LED SMD bleue 3,2x1,0x1,5mm - Tension directe 3,2V - Puissance 70mW - Couleur bleue - Spécification technique

1. Présentation du produit

La RF-BNT112TS-CF est une LED bleue montée en surface fabriquée à l'aide d'une puce bleue et d'un encapsulage en silicone. Elle est présentée dans un boîtier compact mesurant 3,2 mm x 1,0 mm x 1,5 mm, ce qui la rend idéale pour les applications à espace restreint. Cette LED offre un angle de vue extrêmement large de 140 degrés, assurant une large distribution de la lumière. Elle est conçue pour tous les processus d'assemblage et de soudure SMT et est conforme aux exigences RoHS. La sensibilité à l'humidité est classée au niveau 3, nécessitant une manipulation et un stockage appropriés.

2. Paramètres techniques et système de classement

2.1 Caractéristiques électriques et optiques (Ta=25°C)

Note : La tolérance pour la mesure de VF est de ±0,1 V, pour la longueur d'onde ±2 nm, pour l'intensité lumineuse ±10 %.

2.2 Valeurs limites absolues (Ta=25°C)

Note : Condition d'impulsion : rapport cyclique 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms. Le courant maximal doit être déterminé en fonction des conditions thermiques pour garantir que la température de jonction ne dépasse pas le maximum nominal.

2.3 Explication du système de classement

La LED est triée en lots de longueur d'onde et d'intensité lumineuse après production. Les lots de longueur d'onde dominante comprennent D10 (465-467,5 nm), D20 (467,5-470 nm), E10 (470-472,5 nm) et E20 (472,5-475 nm). Les lots d'intensité lumineuse vont de 90 mcd (1AP) à 260 mcd (1GK). La tension directe n'est pas classée en catégories mais mesurée avec une tolérance de ±0,1 V. Le code de lot sur l'étiquette indique la combinaison spécifique de longueur d'onde et d'intensité pour la traçabilité.

3. Analyse des courbes de performance

3.1 Tension directe en fonction du courant direct

La Fig 1-6 montre la caractéristique typique de la tension directe en fonction du courant direct. À 20 mA, la tension directe est typiquement d'environ 3,0-3,2 V (dans la plage 2,8-3,5 V). La courbe montre l'augmentation exponentielle attendue du courant avec la tension.

3.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative

Comme le montre la Fig 1-7, l'intensité relative augmente presque linéairement avec le courant direct jusqu'à 25 mA, avec une légère saturation à des courants plus élevés. Cette relation linéaire permet un contrôle prévisible de la luminosité en ajustant le courant.

3.3 Dépendance à la température

La Fig 1-8 illustre que l'intensité relative diminue avec l'augmentation de la température ambiante. À 85 °C, l'intensité chute à environ 80 % de la valeur à 25 °C. La Fig 1-9 fournit des directives de déclassement : le courant direct maximal doit être réduit à mesure que la température de la broche augmente pour éviter de dépasser la limite de température de jonction.

3.4 Longueur d'onde en fonction du courant direct

La Fig 1-10 montre que la longueur d'onde dominante se déplace légèrement (d'environ 1-2 nm) lorsque le courant direct passe de 0 à 30 mA. Ce décalage est typique pour les LED bleues InGaN et doit être pris en compte dans les applications critiques pour la couleur.

3.5 Distribution spectrale

La courbe de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde (Fig 1-11) montre une émission spectrale étroite centrée autour de 465-475 nm avec une largeur de bande à mi-hauteur d'environ 30 nm. Ce spectre d'émission bleue est idéal pour les applications nécessitant une lumière bleue pure.

3.6 Diagramme de rayonnement

La Fig 1-12 présente les caractéristiques de rayonnement. La LED a un angle de vue large de 140°, avec une intensité tombant à 50 % à environ ±70° de l'axe optique. Cette large distribution est obtenue par la conception de la lentille et convient aux applications d'indicateur et de rétroéclairage.

4. Dimensions mécaniques et motif de soudure

4.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier de la LED mesure 3,2 mm (longueur) x 1,0 mm (largeur) x 1,5 mm (hauteur). La vue de dessus montre une zone de lentille claire ; la vue de côté indique une épaisseur de 1,5 mm incluant la lentille. La vue de dessous révèle deux pastilles métalliques (anode et cathode) avec des dimensions comme indiqué sur le dessin. Le marquage de polarité est indiqué sur la vue de dessous : la pastille 1 est la cathode et la pastille 2 est l'anode (ou vice versa selon le marquage). Toutes les dimensions ont une tolérance de ±0,2 mm sauf indication contraire.

4.2 Motif de soudure recommandé

La Fig 1-5 fournit le motif de pastille PCB recommandé : chaque pastille mesure 0,70 mm de large et 0,90 mm de long, avec un espacement de 2,20 mm entre les centres des pastilles. Ce motif assure une formation correcte des joints de soudure et une dissipation thermique. Il est essentiel de monter la LED sur une surface de PCB plane et d'éviter le gauchissement.

4.3 Identification de la polarité

La cathode est identifiée par une pastille plus petite ou un repère de coin sur la vue de dessous. La polarité correcte doit être observée lors de l'assemblage pour éviter les dommages dus à une tension inverse.

5. Directives de soudure et d'assemblage

5.1 Profil de soudure par refusion

Le profil de soudure par refusion recommandé (Fig 3-1) spécifie : taux de montée ≤ 3 °C/s (de Tsmin à Tp), préchauffage de 150 °C à 200 °C pendant 60-120 secondes, temps au-dessus de 217 °C (TL) maximum 60 s, température de crête (Tp) 260 °C pendant 10 s maximum (temps à moins de 5 °C de Tp ≤ 30 s), et taux de refroidissement ≤ 6 °C/s. Le temps total de 25 °C à la crête doit être ≤ 8 minutes.

5.2 Fer à souder et réparation

Si le soudage manuel est nécessaire, utilisez un fer à souder avec une température inférieure à 300 °C et une durée inférieure à 3 secondes. Une seule opération de soudage manuel est autorisée. Pour la réparation, un fer à souder à double tête est recommandé ; cependant, il faut confirmer que la réparation n'endommage pas les caractéristiques de la LED.

5.3 Précautions

• La LED utilise un encapsulage en silicone qui est souple ; évitez d'appliquer une pression mécanique sur la surface de la lentille. Utilisez des buses de prélèvement appropriées avec une force contrôlée.
• Ne montez pas sur des PCB gauchis ; évitez de plier le PCB après soudure.
• Évitez un refroidissement rapide après la soudure ; laissez refroidir naturellement pour éviter un choc thermique.
• N'effectuez pas plus de deux opérations de soudure par refusion. Si l'intervalle entre deux opérations de soudure dépasse 24 heures, faites cuire les LED avant utilisation (60±5°C pendant ≥24 heures).

6. Informations sur le conditionnement

6.1 Spécifications du conditionnement

Conditionnement standard : 3000 pièces par bobine. Les dimensions de la bande porteuse et de la bobine sont fournies dans la fiche technique (Fig 2-1, 2-2). La bobine a un diamètre de 178±1 mm, une largeur de 8,0±0,1 mm, un diamètre de moyeu de 60±1 mm et un diamètre de trou de 13,0±0,5 mm.

6.2 Informations sur l'étiquette

Chaque bobine porte une étiquette contenant : numéro de pièce, numéro de spécification, numéro de lot, code de lot (y compris le lot de flux lumineux, le lot de chromaticité, la tension directe, la longueur d'onde), quantité et date de fabrication.

6.3 Conditionnement barrière à l'humidité

Les bobines sont scellées dans un sachet barrière à l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Le sachet est étiqueté avec les précautions de manipulation ESD. Conditions de stockage avant ouverture : ≤30°C, ≤75% HR, durée de conservation d'un an à compter de la date de conditionnement. Après ouverture : ≤30°C, ≤60% HR, 24 heures. Si les conditions de stockage ne sont pas respectées, cuire à 60±5°C pendant ≥24 heures.

7. Conditions des tests de fiabilité

Critères de défaillance : Tension directe > 1,1 x L.S.S., Courant inverse > 2,0 x L.S.S., Intensité lumineuse<0,7 x L.I.S. (L.S.S. = limite supérieure de spécification, L.I.S. = limite inférieure de spécification).

8. Précautions de manipulation

8.1 Compatibilité des matériaux

Le boîtier de la LED est sensible aux composés de soufre, de brome et de chlore. L'environnement et les matériaux d'accouplement doivent avoir une teneur en soufre inférieure à 100 PPM, en brome inférieure à 900 PPM, en chlore inférieure à 900 PPM et un total Br+Cl inférieur à 1500 PPM. Les composés organiques volatils (COV) provenant des matériaux de fixation peuvent pénétrer le silicone et provoquer une décoloration et une perte de rendement lumineux. Les adhésifs qui dégagent des vapeurs organiques doivent être évités.

8.2 Protection ESD

Les LED sont des dispositifs sensibles aux décharges électrostatiques. Les précautions standard ESD (postes de travail mis à la terre, bracelets antistatiques, conteneurs conducteurs) doivent être observées lors de la manipulation et de l'assemblage.

8.3 Nettoyage

Agent de nettoyage recommandé : alcool isopropylique. Les autres solvants doivent être testés pour leur compatibilité. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il peut causer des dommages.

8.4 Manipulation mécanique

Ne touchez pas directement et n'appliquez pas de pression sur la lentille en silicone. Utilisez des pinces ou des outils appropriés pour manipuler le composant par ses surfaces latérales. Évitez l'empilement ou la chute.

8.5 Conception du circuit

Chaque LED doit être alimentée avec un courant ne dépassant pas la valeur limite absolue. Une résistance de limitation de courant doit être utilisée en série. Assurez-vous qu'aucune tension inverse n'est appliquée. La conception thermique est critique : un dissipateur thermique adéquat est nécessaire pour maintenir la température de jonction en dessous de 95°C.

8.6 Stockage et cuisson

Si le sachet barrière à l'humidité est percé ou si le temps de stockage après ouverture dépasse 24 heures, faites cuire les LED à 60±5°C pendant ≥24 heures avant utilisation. N'utilisez pas si le sachet présente des signes de dommages ou si le dessiccant a changé de couleur.

9. Exemples d'application

La LED SMD bleue est adaptée pour :

• Indicateurs optiques dans l'électronique grand public (par exemple, voyants d'état, LED de notification)
• Rétroéclairage d'interrupteurs, de symboles et de petits écrans
• Éclairage général pour un éclairage décoratif ou d'accentuation
• Source de lumière bleue pour capteurs ou applications photoélectriques

Lors de la conception d'un circuit, le courant direct doit être réglé à 20 mA typique. Pour un fonctionnement par impulsions (par exemple, affichages multiplexés), le courant de crête peut être augmenté à 60 mA avec un rapport cyclique de 1/10. Le large angle de vue (140°) rend la LED adaptée aux conceptions à éclairage par les bords où la lumière doit être émise sur une grande surface.

10. Considérations de conception et questions courantes

10.1 Gestion thermique

Compte tenu de la résistance thermique de 450°C/W, même à 20 mA (environ 64 mW de puissance), l'élévation de température de jonction par rapport à l'ambiance est d'environ 29°C. À une ambiance de 85°C, la jonction peut dépasser 95°C ; un déclassement est donc nécessaire. Utilisez des pastilles de cuivre adéquates et des vias thermiques pour améliorer la dissipation thermique.

10.2 Uniformité de la couleur

Étant donné que la LED est triée par longueur d'onde dominante, les concepteurs doivent sélectionner le lot approprié pour leur application. Si plusieurs LED sont utilisées dans le même luminaire, commandez le même code de lot pour garantir une couleur cohérente.

10.3 Circuit de commande

Une source de courant constant est recommandée pour maintenir une luminosité stable et éviter les surintensités. La variation de tension directe (2,8-3,5 V) doit être prise en compte dans la conception de l'alimentation.

10.4 Sensibilité ESD

La LED a une valeur nominale ESD de 1000 V (HBM). Bien que cela soit raisonnablement robuste, des procédures de manipulation appropriées (postes de travail mis à la terre, conteneurs antistatiques) doivent être suivies pour éviter tout dommage.

11. Tendances de l'industrie et contexte technologique

Les LED bleues basées sur la technologie InGaN ont été fondamentales pour l'éclairage moderne à semi-conducteurs. Ce boîtier utilise une puce bleue avec un encapsulage en silicone, offrant une fiabilité élevée et de larges angles de vue. Alors que l'industrie évolue vers la miniaturisation, ce boîtier de 3,2x1,0 mm offre une solution compacte pour les applications à espace restreint. La tendance vers une efficacité plus élevée et un meilleur contrôle des couleurs se poursuit, mais pour de nombreuses applications d'indicateurs et de rétroéclairage, cette LED bleue standard reste économique et fiable.