Spécification LED verte 1,6x0,8x0,7mm - Tension directe 2,8-3,5V - Puissance 105mW - Longueur d'onde 515-530nm

1. Présentation du produit

Cette LED verte CMS est fabriquée à partir d'une puce verte avec un boîtier compact de dimensions 1,6 mm x 0,8 mm x 0,7 mm (longueur x largeur x hauteur). Elle est conçue pour l'indication optique générale, les interrupteurs, les symboles et les affichages. Le composant offre un angle de vue extrêmement large de 140 degrés, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant une visibilité sur une grande surface. Il est conforme à la directive RoHS et possède un niveau de sensibilité à l'humidité de niveau 3. La LED est compatible avec tous les processus d'assemblage SMT et de soudure, garantissant une intégration aisée dans les flux de fabrication standards.

2. Analyse détaillée des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques / optiques (à Ts = 25 °C)

Avec une condition de test IF = 20 mA, la LED présente les caractéristiques suivantes :

• Largeur de bande spectrale à mi-hauteur (Δλ) :Valeur typique 15 nm (aucun min/max spécifié).
• Tension directe (VF) :Comprise entre 2,8 V et 3,5 V selon le lot. Le composant est réparti en plusieurs catégories de tension : G1 (2,8 V-2,9 V), G2 (2,9 V-3,0 V), H1 (3,0 V-3,1 V), H2 (3,1 V-3,2 V), I1 (3,2 V-3,3 V), I2 (3,3 V-3,4 V), J1 (3,4 V-3,5 V).
• Longueur d'onde dominante (λD) :Répartie en six catégories de 515 nm à 530 nm : D10 (515-517,5 nm), D20 (517,5-520 nm), E10 (520-522,5 nm), E20 (522,5-525 nm), F10 (525-527,5 nm), F20 (527,5-530 nm).
• Intensité lumineuse (IV) :Répartie en six catégories de 260 mcd à 900 mcd : 1AU (260-330 mcd), 1AV (330-430 mcd), 1CG (430-560 mcd), 1CL (560-700 mcd), 1CM (700-900 mcd).
• Angle de vue (2θ1/2) :Valeur typique 140°.
• Courant inverse (IR) :Maximum 10 µA à VR = 5 V.
• Résistance thermique (RTHJ-S) :Maximum 450 °C/W à IF = 20 mA.

2.2 Valeurs maximales absolues (à Ts = 25 °C)

Le composant ne doit pas dépasser les valeurs maximales suivantes pour éviter tout dommage permanent :

• Puissance dissipée (Pd) : 105 mW
• Courant direct (IF) : 30 mA
• Courant direct de crête (IFP) : 60 mA (rapport cyclique 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms)
• Décharge électrostatique (ESD, modèle HBM) : 1000 V
• Température de fonctionnement (Topr) : -40 °C à +85 °C
• Température de stockage (Tstg) : -40 °C à +85 °C
• Température de jonction (Tj) : 95 °C

Il faut veiller à ce que la puissance dissipée ne dépasse pas la valeur maximale absolue. Le courant maximal doit être déterminé après mesure de la température du boîtier pour garantir que la température de jonction ne dépasse pas la valeur maximale.

3. Explication du système de classement

La LED est livrée avec des codes de classement pour la tension (VF), la longueur d'onde dominante (WLD) et l'intensité lumineuse (IV). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants aux caractéristiques précises pour des performances homogènes en production de masse. Les codes de classement sont imprimés sur l'étiquette du bobineau. La tolérance de mesure est de ±0,1 V pour la tension directe, ±2 nm pour la longueur d'onde dominante et ±10 % pour l'intensité lumineuse. Toutes les mesures sont effectuées dans les conditions de test standard Refond.

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes typiques de caractéristiques optiques fournissent des informations précieuses pour la conception des circuits :

• Tension directe en fonction du courant direct (Fig 1-6) :Montre l'augmentation typique de la tension directe avec l'augmentation du courant, essentielle pour déterminer la tension d'alimentation nécessaire.
• Courant direct en fonction de l'intensité relative (Fig 1-7) :Illustre que la puissance optique relative augmente presque linéairement avec le courant direct jusqu'à la valeur maximale.
• Température de la broche en fonction de l'intensité relative (Fig 1-8) :Démontre que l'intensité lumineuse diminue lorsque la température de la broche (point de soudure) augmente, soulignant la nécessité d'une bonne gestion thermique.
• Température de la broche en fonction du courant direct (Fig 1-9) :Montre le courant direct maximal admissible à différentes températures de broche pour maintenir la température de jonction en dessous de 95 °C.
• Courant direct en fonction de la longueur d'onde dominante (Fig 1-10) :Indique un léger décalage de la longueur d'onde dominante avec l'augmentation du courant, généralement vers les longueurs d'onde plus longues (décalage vers le rouge).
• Intensité relative en fonction de la longueur d'onde (Fig 1-11) :Montre la distribution spectrale centrée autour de 520-530 nm avec une largeur de bande à mi-hauteur d'environ 15 nm.
• Diagramme de rayonnement (Fig 1-12) :Un diagramme polaire confirme le large angle de vue de 140° avec une distribution d'intensité relativement uniforme.

5. Informations mécaniques et sur l'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

La LED se présente dans un boîtier de 1,6 mm x 0,8 mm x 0,7 mm. Des dessins détaillés sont fournis pour les vues de dessus, de dessous et latérales. La polarité est indiquée par un repère sur le boîtier. Des schémas de soudure recommandés (empreinte PCB) sont fournis pour un assemblage optimal.

5.2 Dimensions du ruban de conditionnement et du bobineau

Les LED sont conditionnées dans un ruban de transport avec un sens d'alimentation indiqué. Dimensions principales du ruban : largeur 8,0 mm, pas 4,0 mm, taille de cavité 1,8 mm x 0,92 mm. Dimensions du bobineau : diamètre extérieur 178 ± 1 mm, diamètre intérieur 60 ± 1 mm, diamètre du moyeu 13 ± 0,5 mm. Chaque bobineau contient 4000 pièces. Les étiquettes sur le bobineau incluent la référence produit, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de classement (Φ, XY, VF, WLD), la quantité et la date.

5.3 Protection contre l'humidité et emballage carton

Les bobineaux sont scellés sous vide dans des sachets barrière à l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Le sachet est ensuite placé dans un carton pour l'expédition. L'étiquette du carton contient les précautions de manipulation pour les composants sensibles aux décharges électrostatiques.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Un profil de refusion standard sans plomb est recommandé :

• Préchauffage : 150 °C à 200 °C pendant 60 à 120 secondes
• Temps au-dessus de 217 °C (TL) : maximum 60 secondes
• Température de crête (TP) : 260 °C pendant maximum 10 secondes
• Refroidissement : maximum 6 °C/s
• Temps total de 25 °C à la crête : maximum 8 minutes

La soudure par refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois. Si plus de 24 heures s'écoulent entre les processus de soudure, les LED peuvent absorber l'humidité et être endommagées. Ne pas appliquer de contrainte mécanique pendant le chauffage.

6.2 Soudure manuelle et réparation

En cas de soudure manuelle, maintenir la température en dessous de 300 °C pendant moins de 3 secondes, et n'effectuer qu'une seule fois. La réparation après soudure n'est pas recommandée ; si elle est inévitable, utiliser un fer à souder à double tête et vérifier que les caractéristiques de la LED ne sont pas affectées. Ne pas monter les LED sur un PCB gondolé ni plier la carte après soudure. Éviter un refroidissement rapide.

6.3 Conditions de stockage

Avant d'ouvrir le sachet aluminium : stocker à ≤30 °C, ≤75 % HR pendant un an maximum à compter de la date de conditionnement. Après ouverture : stocker à ≤30 °C, ≤60 % HR et utiliser dans les 168 heures. Si les conditions de stockage sont dépassées, cuire à 60 ± 5 °C pendant au moins 24 heures avant utilisation.

7. Tests de fiabilité

La LED a subi des tests de fiabilité standard selon les normes JEDEC :

• Refusion (260 °C, 10 s, 2 cycles) : 0/1 défaillance
• Cycle thermique (-40 °C à 100 °C, 100 cycles) : 0/1 défaillance
• Choc thermique (-40 °C à 100 °C, 300 cycles) : 0/1 défaillance
• Stockage à haute température (100 °C, 1000 h) : 0/1 défaillance
• Stockage à basse température (-40 °C, 1000 h) : 0/1 défaillance
• Test de durée de vie (25 °C, IF = 20 mA, 1000 h) : 0/1 défaillance

Critères de défaillance : augmentation de la tension directe >10 %, courant inverse >2 × la limite supérieure de spécification, ou intensité lumineuse<à 70 % de la limite inférieure de spécification.

8. Considérations d'application

Cette LED verte convient aux indicateurs optiques, interrupteurs, symboles et rétroéclairage général d'affichage. Grâce à son large angle de vue, elle peut être utilisée dans des applications nécessitant un éclairage uniforme sur une grande surface. Les concepteurs doivent assurer une limitation de courant appropriée à l'aide d'une résistance pour éviter de dépasser les valeurs maximales. La gestion thermique est cruciale : la résistance thermique élevée (450 °C/W) signifie qu'un dissipateur thermique doit être envisagé, surtout en fonctionnement proche du courant maximal. La LED ne doit pas être exposée à des environnements à forte teneur en soufre (plus de 100 ppm), aux composés bromés/chlorés (seul<900 ppm, total<1500 ppm), ou aux composés organiques volatils pouvant se dégager des matériaux du luminaire. Éviter les adhésifs contenant des vapeurs organiques. Une protection contre les décharges électrostatiques est nécessaire lors de la manipulation. Le circuit d'attaque doit être conçu pour n'autoriser une tension directe qu'à l'état passant ou bloqué ; une tension inverse peut provoquer une migration et des dommages.

9. Exemples de conception

Application typique : utiliser quatre de ces LED vertes dans un panneau d'indicateurs d'état, chacune alimentée à 15 mA. Avec une alimentation de 5 V, une résistance série de 120 Ω (pour VF ≈ 3,0 V) serait appropriée. Le large angle de vue assure la visibilité depuis toutes les directions. Pour le rétroéclairage d'un petit symbole, la LED peut être placée dans une cavité réfléchissante pour optimiser l'uniformité. Le concepteur doit tenir compte de la variabilité des lots : commander un lot spécifique (par exemple, VF = H1, WLD = E10, IV = 1CG) garantit une luminosité et une couleur constantes entre les unités.

10. Comparaison technique

Par rapport aux LED vertes traversantes conventionnelles, ce boîtier CMS offre un profil plus bas et une meilleure compatibilité avec l'assemblage automatisé. Son large angle de vue (140°) dépasse les options typiques de 120°, ce qui le rend avantageux pour les applications d'indicateurs nécessitant une visibilité grand angle. Le système de classement permet un contrôle plus strict de la couleur et de la luminosité que les composants non classés, améliorant ainsi la cohérence du produit final.

11. Foire aux questions

Q : Puis-je alimenter cette LED en continu à 30 mA ?R : Oui, mais vous devez vous assurer que la température de jonction ne dépasse pas 95 °C. Au courant maximal, la résistance thermique de 450 °C/W provoquera un échauffement significatif ; il est recommandé de prévoir une surface de cuivre PCB suffisante ou un dissipateur thermique.

Q : Quelle est la longueur d'onde exacte de cette LED ?R : Cela dépend du lot. Les lots disponibles vont de 515 nm à 530 nm. Le lot le plus courant (E10) est de 520-522,5 nm.

Q : Combien de cycles de refusion peut-elle supporter ?R : Maximum deux cycles. Si plus de 24 heures s'écoulent entre les cycles, un étuvage est nécessaire pour éviter les dommages dus à l'humidité.

Q : Cette LED est-elle adaptée à un usage extérieur ?R : La plage de température de fonctionnement est de -40 °C à +85 °C, mais assurez-vous que l'environnement d'application ne dépasse pas 85 °C. Évitez également l'exposition au soufre et à une humidité élevée sans un revêtement conforme approprié.

12. Principes sous-jacents

L'émission lumineuse de cette LED est basée sur l'électroluminescence d'une puce semi-conductrice III-V émettant dans le vert (probablement à base du système de matériaux InGaN/GaN). La puce émet des photons lorsque les électrons se recombinent avec les trous dans la région active. La longueur d'onde de crête est déterminée par l'énergie de bande interdite des puits quantiques. Le large angle de vue est obtenu par la conception du boîtier, utilisant généralement une lentille en époxy transparente avec une surface supérieure plate pour diffuser la lumière selon un motif proche du Lambertien. La faible résistance thermique est essentielle pour dissiper la chaleur de la puce vers les pastilles de soudure.

13. Tendances de l'industrie

La tendance dans les LED CMS est vers des boîtiers plus petits (par exemple, 0603, 0402) avec une efficacité plus élevée et de meilleures performances thermiques. Ce boîtier de 1,6 x 0,8 mm est une empreinte courante (similaire à la taille CMS 0603). Les développements futurs pourraient inclure une miniaturisation supplémentaire, une meilleure uniformité de couleur et une protection ESD intégrée. L'adoption de LED vertes converties par phosphore pour la génération de lumière blanche est également en croissance, mais ce produit est un émetteur vert direct, adapté aux applications monochromatiques.