellement fine, une compatibilité avec les processus d'assemblage automatisé et l'utilisation de la technologie semi-conductrice AlInGaP pour une émission efficace de lumière orange.

La LED est conditionnée en bande et bobine pour un placement automatisé en volume élevé. Elle est classée comme produit vert et est conforme aux normes environnementales pertinentes.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les limites opérationnelles du dispositif sont définies à une température ambiante (Ta) de 25°C. Dépasser ces valeurs peut causer des dommages permanents.

• Dissipation de puissance :75 mW - La puissance maximale que le dispositif peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête :80 mA - Permis en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms).
• Courant direct continu :30 mA - Le courant direct continu maximal.
• Tension inverse :5 V - La tension maximale pouvant être appliquée en sens inverse.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C.
• Plage de température de stockage :-40°C à +85°C.
• Condition de soudage infrarouge :Résiste à 260°C pendant 10 secondes, adapté aux processus de refusion sans plomb.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Toutes les caractéristiques sont mesurées à Ta=25°C et un courant de test standard (IF) de 5 mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend d'un minimum de 11,2 mcd à un maximum de 71,0 mcd. La valeur typique se situe dans cette large plage de tri.
• Angle de vision (2θ1/2) :130 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale de crête, indiquant un diagramme de vision large.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :Typiquement 611 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est à son maximum.
• Longueur d'onde dominante (λd) :Typiquement 605 nm à IF=5mA. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur orange de la LED, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Typiquement 17 nm. Ce paramètre indique la pureté spectrale ; une valeur plus petite signifie une source lumineuse plus monochromatique.
• Tension directe (VF) :S'étend de 1,7 V à 2,3 V à IF=5mA. La tension réelle dépend du code de tri spécifique.
• Courant inverse (IR) :Maximum de 10 μA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée.

Notes de mesure :L'intensité lumineuse est mesurée à l'aide d'une combinaison capteur/filtre qui approxime la courbe photopique (réponse de l'œil) CIE. Il est fortement conseillé de se prémunir contre les décharges électrostatiques (ESD), car elles peuvent endommager la LED. Une mise à la terre correcte et l'utilisation d'équipements antistatiques sont recommandées lors de la manipulation.

3. Explication du système de tri

Les LED sont triées en lots basés sur des paramètres clés pour assurer l'homogénéité au sein d'un lot de production. Deux catégories principales de tri sont définies :

3.1 Tri par tension directe

Mesuré à un courant direct de 5mA. La tolérance pour chaque lot est de +/-0,1 Volt.

• Code de lot E2 :1,70 V (Min) à 1,90 V (Max)
• Code de lot E3 :1,90 V (Min) à 2,10 V (Max)
• Code de lot E4 :2,10 V (Min) à 2,30 V (Max)

3.2 Tri par intensité lumineuse

Mesuré à un courant direct de 5mA. La tolérance pour chaque lot est de +/-15%.

• Code de lot L :11,20 mcd (Min) à 18,00 mcd (Max)
• Code de lot M :18,00 mcd (Min) à 28,00 mcd (Max)
• Code de lot N :28,00 mcd (Min) à 45,00 mcd (Max)
• Code de lot P :45,00 mcd (Min) à 71,00 mcd (Max)

Comprendre ces lots est crucial pour la conception, en particulier lorsque plusieurs LED sont utilisées en parallèle, afin de minimiser les différences visibles de luminosité ou de chute de tension directe.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes de performance typiques mesurées à une température ambiante de 25°C. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas reproduits dans le texte, ils incluent typiquement :

• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement selon une relation non linéaire qui sature à des courants plus élevés.
• Tension directe vs. Courant direct :Démontre la caractéristique I-V de la diode, cruciale pour concevoir le circuit de limitation de courant.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Illustre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente, une considération importante pour la gestion thermique.
• Distribution spectrale de puissance :Un graphique montrant l'intensité relative de la lumière émise à différentes longueurs d'onde, centré autour du pic de 611 nm.

Ces courbes sont essentielles pour prédire les performances réelles dans des conditions différentes du point de test standard.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions clés du boîtier

La LED présente un boîtier standard EIA. Une caractéristique primaire est son profil extra-fin.

• Hauteur du boîtier (H) :0,35 mm. C'est une dimension critique pour les applications à espace limité.
• Tolérances générales :±0,10 mm (0,004") sauf indication contraire sur le dessin dimensionnel.

5.2 Identification de polarité et conception des pastilles

La fiche technique inclut une disposition suggérée des pastilles de soudage. Une conception correcte des pastilles est vitale pour obtenir une soudure fiable, empêcher l'effet "tombstoning" et assurer un alignement correct pendant la refusion. La cathode est typiquement marquée ou identifiée sur le boîtier, et la disposition des pastilles reflète cette polarité pour éviter un placement incorrect.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de refusion

Un profil de refusion infrarouge (IR) suggéré est fourni pour les processus de soudure sans plomb. Les paramètres clés incluent :

• Préchauffage :120-150°C pendant un maximum de 120 secondes pour chauffer progressivement l'assemblage et activer la flux.
• Température de crête :Maximum de 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus :Le dispositif peut supporter la température de crête pendant un maximum de 5 secondes pour éviter les dommages thermiques à la lentille en époxy et à la puce semi-conductrice.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire :

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Temps de soudage :Maximum 3 secondes par borne.
• Cela ne doit être effectué qu'une seule fois pour éviter les contraintes thermiques.

6.3 Nettoyage

Seuls les agents de nettoyage spécifiés doivent être utilisés. Les solvants recommandés incluent l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique. La LED doit être immergée à température normale pendant moins d'une minute. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le matériau du boîtier.

6.4 Conditions de stockage

Pour maintenir la soudabilité et prévenir l'absorption d'humidité :

• Stockage ambiant :Ne doit pas dépasser 30°C et 60% d'humidité relative.
• Durée de vie hors sac :Les LED retirées de leur emballage barrière à l'humidité d'origine doivent être refondues dans les 672 heures (28 jours).
• Stockage prolongé :Pour des périodes supérieures à 672 heures, stocker dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans un dessiccateur à azote.
• Séchage :Les composants stockés hors sac pendant >672 h nécessitent un séchage à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant le soudage pour éliminer l'humidité absorbée.

7. Informations sur le conditionnement et la commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Le dispositif est fourni dans un conditionnement standard de l'industrie pour les machines de placement automatique.

• Diamètre de la bobine :7 pouces de diamètre.
• Largeur de la bande :8 mm.
• Quantité par bobine :5000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les quantités restantes.
• Bande de couverture :Les poches de composants vides sont scellées avec une bande de couverture supérieure.
• Composants manquants :Un maximum de deux LED manquantes consécutives ("lampes manquantes") est autorisé selon la spécification.
• Norme :Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.

8. Recommandations d'application

8.1 Utilisation prévue

Cette LED est conçue pour les équipements électroniques ordinaires, y compris les équipements de bureau, les dispositifs de communication et les applications domestiques. Elle n'est pas recommandée pour les systèmes critiques pour la sécurité (par exemple, l'aviation, le support médical vital, le contrôle des transports) sans consultation et qualification préalables, car une défaillance pourrait mettre en danger la vie ou la santé.

8.2 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour des performances et une uniformité optimales :

• Circuit recommandé (Modèle A) :Incorporer une résistance de limitation de courant en série avecchaqueLED lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle. Cela compense la variation naturelle de la tension directe (Vf) d'une LED à l'autre, assurant un courant uniforme et donc une luminosité uniforme sur tous les dispositifs.
• Circuit non recommandé (Modèle B) :Il est déconseillé de connecter plusieurs LED en parallèle directement à une source de tension avec une seule résistance de limitation de courant. De petites différences dans les caractéristiques I-V des LED individuelles peuvent provoquer un déséquilibre de courant significatif, entraînant des différences notables de luminosité et un courant potentiellement excessif dans certains dispositifs.

8.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

La LED est sensible aux ESD et aux surtensions. Les mesures de prévention sont critiques :

• Utiliser un bracelet conducteur ou des gants antistatiques lors de la manipulation.
• S'assurer que tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage sont correctement mis à la terre.
• Utiliser un ioniseur pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille plastique en raison du frottement lors de la manipulation.
• Symptômes de dommages ESD :Incluent un courant de fuite inverse élevé, une tension directe (Vf) anormalement basse, ou un défaut d'allumage ("pas de lumière") à faible courant. Les LED suspectes peuvent être testées en vérifiant l'allumage et en mesurant Vf à un faible courant de test.

9. Comparaison et différenciation techniques

Les principaux facteurs de différenciation de cette LED incluent :

• Profil Ultra-Mince (0,35 mm) :Permet une utilisation dans des dispositifs extrêmement fins comme les smartphones modernes, les tablettes et les affichages ultra-minces où la hauteur (axe Z) est sévèrement limitée.
• Technologie AlInGaP :Offre une efficacité plus élevée et une meilleure stabilité thermique pour les couleurs orange/rouge par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP, résultant en une sortie plus lumineuse et une couleur plus constante en fonction de la température et du courant de commande.
• Compatibilité complète avec les processus CMS :Conçue pour le placement automatisé à haute vitesse, la reconnaissance par système de vision et la refusion infrarouge standard, s'intégrant parfaitement dans les lignes de fabrication électronique modernes.
• Large choix de lots de tri :Offre aux concepteurs la flexibilité de sélectionner le lot de luminosité (Intensité lumineuse) et de tension (Tension directe) approprié pour l'optimisation des coûts ou l'appariement des performances dans leur application spécifique.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Pourquoi une résistance série est-elle nécessaire pour chaque LED en parallèle ?

En raison des variations de fabrication, aucune LED n'a des caractéristiques de tension directe (Vf) identiques. Sans résistances individuelles, la LED avec le Vf légèrement inférieur attirera une quantité disproportionnée de courant dans une configuration parallèle, devenant plus lumineuse et potentiellement surchauffant, tandis que les autres restent faibles. Les résistances série agissent comme des ballasts pour égaliser le courant.

10.2 Que se passe-t-il si je dépasse la condition de refusion de 260°C pendant 10 secondes ?

Une température ou un temps excessif peut causer plusieurs défaillances : dégradation de la lentille en époxy (jaunissement, fissuration), dommages aux fils de liaison internes, ou contrainte thermique sur la puce semi-conductrice entraînant une réduction de la durée de vie ou une défaillance immédiate. Respectez toujours le profil recommandé.

10.3 Puis-je utiliser cette LED à l'extérieur ?

La plage de température de fonctionnement est de -30°C à +85°C. Bien qu'elle puisse fonctionner dans des environnements froids, une utilisation en extérieur nécessite une considération attentive de l'environnement d'application complet, y compris l'humidité, l'exposition aux UV (qui peut dégrader la lentille) et la nécessité d'un revêtement conformable. La fiche technique spécifie les équipements électroniques ordinaires ; les environnements sévères peuvent nécessiter une protection supplémentaire ou un grade de produit différent.

10.4 Comment interpréter la valeur d'Intensité lumineuse ?

L'Intensité lumineuse (mesurée en millicandelas, mcd) est la quantité de lumière visible émise dans une direction spécifique. La valeur de 11,2-71,0 mcd à 5mA est l'intensité axiale (tout droit). Le large angle de vision de 130 degrés signifie que cette lumière est répartie sur une large zone, donc le nombre d'intensité axiale, bien qu'important, ne raconte pas toute l'histoire sur la sortie lumineuse totale. Pour les applications nécessitant une lueur large et uniforme, c'est bénéfique.

11. Étude de cas d'intégration

Scénario :Conception de voyants d'état pour un scanner médical portable et fin. La profondeur du boîtier ne permet que 0,5 mm pour le composant.

Sélection du composant :Cette LED, avec sa hauteur de 0,35 mm, s'adapte parfaitement à la contrainte mécanique. La couleur orange offre une grande visibilité et un bon contraste.

Conception du circuit :Quatre LED sont utilisées pour indiquer différents modes opérationnels (veille, scan, erreur, charge). Elles sont commandées par une broche GPIO d'un microcontrôleur. Suivant la recommandation de la fiche technique, chaque LED a sa propre résistance série de 100 ohms connectée à l'alimentation commune de 3,3 V. Cela garantit que les quatre LED ont une luminosité identique quelles que soient les variations mineures de Vf.

Assemblage :Le PCB est conçu avec la disposition de pastilles suggérée. L'atelier d'assemblage utilise le profil de refusion IR sans plomb fourni. Les composants sont conservés dans des sacs scellés jusqu'à juste avant la série de production pour se conformer à l'exigence de durée de vie de 672 heures.

Résultat :Des voyants fiables et uniformes qui répondent aux exigences de facteur de forme fin et de performance.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur le matériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite du semi-conducteur, qui dicte directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, l'orange (~605-611 nm). La lentille "water clear" est faite d'époxy ou de silicone transparent à cette longueur d'onde, permettant à la lumière de s'échapper efficacement. La conception ultra-mince est réalisée grâce à des techniques avancées de moulage de boîtier et de collage de puce qui minimisent l'empilement vertical des matériaux.

13. Tendances de l'industrie

La tendance pour les LED d'indication et de rétroéclairage continue vers :

• Miniaturisation :Des boîtiers encore plus fins et plus petits pour permettre des produits finaux toujours plus minces.
• Efficacité plus élevée :Amélioration des lumens par watt (lm/W) pour atteindre la luminosité requise à des courants plus faibles, économisant l'énergie et réduisant la génération de chaleur.
• Amélioration de la cohérence des couleurs :Des spécifications de tri plus serrées et des techniques avancées de croissance des semi-conducteurs pour réduire la variation de couleur d'un lot à l'autre.
• Fiabilité améliorée :Des matériaux et des conceptions offrant des durées de vie plus longues et de meilleures performances dans des conditions de haute température et d'humidité élevée.
• Élargissement du spectre :Développement de LED efficaces sur une plus grande partie du spectre visible et dans les gammes ultraviolette (UV) et infrarouge (IR) pour des applications spécialisées de détection et d'éclairage.

Ce produit particulier, axé sur le profil fin et la compatibilité avec l'assemblage automatisé, s'aligne sur les tendances continues de miniaturisation et d'efficacité de fabrication dans l'industrie électronique.