Spécification de la LED RGB SMD pleine couleur RF-W1SA15IS-A44 - Taille 1,6x1,7x1,6mm - Tension directe R:1,7-2,4V V/B:2,4-3,2V - Dissipation de puissance 48mW par canal - Étanchéité IPX6

1. Présentation du produit

Ce document fournit la spécification technique complète de la LED RGB SMD pleine couleur modèle RF-W1SA15IS-A44, un composant à anode commune conçu pour les applications d'affichage et d'éclairage hautes performances. La LED présente un boîtier compact mesurant 1,6 mm x 1,7 mm x 1,6 mm, avec une technologie d'encre brossée en surface qui offre un contraste exceptionnellement élevé et une finition mate. Elle est classée IPX6, ce qui la rend adaptée aux environnements extérieurs. Le composant est conforme RoHS et conçu pour le soudage par refusion sans plomb. Le niveau de sensibilité à l'humidité est de 5a, nécessitant une manipulation et un stockage soigneux. Avec un angle de vue extrêmement large de 110° et une intensité lumineuse élevée, cette LED est idéale pour les écrans vidéo plein couleur extérieurs, l'éclairage décoratif intérieur et extérieur, les applications de divertissement et un usage général.

2. Paramètres techniques et caractéristiques électriques

Les caractéristiques électriques et optiques sont spécifiées à Ts = 25°C. Le produit contient trois puces LED indépendantes : Rouge (R), Vert (V) et Bleu (B), commandées séparément. Les paramètres clés comprennent la tension directe (VF), la longueur d'onde dominante, l'intensité lumineuse, le courant inverse et la largeur de bande spectrale.

2.1 Tension directe (VF)

Puce rouge : VF min 1,7 V, max 2,4 V à IF = 10 mA. Puce verte et bleue : VF min 2,4 V, max 3,2 V à IF = 10 mA (verte) et IF = 5 mA (bleue). Ces valeurs garantissent la compatibilité avec les circuits de commande courants. Tolérance de mesure ±0,1 V.

2.2 Longueur d'onde dominante et classement des couleurs

Plages de longueurs d'onde : Rouge 617~628 nm (5 nm par catégorie), Vert 520~545 nm (3 nm par catégorie), Bleu 460~475 nm (3 nm par catégorie). Le classement serré garantit la cohérence des couleurs entre les lots de production. La largeur de bande du rayonnement spectral (Δλ) est de 24 nm pour le Rouge, 38 nm pour le Vert, 30 nm pour le Bleu.

2.3 Intensité lumineuse (IV)

Valeurs d'intensité lumineuse aux courants de test : Rouge min 250 mcd, typ 420 mcd, max 715 mcd ; Vert min 680 mcd, typ 1150 mcd, max 1950 mcd ; Bleu min 70 mcd, typ 110 mcd, max 175 mcd. Le rapport de répartition est de 1:1,3 pour toutes les couleurs, permettant une sélection pour une luminosité constante. Tolérance de mesure ±10 %.

2.4 Courant inverse et valeurs maximales absolues

Le courant inverse est ≤6 μA à VR = 5 V pour toutes les puces. Valeurs maximales absolues : courant direct Rouge 20 mA, Vert 15 mA, Bleu 15 mA ; tension inverse 5 V ; température de fonctionnement -30 °C à +85 °C ; température de stockage -40 °C à +100 °C ; dissipation de puissance 48 mW par canal ; température de jonction 100 °C ; décharge électrostatique (HBM) 1000 V. Il faut veiller à ne pas dépasser ces limites.

3. Système de classement

La LED est classée par tension directe (VF), longueur d'onde dominante (Wd) et intensité lumineuse (IV). Les informations de classement sont imprimées sur l'étiquette du produit avec le numéro de pièce, le numéro de lot et la quantité. Cela permet aux clients de commander des combinaisons spécifiques pour l'uniformité de l'affichage. Plages de classement typiques : catégories VF pour le Rouge (par exemple 1,7-1,9 V, 1,9-2,1 V, etc.), catégories de longueur d'onde par pas de 5 nm/3 nm, et catégories d'intensité avec un rapport 1:1,3. L'étiquette comprend également la condition de test du courant direct (IF) et le code de date.

4. Courbes de performance et caractéristiques optiques

La spécification comprend plusieurs courbes caractéristiques optiques typiques essentielles pour comprendre le comportement du composant dans différentes conditions.

4.1 Tension directe en fonction du courant direct (courbe V-I)

La courbe V-I montre la relation exponentielle typique des LED. Pour le Rouge, à 10 mA la VF est d'environ 2,0 V ; pour le Vert et le Bleu, environ 2,8 V à 10 mA. Les courbes permettent aux concepteurs de prédire les variations de courant en fonction de petites variations de tension.

4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative

L'intensité relative augmente linéairement avec le courant jusqu'à la valeur maximale nominale. À 20 mA, le Rouge atteint environ 200 % d'intensité relative ; le Vert à 20 mA environ 150 % ; le Bleu à 10 mA environ 120 %. Cela aide à régler le courant de commande pour obtenir la luminosité souhaitée.

4.3 Intensité lumineuse en fonction de la température ambiante

L'intensité diminue lorsque la température augmente. À 85 °C, l'intensité du Rouge chute à environ 80 % de la valeur à 25 °C, celle du Vert à 70 %, celle du Bleu à 75 %. Une gestion thermique adéquate est cruciale pour maintenir la stabilité de la luminosité.

4.4 Température de soudure en fonction de la réduction du courant direct

Les courbes de réduction montrent qu'à des températures élevées du plot de soudure, le courant direct maximal autorisé doit être réduit. Par exemple, à 85 °C, le courant recommandé pour le Rouge est réduit de 20 mA à environ 12 mA, pour le Vert de 15 mA à 10 mA, pour le Bleu de 15 mA à 10 mA.

4.5 Répartition spectrale et angle de vue

La répartition spectrale montre des longueurs d'onde de crête à environ 625 nm (Rouge), 530 nm (Vert) et 470 nm (Bleu). Les valeurs de largeur à mi-hauteur (FWHM) confirment des couleurs saturées. Le diagramme de rayonnement est quasi lambertien avec un demi-angle de 110°, offrant un éclairage uniforme large.

5. Informations mécaniques et sur le conditionnement

Les dimensions du boîtier de la LED sont définies avec précision avec des tolérances de ±0,1 mm. La vue de dessus indique les affectations des broches : broche 1 : anode commune (+), broche 2 : cathode rouge (R-), broche 3 : cathode verte (V-), broche 4 : cathode bleue (B-). Le boîtier comporte un repère de polarité clair. La vue de dessous montre la disposition des plots de soudure avec les motifs de soudure recommandés : taille du plot 0,7 x 0,5 mm pour l'anode commune, 0,4 mm pour chaque couleur. Une recommandation de remplissage de colle est donnée : hauteur de remplissage ≥0,65 mm pour la protection mécanique et la résistance à l'eau. Le composant est fourni en conditionnement sur bande et bobine : 15 500 pièces par bobine. Les dimensions de la bande support sont spécifiées (pas, taille de l'empreinte). Dimensions de la bobine : diamètre extérieur 400±2 mm, diamètre du moyeu 100±0,4 mm. L'étiquette comprend toutes les informations de classement et de traçabilité. Un sachet barrière contre l'humidité avec dessiccant et carte d'humidité est utilisé pour la protection contre l'humidité. Emballage en carton pour l'expédition.

6. Directives de soudage et d'assemblage

Le profil de soudage par refusion est essentiel pour la fiabilité. Le profil recommandé : préchauffage de 150 °C à 200 °C pendant 60 à 120 secondes, montée ≤4 °C/s jusqu'à la température de pic de 245 °C (10 secondes max), refroidissement ≤6 °C/s. Un seul cycle de refusion est autorisé. Utiliser une pâte à souder à température moyenne. Une refusion sous azote est recommandée pour éviter l'oxydation. Soudage manuel : température du fer ≤300 °C pendant ≤3 secondes, une seule fois. Éviter les réparations ; si nécessaire, utiliser un fer à double tête. Nettoyage : utiliser de l'alcool ; éviter l'eau, le benzène, le diluant et les liquides ioniques contenant Cl ou S. Après soudage, refroidir à température ambiante avant manipulation.

7. Informations sur le conditionnement et la commande

Le produit est commandé sous la référence RF-W1SA15IS-A44. Quantité d'emballage : 15 500 pièces par bobine. Les bobines sont scellées dans des sachets antistatiques barrière contre l'humidité avec dessiccant et carte d'humidité. Les dimensions du carton sont fournies mais non spécifiées dans le PDF. L'étiquette contient : numéro de pièce (PART NO.), numéro de lot (LOT NO.) incluant le numéro de la machine d'emballage, le numéro de série, les codes de classement pour IV, VF, Wd, IF, la quantité (QTY) et le code de date (DATE). Les clients doivent spécifier les exigences de classement lors de la commande.

8. Notes d'application et considérations de conception

Cette LED est conçue pour les écrans vidéo plein couleur extérieurs, l'éclairage décoratif intérieur/extérieur, les équipements de divertissement et la signalisation générale. Principales considérations de conception : assurer une limitation de courant appropriée (utiliser une source de courant constant), éviter une tension inverse >5 V, prévoir une gestion thermique adéquate (température de surface de la LED<55 °C, température du plot de soudure<75 °C, température de jonction<100 °C). Pour les matrices à haute densité, tenir compte de la résistance thermique du PCB et de l'espacement. Le composant est étanche IPX6, mais un scellement supplémentaire (remplissage de colle) est recommandé pour une utilisation en extérieur. Pour une fiabilité à long terme, fonctionner dans les courbes de réduction. Dans les environnements à forte humidité, sulfure d'hydrogène ou sel, la durée de vie peut être réduite. Lors de la première mise sous tension après stockage, démarrer à 20 % du courant cible pour désorber progressivement l'humidité.

9. Comparaison technique avec des produits alternatifs

Comparée aux LED RGB SMD standard (par exemple, boîtiers 3528, 5050), ce composant de 1,6x1,7x1,6 mm offre une empreinte plus petite, permettant une densité de pixels plus élevée. La technologie d'encre brossée en surface offre un rapport de contraste supérieur (surface mate réduit les reflets). La classification IPX6 est unique parmi les LED RGB de taille similaire ; la plupart des concurrents offrent seulement IPX4 ou aucune étanchéité. L'angle de vue large de 110° est compétitif. Cependant, le courant direct maximal est plus faible (20/15/15 mA) par rapport aux boîtiers plus grands pouvant supporter des courants plus élevés, donc ce composant est mieux adapté aux applications nécessitant de nombreux petits pixels plutôt qu'une luminosité extrêmement élevée par pixel. La granularité du classement (5 nm et 3 nm) est plus fine que certaines alternatives, garantissant une meilleure uniformité des couleurs.

10. Foire aux questions (basée sur les paramètres techniques)

Q1 : Puis-je alimenter simultanément les puces rouge, verte et bleue au courant maximal ?
Non. La puissance totale dissipée par le boîtier ne doit pas dépasser 48 mW par canal. Si les trois puces fonctionnent simultanément au courant maximal (R 20 mA, V 15 mA, B 15 mA), la puissance totale dépasserait la valeur nominale. Vous devez limiter le courant combiné ou utiliser une modulation de largeur d'impulsion (PWM) avec un faible rapport cyclique pour rester dans les limites thermiques.

Q2 : Quelle est la condition de stockage recommandée avant utilisation ?
Stocker dans le sachet barrière d'origine à ≤30 °C et ≤60 % HR. Si le sachet est ouvert, utiliser dans les 12 heures. Les pièces non utilisées doivent être stockées à ≤30 °C et ≤10 % HR, puis cuites à 65±5 °C pendant 24 heures avant la prochaine utilisation.

Q3 : Puis-je utiliser cette LED avec un pilote à cathode commune ?
Non. Le composant est à anode commune. Vous devez connecter l'anode commune à l'alimentation positive et piloter chaque cathode avec des puits de courant constant.

Q4 : Comment interpréter le code de classement de l'intensité lumineuse ?
Les codes de classement (par exemple IV) sont fournis sur l'étiquette. Chaque catégorie couvre une plage de 1:1,3. Par exemple, si l'intensité typique est de 420 mcd, la plage de la catégorie pourrait être de 420 à 546 mcd. Vous devez commander des catégories spécifiques pour faire correspondre la luminosité sur un écran.

11. Cas de conception pratiques

Cas 1 : Module d'affichage LED extérieur P8
Une application courante de cette petite LED RGB est dans les écrans extérieurs avec pas de pixel ≤8 mm. En utilisant une matrice de 16x16 pixels, chaque LED doit produire une luminosité de 1000-2000 cd/m². Avec un courant de commande typique de 10 mA par couleur, le rouge contribue ~420 mcd, le vert ~1150 mcd, le bleu ~110 mcd. Pour obtenir un équilibre des blancs (par exemple 6500 K), les courants rouge et bleu doivent être augmentés (mais limités par les valeurs maximales) tandis que le vert est réduit via PWM. La taille compacte permet un assemblage dense. Un remplissage de colle approprié (≥0,65 mm) garantit la conformité IPX6.

Cas 2 : Bande lumineuse décorative intérieure
La LED peut être utilisée dans des bandes flexibles pour l'éclairage d'accentuation. Avec un courant constant à faible intensité (par exemple 2-5 mA), l'efficacité est plus élevée mais la luminosité plus faible. L'angle de vue large fournit une répartition uniforme de la lumière. La surface mate élimine les points chauds. La petite taille du composant permet des conceptions de bandes étroites.

12. Principe de fonctionnement d'une LED RGB SMD

Cette LED est un composant monté en surface qui intègre trois puces semi-conductrices distinctes (rouge, verte, bleue) dans un seul boîtier époxy. Chaque puce émet de la lumière par électroluminescence lorsqu'elle est polarisée en direct. La conception à anode commune signifie que les trois anodes sont connectées en interne à une borne positive commune (broche 1). Les cathodes sont séparées. En contrôlant le courant à travers chaque puce indépendamment, n'importe quelle couleur dans la gamme RVB peut être produite. Le phosphore n'est pas utilisé (émission directe). Le rapport de contraste est amélioré par un boîtier époxy noir ou foncé avec une surface mate qui absorbe la lumière ambiante. L'indice d'étanchéité IPX6 est obtenu par le remplissage de colle qui scelle la cavité interne.

13. Tendances technologiques et perspectives d'avenir

La tendance dans les LED RGB SMD est vers des boîtiers plus petits (par exemple 1,5x1,5 mm, 1,0x1,0 mm) pour les écrans à pas ultra-fin. Cependant, le maintien d'une efficacité lumineuse élevée et d'un angle de vue large dans des boîtiers plus petits est un défi. Ce composant équilibre taille et performances. Les développements futurs incluent une efficacité plus élevée (lm/W) grâce à des matériaux de puce améliorés (par exemple GaN sur Si pour le bleu/vert, AlInGaP pour le rouge), une meilleure gestion thermique (par exemple substrats céramiques intégrés) et une protection ESD intégrée. L'adoption de l'anode commune simplifie la disposition du PCB mais limite la compatibilité avec certains circuits intégrés de pilotage. Les circuits intégrés de pilotage plus récents supportent à la fois l'anode commune et la cathode commune. L'étanchéité IPX6 devient standard pour la signalisation extérieure. À mesure que la technologie microLED mûrit, elle pourrait éventuellement remplacer les LED RGB SMD traditionnelles dans les applications haut de gamme, mais le coût et le rendement de fabrication restent des obstacles.