LED RGB CMS 1,6x1,7x1,6mm - Tension R:1,7-2,4V V:2,5-3,3V B:2,5-3,3V - Puissance 48-49,5mW - Fiche technique complète en français

1. Présentation du produit

Ce dispositif LED couleur intégrale est une LED CMS (Composant Monté en Surface) à anode commune, conçue pour les applications à contraste élevé avec une surface entièrement noire. Le produit mesure 1,6 mm x 1,7 mm x 1,6 mm, ce qui le rend adapté aux pas de pixel denses dans les écrans vidéo couleur intégrale extérieurs et intérieurs. Son angle de vision extrêmement large de 110° assure une distribution lumineuse uniforme sur les grands écrans. La LED offre une intensité lumineuse élevée, une faible dissipation de puissance, une bonne fiabilité et une longue durée de vie opérationnelle. Elle est classée IPX6 résistante à l'eau et répond au niveau de sensibilité à l'humidité 5a (MSL5a), nécessitant une manipulation soigneuse avant soudure. Le composant est conforme RoHS et compatible avec les procédés de soudure par refusion sans plomb. La surface mate réduit l'éblouissement et améliore le contraste visuel en plein soleil.

2. Analyse des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques

À une température de test de 25 °C (Ts = 25 °C), les paramètres électriques et optiques sont spécifiés pour chaque puce de couleur (R, V, B). Le courant inverse (IR) à VR = 5 V est limité à 6 μA maximum pour tous les canaux, garantissant une faible fuite. Les plages de tension directe (VF) sont : Rouge : 1,7 V min à 2,4 V max ; Vert : 2,5 V min à 3,3 V max ; Bleu : 2,5 V min à 3,3 V max. Les plages de longueur d'onde dominante (λD) sont : Rouge 617–628 nm (5 nm par bac), Vert 520–545 nm (3 nm par bac), Bleu 460–475 nm (3 nm par bac). La largeur de bande de rayonnement spectral (Δλ) pour le Rouge est de 24 nm, pour le Vert de 38 nm, pour le Bleu de 30 nm. L'intensité lumineuse (IV) aux courants de test (Rouge 10 mA, Vert 10 mA, Bleu 5 mA) montre des valeurs minimale, moyenne et maximale : Rouge : min 120 mcd, moy 195 mcd, max 310 mcd ; Vert : min 290 mcd, moy 470 mcd, max 750 mcd ; Bleu : min 20 mcd, moy 35 mcd, max 55 mcd. Le rapport de classement pour chaque couleur est de 1:1,3. L'angle de vision (2θ1/2) est de 110° symétrique.

2.2 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues à Ts = 25 °C définissent les limites de fonctionnement sûr. Courant direct (IF) maximum : Rouge 20 mA, Vert 15 mA, Bleu 15 mA. Tension inverse (VR) maximale : 5 V par canal. Plage de température de fonctionnement : -30 °C à +85 °C. Plage de température de stockage : -40 °C à +100 °C. Dissipation de puissance (PD) maximale : Rouge 48 mW, Vert 49,5 mW, Bleu 49,5 mW. Température de jonction totale (TJ) maximale : 100 °C pour toutes les puces. La protection contre les décharges électrostatiques (ESD) (HBM) est évaluée à 1000 V, nécessitant des mesures antistatiques standard lors de la manipulation.

2.3 Explication du système de classement

La LED est triée par longueur d'onde dominante et intensité lumineuse en bacs. Les bacs de longueur d'onde pour le Rouge sont de 5 nm par bac, pour le Vert et le Bleu de 3 nm par bac. Les bacs d'intensité suivent un rapport de 1:1,3, ce qui signifie que chaque rang d'intensité couvre une plage où la limite supérieure est 1,3 fois la limite inférieure. Ce système de classement garantit une uniformité constante de couleur et de luminosité entre plusieurs LED dans un écran. Les codes de bac spécifiques sont imprimés sur l'étiquette du produit. Les clients doivent sélectionner les bacs appropriés pour leur application afin d'obtenir des performances visuelles uniformes.

3. Analyse des courbes de performance

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

Les courbes I-V typiques montrent une relation non linéaire caractéristique des LED. À faible tension directe, le courant est minimal ; au-dessus de la tension de seuil (environ 1,8 V pour le Rouge, 2,6 V pour le Vert/Bleu), le courant augmente rapidement. Les courbes sont fournies pour les puces Rouge, Vert et Bleu, démontrant que la tension directe varie selon la couleur. Les concepteurs doivent tenir compte de ces différences lors du pilotage des LED en configurations série ou parallèle.

3.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative

L'intensité relative augmente avec le courant direct mais présente une saturation à des courants plus élevés. Pour la puce Rouge, l'intensité relative à 60 mA est d'environ 500 % par rapport à 10 mA. Le Vert et le Bleu présentent des tendances similaires mais avec des pentes différentes. Cette non-linéarité doit être prise en compte lors de la conception de schémas de gradation PWM ou de pilotage à courant constant.

3.3 Intensité lumineuse en fonction de la température ambiante

Lorsque la température ambiante augmente, l'intensité lumineuse diminue. À 85 °C, l'intensité relative chute à environ 60–70 % de la valeur à 25 °C, selon la couleur. Le Rouge montre la moindre dégradation, tandis que le Vert et le Bleu se dégradent davantage. La gestion thermique est essentielle pour maintenir la stabilité de la luminosité sur la plage de température.

3.4 Distribution spectrale

Les courbes de distribution spectrale montrent l'intensité d'émission relative en fonction de la longueur d'onde. Le Rouge a un pic autour de 620–625 nm, le Vert autour de 530 nm, le Bleu autour de 465 nm. Les largeurs spectrales (largeur de bande à mi-puissance) sont conformes aux valeurs Δλ indiquées. Cette pureté spectrale garantit une bonne gamme de couleurs pour les applications d'affichage.

3.5 Angle de rayonnement

Les courbes de directivité (axes X-X et Y-Y) montrent l'intensité relative en fonction de l'angle. L'angle de vision de 110° (demi-angle) correspond à l'angle où l'intensité tombe à 50 % de la valeur axiale. Le diagramme de rayonnement est quasi lambertien, offrant une distribution lumineuse large et uniforme adaptée aux écrans extérieurs.

4. Informations mécaniques et de conditionnement

4.1 Dimensions du boîtier et polarité

Dimensions du boîtier : la vue de dessus montre un corps de 1,6 mm x 1,7 mm avec une hauteur de 1,15 mm. La vue de côté indique une hauteur totale de 1,6 mm. La vue de dessous comprend quatre plots étiquetés 1+ (anode commune), 2R- (cathode Rouge), 3G- (cathode Vert), 4B- (cathode Bleu). Le marquage de polarité (PIN-MARK) est clairement indiqué. Les motifs de soudure (empreinte PCB recommandée) sont fournis avec des dimensions : plots 0,7 mm x 0,5 mm avec un espacement spécifique. Recommandation de remplissage de colle : hauteur de remplissage ≥ 0,65 mm. Toutes les tolérances sont de ±0,1 mm sauf indication contraire.

4.2 Dimensions du ruban porte-composants et de la bobine

Les LED sont conditionnées dans un ruban porte-composants compatible avec les équipements standard de pick-and-place. Dimensions de la bobine : A=400±2 mm, B=100,0±0,4 mm, C=14,3±0,3 mm, D=2,6±0,2 mm, E=12,4±0,3 mm, F=8,6+0,2/-0,3 mm, T=1,9±0,2 mm. Chaque bobine contient 15 500 pièces. La conception de la poche du ruban assure une orientation et une protection correctes pendant le transport.

4.3 Éiquette et sac barrière contre l'humidité

Chaque bobine est étiquetée avec le numéro de pièce, le numéro de lot, le bac d'intensité lumineuse, le bac de tension directe, le bac de longueur d'onde, le courant direct, la quantité et la date. L'emballage comprend un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité (HIC) à l'intérieur d'un sac en aluminium antistatique et étanche à l'humidité. Le sac est scellé sous vide pour maintenir une faible humidité (<10% HR) pendant le stockage. Conditions de stockage : température ≤30 °C, humidité ≤60 % HR avant ouverture ; après ouverture, utiliser dans les 12 heures et stocker à ≤30 °C / ≤10 % HR avec cuisson requise avant la prochaine utilisation.<10% HR) pendant le stockage. Conditions de stockage : température ≤30°C, humidité ≤60% HR avant ouverture ; après ouverture, utiliser dans les 12 heures et stocker à ≤30°C / ≤10% HR avec cuisson requise avant la prochaine utilisation.

5. Directives de soudure et d'assemblage

5.1 Profil de soudure par refusion

Le profil de refusion recommandé est basé sur la soudure sans plomb avec une température de crête (TP) de 245 °C (max 10 secondes). Préchauffage de 150 °C à 200 °C pendant 60 à 120 secondes. Vitesse de montée en température ≤4 °C/s jusqu'à TP, et vitesse de refroidissement ≤6 °C/s. Le temps au-dessus de 217 °C (TL) ne doit pas dépasser 60 secondes. Temps total de 25 °C à la crête ≤8 minutes. Un seul cycle de refusion est autorisé. L'utilisation d'une atmosphère d'azote est recommandée pour éviter l'oxydation et la dégradation optique.

5.2 Soudure manuelle et réparation

Si la soudure manuelle est nécessaire, utiliser un fer à souder à 300 °C pendant moins de 3 secondes, et effectuer une seule fois. Pour la réparation, utiliser un fer à souder à double tête, et vérifier au préalable l'effet sur les caractéristiques de la LED. La réparation après refusion est déconseillée.<300°C pendant moins de 3 secondes, et effectuer une seule fois. Pour la réparation, utiliser un fer à souder à double tête, et vérifier au préalable l'effet sur les caractéristiques de la LED. La réparation après refusion est déconseillée.

5.3 Nettoyage

Ne pas utiliser d'eau, de benzène ou de diluant. Le solvant de nettoyage recommandé est l'alcool isopropylique (IPA). Éviter les solvants contenant du chlore (Cl) ou du soufre (S). Assurez-vous que le nettoyage n'endommage pas la surface ou le boîtier de la LED.

6. Informations sur le conditionnement et la commande

Conditionnement standard : 15 500 pièces par bobine. Chaque bobine est placée dans un sac barrière contre l'humidité avec dessiccant et HIC. Le sac est scellé puis emballé dans une boîte en carton (dimensions spécifiées disponibles dans la fiche technique). Le format de l'étiquette comprend tous les codes de suivi nécessaires. Pour la commande, le numéro de pièce complet inclut les codes de bac. Les clients doivent spécifier les bacs de longueur d'onde et d'intensité requis pour leur application. Le produit est classé MSL5a, un contrôle strict de l'humidité est donc obligatoire.

7. Conseils d'application

7.1 Applications typiques

Écrans vidéo couleur intégrale extérieurs (pas fin), éclairage décoratif intérieur et extérieur, équipements de loisirs et signalétique générale. La surface noire à contraste élevé améliore le contraste perçu dans les environnements extérieurs. La résistance à l'eau IPX6 permet une utilisation dans des endroits exposés à la pluie ou aux jets d'eau.

7.2 Considérations de conception

Chaque puce LED doit être pilotée par une source de courant constant, et le courant direct ne doit jamais dépasser les valeurs maximales absolues. En pilotage matriciel, assurez-vous que la tension inverse ne dépasse pas 5 V. Gestion thermique : maintenir la température de surface de la LED en dessous de 55 °C et la température des joints de soudure en dessous de 75 °C pour une fiabilité à long terme. Utilisez un dissipateur thermique approprié et une disposition de PCB avec une surface de cuivre adéquate. Évitez de connecter en série des LED de couleurs différentes en raison des tensions directes différentes ; utilisez des pilotes à courant constant indépendants par couleur. Pour les grands écrans, tenez compte du classement et du vieillissement pour assurer l'uniformité. Dans les environnements humides ou corrosifs (côtier, sources chaudes), un revêtement conforme supplémentaire peut être nécessaire.

8. Comparaison technique avec les solutions concurrentes

Par rapport aux LED RGB CMS standard sans surface noire, ce produit offre un rapport de contraste plus élevé en plein soleil grâce au boîtier entièrement noir. L'indice IPX6 est supérieur aux LED IPX4 typiques ou non étanches. L'angle de vision large (110°) correspond aux normes de l'industrie pour les affichages extérieurs. Cependant, la sensibilité MSL5a est plus exigeante que la MSL3 courante, nécessitant un contrôle strict de l'humidité. La granularité du classement (5 nm pour le Rouge, 3 nm pour le Vert/Bleu, rapport d'intensité 1:1,3) est comparable aux LED d'affichage de haute qualité.

9. Foire aux questions

Q : Quelle est la durée de conservation recommandée avant ouverture ?
R : Jusqu'à 6 mois à ≤30 °C et ≤60 % HR.

Q : Puis-je utiliser cette LED dans un schéma de pilotage matriciel avec multiplexage ?
R : Oui, mais assurez-vous que la tension inverse ne dépasse pas 5 V et utilisez une limitation de courant appropriée.

Q : Quelle est la maintenance du lumen sur la durée de vie ?
R : La durée de vie typique L70 dépend du courant de pilotage et des conditions thermiques ; reportez-vous aux données de fiabilité (1000 heures à 85 °C/85 % HR n'ont montré aucune défaillance).

Q : Ce produit est-il adapté à une utilisation en extérieur ?
R : Oui, avec l'indice IPX6 et une large plage de température, il est conçu pour les écrans extérieurs.

Q : Puis-je souder cette LED par refusion deux fois ?
R : Non, un seul cycle de refusion est autorisé.

10. Exemples d'application pratique

Cas 1 : Écran LED extérieur à pas fin (P4-P8)
Un fabricant a conçu un module de 320x160 mm utilisant 64x32 pixels (RGB par pixel). En utilisant cette LED, ils ont obtenu une luminosité de 5000 nits à 20 % de rapport cyclique. La surface noire a fourni un contraste élevé même en plein soleil. Un classement approprié a assuré l'uniformité des couleurs sur tout l'écran.

Cas 2 : Éclairage linéaire décoratif pour façades de bâtiments
Une société d'éclairage architectural a utilisé la LED sur des circuits imprimés flexibles pour créer des rubans RGB. Avec la protection IPX6, les rubans ont été installés sur les extérieurs des bâtiments sans encapsulation supplémentaire. L'angle de vision large (110°) a assuré un éclairage uniforme le long de la façade.

11. Explication du principe de fonctionnement

Cette LED contient trois puces semi-conductrices indépendantes (Rouge, Vert, Bleu) dans un seul boîtier avec une anode commune. Chaque puce est une jonction p-n qui émet de la lumière lorsqu'elle est polarisée en direct. La longueur d'onde émise est déterminée par le matériau semi-conducteur : le Rouge utilise AlInGaP, le Vert et le Bleu utilisent InGaN. L'encapsulation en époxy noire absorbe la lumière ambiante pour améliorer le contraste marche/arrêt. Les broches sont plaquées argent pour la soudabilité et le boîtier est conçu pour l'assemblage en surface. La configuration à anode commune simplifie le circuit de pilotage en utilisant une alimentation positive et trois canaux négatifs pour le contrôle RGB.

12. Tendances technologiques et perspectives d'avenir

Les LED CMS couleur intégrale continuent de rétrécir tout en augmentant la luminosité et le contraste. Ce boîtier de 1,6x1,7 mm représente un produit typique de la génération actuelle pour les affichages extérieurs à pas fin. Les tendances futures incluent une miniaturisation supplémentaire (par exemple, 1,0x1,0 mm), une efficacité accrue et une meilleure gestion thermique. L'adoption d'architectures à cathode commune (pour réduire la tension directe) émerge. Cependant, l'anode commune reste populaire pour les affichages multiplexés. Les indices d'étanchéité IPX6 et supérieurs (IPX8) deviennent la norme pour les applications extérieures. Le développement de la technologie microLED pourrait éventuellement défier les LED CMS pour les pas ultra-fins, mais les CMS restent dominantes pour la plupart des affichages de taille moyenne à grande en raison du coût et de la fiabilité.