Spécification LED Verte 2.0x1.25x0.7mm - Tension directe 2,8-3,5V - Puissance 105mW - Longueur d'onde 515-530nm - Document technique français

1. Présentation du produit

Cette spécification décrit la LED SMD verte modèle RF-GNB170TS-CF, fabriquée à l'aide d'une puce verte avec un boîtier compact de dimensions 2,0 mm x 1,25 mm x 0,7 mm. Elle est conçue pour l'indication optique générale, le rétroéclairage de commutateurs et de symboles, ainsi que pour d'autres applications d'affichage courantes. La LED offre un angle de vue extrêmement large (140° typique) et convient à tous les processus d'assemblage et de soudure SMT. Elle répond au niveau de sensibilité à l'humidité de niveau 3 et est conforme à la directive RoHS.

2. Caractéristiques optiques et électriques

2.1 Tension directe (VF)

À un courant de test de 20 mA, la tension directe est triée en plusieurs groupes : G1 (2,8-2,9 V), G2 (2,9-3,0 V), H1 (3,0-3,1 V), H2 (3,1-3,2 V), I1 (3,2-3,3 V), I2 (3,3-3,4 V), J1 (3,4-3,5 V). La tension directe typique n'est pas spécifiée mais se situe dans ces plages. La tolérance de mesure est de ±0,1 V.

2.2 Longueur d'onde dominante (λD)

La longueur d'onde dominante à 20 mA varie de 515,0 nm à 530 nm, triée en catégories : D10 (515,0-517,5 nm), D20 (517,5-520,0 nm), E10 (520,0-522,5 nm), E20 (522,5-525,0 nm), F10 (525,0-527,5 nm), F20 (527,5-530 nm). Cela correspond à une émission de couleur verte. Tolérance de mesure ±2 nm.

2.3 Intensité lumineuse (IV)

L'intensité lumineuse à 20 mA est triée comme suit : 1AU (260-330 mcd), 1AV (330-430 mcd), 1CG (430-560 mcd), 1CL (560-700 mcd), 1CM (700-900 mcd). L'angle de demi-puissance typique est de 140°. Tolérance de mesure ±10 %.

2.4 Autres paramètres optiques

La largeur de bande spectrale à mi-hauteur (Δλ) est typiquement de 15 nm. Le courant inverse (IR) à VR=5 V est inférieur à 10 μA. La résistance thermique de la jonction au point de soudure (RthJ-S) à 20 mA est de 450 °C/W.

3. Valeurs maximales absolues

La dissipation de puissance maximale est de 105 mW, le courant direct de 30 mA (DC), le courant direct de crête de 60 mA (rapport cyclique 1/10, impulsion 0,1 ms). La tenue aux décharges électrostatiques (HBM) est de 1000 V. La plage de température de fonctionnement est de -40 °C à +85 °C, la température de stockage de -40 °C à +85 °C, la température de jonction maximale de 95 °C. Il faut veiller à ce que la dissipation de puissance ne dépasse pas la valeur maximale absolue.

4. Système de tri

4.1 Tri par longueur d'onde

Six catégories de longueur d'onde dominante sont disponibles de 515 nm à 530 nm (D10, D20, E10, E20, F10, F20). Chaque catégorie couvre une plage de 2,5 nm, permettant de sélectionner une teinte verte spécifique.

4.2 Catégories d'intensité lumineuse

Cinq catégories d'intensité s'étendent de 260 mcd à 900 mcd (1AU, 1AV, 1CG, 1CL, 1CM). Les catégories supérieures indiquent des composants plus lumineux.

4.3 Catégories de tension directe

Sept catégories de tension couvrent de 2,8 V à 3,5 V (G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1). Cela permet d'appairer les LED dans des circuits en série/parallèle pour une luminosité uniforme.

5. Courbes de performance typiques

5.1 Tension directe en fonction du courant direct

La courbe montre que la tension directe augmente d'environ 2,5 V à 5 mA à plus de 3,0 V à 30 mA, typique des LED vertes InGaN.

5.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative

L'intensité relative augmente presque linéairement avec le courant direct jusqu'à 30 mA, avec une légère saturation aux courants plus élevés.

5.3 Effets de la température

L'intensité relative diminue lorsque la température ambiante augmente ; à 100 °C, elle chute à environ 70 % de la valeur à 25 °C. Le courant direct maximal admissible diminue également avec l'augmentation de la température de la broche, passant de 30 mA à 25 °C à presque zéro à 120 °C.

5.4 Longueur d'onde en fonction du courant direct

La longueur d'onde dominante se déplace légèrement (d'environ 521 nm à 10 mA à environ 527 nm à 30 mA) en raison des effets de remplissage de bande. Ce décalage vers le bleu avec l'augmentation du courant est typique des LED InGaN.

5.5 Spectre et diagramme de rayonnement

La distribution spectrale présente un pic autour de 520-530 nm avec une largeur de bande à mi-hauteur d'environ 15 nm. Le diagramme de rayonnement montre un angle de vue large de 140°, avec une intensité relative tombant à 50 % à ±70°.

6. Détails mécaniques du boîtier et dimensions

Le boîtier mesure 2,00 mm × 1,25 mm × 0,70 mm (tolérance ±0,2 mm). La vue de dessus montre une forme rectangulaire avec des coins chanfreinés (R0,20). La vue de dessous indique la polarité (le plot 1 est la cathode, le plot 2 est l'anode). Le motif de soudure recommande un plot de 3,2 mm × 1,2 mm avec un espacement de 0,8 mm. Les dimensions recommandées du motif de soudure sont fournies dans la fiche technique.

7. Directives de soudure et de manipulation

7.1 Profil de soudure par refusion

Courbe de refusion recommandée : préchauffage de 150 °C à 200 °C pendant 60 à 120 secondes ; vitesse de montée ≤3 °C/s ; temps au-dessus de 217 °C (TL) 60 à 120 secondes ; température de crête 260 °C pendant 10 secondes maximum ; vitesse de refroidissement ≤6 °C/s. Temps total de 25 °C à la crête ≤8 minutes. Maximum deux cycles de refusion. Ne pas appliquer de contrainte mécanique pendant le chauffage.

7.2 Soudure manuelle et retouche

La température du fer à souder manuel doit être inférieure à 300 °C pendant moins de 3 secondes, une seule fois. Si une retouche est nécessaire, utiliser un fer à souder à double tête. Éviter un refroidissement rapide après la soudure.

7.3 Précautions

Ne pas monter les LED sur des parties de PCB gondolées. Ne pas appliquer de force mécanique ou de vibration pendant le refroidissement. Éviter d'exposer les LED à des composés contenant du soufre (limite<100 ppm pour le soufre). La teneur en brome et en chlore dans les matériaux externes doit être chacune de<900 ppm, totale<1500 ppm. Éviter les adhésifs dégazant. Une manipulation anti-ESD est requise.

8. Informations sur le conditionnement et la commande

Quantité de conditionnement : 4000 pièces par bobine. Dimensions de la bande de transport : largeur 8 mm, pas 4 mm, avec bande de couverture. Diamètre de la bobine 178 mm ±1 mm, moyeu 60 mm ±0,1 mm. Un sachet barrière contre l'humidité avec dessiccant est utilisé pour les composants sensibles à l'humidité de niveau 3. Les étiquettes comprennent le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, les codes de catégorie pour le flux, la chromaticité, la tension directe, la longueur d'onde, la quantité et la date.

9. Données des tests de fiabilité

Les tests de fiabilité sont conformes aux normes JEDEC : refusion (260 °C, 10 s, 2 fois) – 22 pièces ; cycle de température (-40 °C à 100 °C, maintien de 30 min, 100 cycles) – 22 pièces ; choc thermique (-40 °C à 100 °C, maintien de 15 min, 300 cycles) – 22 pièces ; stockage à haute température (100 °C, 1000 h) – 22 pièces ; stockage à basse température (-40 °C, 1000 h) – 22 pièces ; test de durée de vie (Ta=25 °C, IF=20 mA, 1000 h) – 22 pièces. Critères d'acceptation : la tension directe ne doit pas dépasser 1,1 × USL, le courant inverse ne doit pas dépasser 2 × USL, le flux lumineux ne doit pas tomber en dessous de 0,7 × LSL.

10. Notes d'application

10.1 Applications typiques

Idéal pour les indicateurs optiques, le rétroéclairage de commutateurs et de symboles, l'éclairage général dans l'électronique grand public, les appareils électroménagers et l'éclairage intérieur automobile.

10.2 Conception thermique

La dissipation thermique est essentielle pour éviter que la température de jonction ne dépasse 95 °C. Une zone de cuivre adéquate sur le PCB et des vias thermiques sont recommandés. La résistance thermique de 450 °C/W indique un boîtier de petite taille ; une bonne gestion thermique est essentielle pour un fonctionnement à courant élevé.

10.3 Considérations de conception du circuit

Chaque LED doit avoir des résistances de limitation de courant. Une protection contre la tension inverse est requise (par exemple, une diode en parallèle) pour éviter les dommages dus à une polarisation inverse. La variation de la tension directe entre les catégories doit être prise en compte lors de la conception de chaînes en série.

11. Comparaison avec des LED vertes alternatives

Ce boîtier de 2,0x1,25 mm offre une empreinte compacte avec un angle de vue large de 140°, ce qui est plus large que de nombreuses alternatives standard 0603 (1,6x0,8 mm) ou 0805 (2,0x1,25 mm) qui offrent généralement un angle de vue de 120°. La couverture en longueur d'onde (515-530 nm) couvre à la fois les régions du vert pur et du vert-jaune, ce qui permet de correspondre à des exigences de couleur spécifiques. La plage d'intensité allant jusqu'à 900 mcd offre une luminosité suffisante pour les applications d'indication. Cependant, la résistance thermique est relativement élevée par rapport aux LED de plus grand boîtier ; une gestion thermique prudente est nécessaire.

12. Foire aux questions

Q : Cette LED peut-elle être alimentée en continu à 30 mA ?
R : Oui, mais seulement si la température de jonction reste inférieure à 95 °C. Un dissipateur thermique adéquat est requis. À des températures ambiantes élevées, une déclassification est nécessaire.

Q : Quelle est la durée de conservation avant ouverture du sachet scellé ?
R : Jusqu'à 1 an dans le sachet d'origine à 30 °C/75 % HR. Après ouverture, il doit être utilisé dans les 168 heures à 30 °C/60 % HR, sinon un recuit est nécessaire (60 °C pendant 24 h).

Q : Que signifie « Largeur de bande spectrale à mi-hauteur » de 15 nm ?
R : Cela indique la largeur totale à mi-hauteur du spectre d'émission. Une bande plus étroite signifie une couleur plus pure ; 15 nm est typique pour les LED vertes InGaN.

Q : La LED peut-elle être utilisée dans des applications extérieures ?
R : La plage de température de fonctionnement de -40 °C à +85 °C convient à de nombreuses utilisations en extérieur, mais une exposition directe à une humidité élevée (>75 % HR) sans revêtement de protection peut affecter la fiabilité. La contamination par le soufre et les halogènes doit être évitée.

13. Exemple d'utilisation pratique

Dans un panneau de contrôle pour maison intelligente, plusieurs LED vertes sont utilisées pour indiquer l'état des appareils. L'utilisation de la catégorie F10 (525-527,5 nm, 560-700 mcd) fournit un rétroéclairage vert uniforme. Une résistance série de 150 Ω pour une alimentation de 5 V limite le courant à 20 mA. L'angle de vue large de 140° assure la lisibilité depuis différents angles. Le boîtier compact de 2,0x1,25 mm permet un placement dense sur un petit PCB. La sensibilité à l'humidité de niveau 3 de la LED nécessite un recuit si l'assemblage du panneau n'est pas terminé dans les 168 heures suivant l'ouverture du sachet barrière contre l'humidité.

14. Principe de fonctionnement

Cette LED SMD est basée sur une puce verte InGaN (nitrure de gallium et d'indium). Lorsqu'elle est polarisée en direct, les électrons et les trous se recombinent dans la couche active, émettant des photons dont l'énergie correspond à la longueur d'onde verte (515-530 nm). La puce est encapsulée dans une lentille en silicone ou en époxy transparente, conçue pour extraire efficacement la lumière et fournir un large angle de faisceau. Le boîtier utilise une conception SMT standard à vue latérale avec deux plots de soudure pour la connexion électrique.

15. Tendances technologiques

Les LED vertes basées sur InGaN ont connu une amélioration continue de l'efficacité. Les tendances récentes incluent une efficacité lumineuse plus élevée (>200 lm/W pour les pièces haut de gamme), une largeur de bande spectrale plus étroite pour une meilleure pureté des couleurs, et des boîtiers plus petits pour la miniaturisation. Ce produit représente une technologie mature adaptée à une production de masse à coût sensible. Les développements futurs pourraient inclure une meilleure gestion thermique dans la même empreinte et une robustesse ESD améliorée.