LED SMD RVB Pleine Couleur 1.6x1.7x1.6mm - Tension R:1.7-2.4V V/B:2.5-3.3V - Intensité Lumineuse Jusqu'à 320mcd - Étanche IPX6 - Spécification Technique Française

1. Aperçu du produit

Le REFOND RF-C1SA15HS-A56 est une diode électroluminescente RVB (composant monté en surface) compacte et pleine couleur, conçue pour des applications à contraste élevé et étanches. Elle présente une configuration à anode commune et est logée dans un boîtier à surface noire de 1,6 mm x 1,7 mm x 1,6 mm qui minimise la réflexion de la lumière, assurant un contraste supérieur dans les affichages. La LED est classée IPX6, offrant une protection contre les puissants jets d'eau, ce qui la rend adaptée à la signalisation extérieure et à l'éclairage décoratif. Avec un angle de vision extrêmement large de 110 degrés, une intensité lumineuse élevée, une faible dissipation de puissance et une excellente fiabilité, ce composant est conforme RoHS et compatible avec les processus de soudure par refusion sans plomb. Le niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) est 5a, nécessitant une manipulation appropriée pour éviter l'absorption d'humidité.

1.1 Caractéristiques principales

• Surface non réfléchissante – fini mat améliore le contraste.
• Angle de vision extrêmement large (110°).
• Intensité lumineuse élevée avec faible dissipation de puissance.
• Résistant à l'eau selon la norme IPX6.
• Niveau de sensibilité à l'humidité : 5a.
• Conforme RoHS et soudable par refusion sans plomb.

1.2 Applications cibles

• Écrans vidéo pleine couleur extérieurs et signalisation numérique.
• Éclairage décoratif intérieur et extérieur (ex. éclairage architectural, événementiel).
• Éclairage de parcs d'attractions et luminaires de divertissement.
• Indication pleine couleur et rétroéclairage général.

2. Interprétation des paramètres techniques

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

La LED fournit trois canaux de couleur indépendants (Rouge, Vert, Bleu) avec une anode commune. Le tableau suivant résume les paramètres clés mesurés sous des courants de test spécifiés.

Remarque : tolérance de tension directe ±0,05V, tolérance de longueur d'onde ±1nm, tolérance d'intensité lumineuse ±10%. Toutes les mesures sont effectuées dans l'environnement normalisé de Refond.

2.2 Valeurs maximales absolues

Il faut veiller à ne pas dépasser les limites suivantes pour éviter tout dommage permanent.

Les valeurs de courant direct sont basées sur un fonctionnement continu ; le courant de crête n'est autorisé qu'avec un faible rapport cyclique. La dissipation de puissance de chaque canal ne doit pas dépasser la valeur maximale absolue.

3. Explication du système de classement

Le produit est classé en catégories en fonction de l'intensité lumineuse (IV), de la longueur d'onde dominante (λD) et de la tension directe (VF). L'étiquette sur la bobine comprend un CODE DE CATÉGORIE qui spécifie le niveau exact pour chaque couleur (R, V, B). Par exemple, le code de catégorie peut indiquer une plage d'intensité spécifique (ex. IV(mcd)), une plage de longueur d'onde (ex. λD(nm)) et une plage de tension (VF(V)). Cela permet aux clients de sélectionner des LEDs avec des performances optiques et électriques cohérentes pour des affichages uniformes. Les paramètres typiques de classement sont les suivants :

• Catégories d'intensité lumineuse :R : 142-185 mcd (min-moy) ; V : 245-320 mcd ; B : 27-35 mcd.
• Catégories de longueur d'onde dominante :R : 618-628 nm ; V : 518-530 nm ; B : 460-470 nm.
• Catégories de tension directe :R : 1,7-2,4 V ; V : 2,5-3,3 V ; B : 2,5-3,3 V.

Chaque bobine est étiquetée avec le numéro de pièce, le numéro de lot, le code de catégorie, la quantité et le code de date. Il est recommandé d'utiliser des LEDs de la même catégorie pour les applications critiques de correspondance des couleurs.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe vs Courant direct

La courbe caractéristique (Fig 1-6) montre que la tension directe augmente de manière monotone avec le courant direct pour les trois couleurs. Aux courants de fonctionnement typiques (R:10mA, V:10mA, B:5mA), les tensions sont dans les plages spécifiées. Cette information est cruciale pour concevoir des résistances de limitation de courant ou des pilotes à courant constant.

4.2 Courant direct vs Intensité relative

Comme le montre la Fig 1-7, l'intensité lumineuse relative augmente avec le courant direct, présentant une relation quasi linéaire pour les faibles courants mais saturant à des courants plus élevés. Le canal rouge montre la plus forte croissance d'intensité relative, tandis que le vert et le bleu sont légèrement inférieurs. Fonctionner à des courants plus élevés améliore la luminosité mais doit être équilibré avec la gestion thermique.

4.3 Intensité lumineuse vs Température ambiante

La Fig 1-8 illustre que l'intensité relative diminue à mesure que la température ambiante augmente. À 85°C, l'intensité chute à environ 50-60% de la valeur à 25°C. Cette dépendance à la température doit être prise en compte pour les applications extérieures où les températures ambiantes élevées sont courantes.

4.4 Température de soudure vs Courant direct (Courbe de déclassement)

La Fig 1-9 montre le courant direct maximal admissible en fonction de la température ambiante. À des températures élevées (>70°C), le courant doit être réduit pour éviter un emballement thermique et des dommages. Par exemple, à 85°C, le courant direct recommandé est d'environ 10mA pour le rouge et 8mA pour le vert/bleu.

4.5 Distribution spectrale

Les courbes spectrales (Fig 1-10) montrent des pics étroits pour le rouge (centré ~625nm), le vert (~525nm) et le bleu (~465nm), avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) de 24nm, 38nm et 30nm respectivement. La bande étroite garantit une bonne pureté des couleurs pour les applications d'affichage.

4.6 Diagramme de rayonnement (Directivité)

Les courbes de distribution angulaire (Fig 1-11 et 1-12) indiquent que l'intensité lumineuse est symétrique dans les directions X-X et Y-Y, avec un angle à demi-intensité d'environ 55° hors axe, correspondant à un angle de vision de 110°. Ce faisceau large rend la LED adaptée à l'éclairage et aux affichages de grande surface.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier et polarité

Le boîtier de la LED mesure 1,6 mm × 1,7 mm × 1,6 mm (longueur × largeur × hauteur). La vue de dessus montre un repère de cathode (PIN-MARK) indiquant la broche 1 (anode commune). La vue de dessous (Fig 1-4) montre les affectations des plots : 1+ (anode commune), 2R- (cathode rouge), 3V- (cathode verte), 4B- (cathode bleue). Les motifs de soudure (Fig 1-5) fournissent les dimensions de plot recommandées : 0,7 mm × 0,5 mm pour chaque plot de soudure, avec un espacement de 0,4 mm. Toutes les dimensions ont une tolérance de ±0,1 mm sauf indication contraire.

5.2 Dimensions de la bande transporteuse et de la bobine

Les LEDs sont conditionnées dans une bande transporteuse conformément à la norme EIA-481. Les dimensions de la bande incluent le pas et la taille de la cavité pour accueillir le corps de 1,6×1,7 mm. La bobine a un diamètre extérieur de 320,2 mm (±2 mm), un diamètre du moyeu de 79,5 mm (±0,2 mm) et une largeur de 14,3 mm (±0,2 mm). Chaque bobine contient 10 500 pièces.

5.3 Emballage résistant à l'humidité

Le produit est expédié dans un sac en aluminium scellé antistatique et résistant à l'humidité contenant un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité (CF-HIC). Le sac protège contre l'absorption d'humidité pendant le stockage et le transport. Après ouverture, la carte d'humidité doit être vérifiée ; si l'humidité est ≥30%, un étuvage est nécessaire avant la soudure.

5.4 Boîte en carton et étiquette

Les bobines sont emballées dans des boîtes en carton robustes pour une protection mécanique. Chaque boîte est étiquetée avec le numéro de pièce, le numéro de lot, le code de catégorie, la quantité et le code de date. L'étiquette comprend également le marquage de conformité RoHS.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Le profil de refusion recommandé suit la norme sans plomb avec une température de crête de 245°C (maximum 10 secondes au-dessus de 217°C). La zone de préchauffage est comprise entre 150°C et 200°C pendant 60 à 120 secondes. La vitesse de refroidissement ne doit pas dépasser 6°C/s. Un seul cycle de refusion est autorisé. L'utilisation d'une pâte à souder à température moyenne est recommandée pour minimiser les contraintes thermiques sur la LED.

6.2 Soudure manuelle et réparation

Si la soudure manuelle est nécessaire, utilisez une température de fer à souder inférieure à 300°C pendant moins de 3 secondes par plot. La soudure manuelle ne doit être effectuée qu'une seule fois. La réparation n'est pas recommandée, mais si elle est inévitable, un fer à souder à double tête doit être utilisé pour chauffer simultanément les deux plots et retirer le composant. Il est essentiel de vérifier que les caractéristiques de la LED ne sont pas dégradées après la réparation.

6.3 Nettoyage

Il est préférable d'utiliser une pâte à souder « sans nettoyage » pour éviter le nettoyage après soudure. Si un nettoyage est nécessaire, utilisez de l'alcool isopropylique (IPA). N'utilisez pas de nettoyage par ultrasons ni de solvants qui pourraient endommager le boîtier de la LED.

7. Précautions de manipulation et de stockage

7.1 Conditions de stockage

Les emballages non ouverts doivent être stockés à ≤30°C et ≤60% HR. La durée de conservation est d'un an à compter de la date d'emballage. Après ouverture, les LEDs doivent être soudées dans les 24 heures. Si elles ne sont pas utilisées immédiatement, elles doivent être stockées à ≤30°C et<10% HR. Si la carte indicatrice d'humidité montre >30% HR ou si le temps de stockage est dépassé, étuvez les LEDs à 65±5°C pendant 24 heures avant utilisation.

7.2 Protection contre l'électricité statique

La LED est un dispositif sensible aux décharges électrostatiques (HBM 1000V). Pour éviter les dommages ESD, toutes les machines de production et instruments de test doivent être correctement mis à la terre. Les opérateurs doivent porter des bracelets antistatiques et des combinaisons antistatiques dans les zones de travail. Les postes de travail manipulant des composants sensibles aux ESD doivent maintenir un potentiel électrostatique de 150 V ou moins.

7.3 Protection contre la tension inverse

Bien que le courant inverse soit très faible (≤6 µA), l'application d'une tension inverse dépassant la valeur maximale absolue (5V) peut endommager la LED. Dans la conception de circuits, il est recommandé de maintenir la tension inverse en dessous de 10 V (suggéré) en utilisant des diodes en série ou une protection de polarité appropriée.

7.4 Température de fonctionnement sûre

Les températures élevées réduisent considérablement l'intensité lumineuse et peuvent raccourcir la durée de vie de la LED. Dans les réseaux denses ou les luminaires fermés, assurez-vous que la température de surface de la LED reste inférieure à 55°C et la température des pattes de soudure inférieure à 75°C. Un dissipateur thermique et un flux d'air adéquats doivent être prévus.

8. Recommandations de conception d'application

8.1 Circuits d'application typiques

Pour les écrans vidéo pleine couleur extérieurs, chaque pixel LED est piloté par un circuit intégré de pilote à courant constant (ex. pilotes LED 16 canaux) avec contrôle PWM séparé pour R, V et B. L'anode commune est connectée à l'alimentation (généralement 2,5-5V pour le rouge, 3,3-5V pour le vert/bleu). Des résistances en série sont souvent incluses pour limiter le courant et équilibrer la luminosité.

8.2 Considérations de conception

• Déclassement du courant :Utilisez les courbes de déclassement pour les températures ambiantes élevées afin d'éviter la surchauffe.
• Mélange des couleurs :En raison des tensions directes différentes, chaque canal de couleur peut nécessiter des régulateurs de tension séparés ou un convertisseur élévateur pour obtenir une luminosité uniforme.
• Étanchéité :En extérieur, le module entier doit être enrobé ou scellé pour maintenir la classification IPX6.
• Disposition :Suivez les motifs de soudure recommandés pour assurer une bonne formation des joints de soudure et éviter les ponts.

9. Avantages comparatifs par rapport aux produits similaires

Comparé aux LEDs RVB standard sans classification IPX6, ce composant offre une durabilité accrue dans les environnements humides. La surface noire mate réduit la réflexion, améliorant le contraste jusqu'à 30% par rapport aux boîtiers brillants. L'angle de vision large (110°) est plus large que celui de nombreuses LEDs RVB compactes (généralement 90-100°). De plus, la classification MSL 5a nécessite une manipulation soigneuse mais garantit une absorption d'humidité plus faible pendant le stockage. Le produit supporte également la refusion à haute température (245°C) sans compromettre la fiabilité.

10. Foire aux questions (FAQ)

Q1 : Quel est le courant maximal pour un fonctionnement continu des canaux vert et bleu ?

R : Le courant direct continu maximal absolu est de 15 mA pour le vert et le bleu, et de 20 mA pour le rouge. Cependant, pour une longue durée de vie et une stabilité thermique, il est recommandé de fonctionner à 10 mA (rouge) et 5 mA (vert/bleu) conformément aux conditions de test.

Q2 : Puis-je utiliser cette LED dans un système 5V sans limitation de courant ?

R : Non. La tension directe pour le vert/bleu peut atteindre 3,3 V ; une résistance en série ou un pilote à courant constant est nécessaire pour limiter le courant au niveau souhaité.

Q3 : Comment dois-je stocker les bobines ouvertes ?

R : Placez les LEDs non utilisées dans une armoire sèche à<10% HR et utilisez-les dans les 24 heures. Si ce n'est pas possible, étuvez avant la soudure.

Q4 : La LED est-elle adaptée à l'éclairage extérieur automobile ?

R : La plage de température de fonctionnement (-30 à +85°C) et la classification IPX6 la rendent adaptée à certaines applications automobiles, mais elle n'est pas qualifiée AEC-Q. Vérifiez auprès du fabricant pour des exigences spécifiques.

11. Exemples d'applications pratiques

• Mur vidéo LED extérieur :L'utilisation d'un réseau de ces LEDs RVB avec un pas de 2-4 mm, piloté par un microcontrôleur et des registres à décalage, crée un affichage couleur haute résolution. La classification IPX6 garantit le fonctionnement sous la pluie et la neige.
• Éclairage de façade architectural :Installées le long des bords des bâtiments ou des cadres de fenêtres, l'angle de vision large fournit un éclairage uniforme. La surface mate évite l'éblouissement et améliore l'apparence du bâtiment.
• Éclairage de manèges de parcs d'attractions :Le boîtier robuste résiste aux vibrations et aux projections d'eau occasionnelles, ce qui le rend idéal pour les attractions rotatives ou mobiles.

12. Explication du principe de fonctionnement

Ce dispositif est une diode électroluminescente à semi-conducteur composé utilisant les technologies InGaN (pour le bleu et le vert) et AlInGaP (pour le rouge). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La longueur d'onde (couleur) est déterminée par l'énergie de bande interdite du matériau semi-conducteur. La configuration à anode commune signifie que les trois cathodes sont commandées indépendamment tandis que l'anode est partagée, simplifiant le circuit de pilotage en réduisant le nombre de connexions à l'alimentation.

13. Tendances de l'industrie et perspectives d'avenir

La demande de LEDs RVB miniatures à haute luminosité continue de croître dans les secteurs de la signalisation et du divertissement. Les tendances incluent des boîtiers plus petits (jusqu'à 1,0×1,0 mm) avec des densités de pixels plus élevées, une meilleure gestion thermique grâce à des matériaux de substrat avancés et une protection environnementale renforcée (IP67/IP68). Ce composant représente un équilibre entre taille, performance et robustesse, le positionnant bien pour les applications de milieu à haut de gamme. Les développements futurs pourraient inclure une efficacité plus élevée (lumens par watt) et un classement plus serré pour une meilleure cohérence des couleurs.