Fiche technique Mini LED Vue de Dessus Série 65-11 - Boîtier CMS - Bleu 468nm - Angle de vision 120° - 3,2V Typ - 20mA - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La série 65-11 représente une famille de Mini LED à Montage en Surface (CMS) à vue de dessus. Ces composants se caractérisent par leur boîtier blanc compact et une conception d'émission unique de haut en bas où la lumière est émise à travers la carte de circuit imprimé (PCB). Ce modèle spécifique émet une lumière bleue avec une longueur d'onde dominante typique de 468 nanomètres.

Les avantages principaux de cette série incluent un angle de vision très large, optimisé pour un couplage efficace de la lumière dans des guides ou des tuyaux lumineux. La conception intègre des caractéristiques pour une performance optique améliorée et est entièrement conforme aux normes environnementales sans plomb (Pb-free) et RoHS. Une protection intégrée contre les décharges électrostatiques (ESD) protège le dispositif pendant la manipulation et l'assemblage.

2. Analyse des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Tension inverse (V_R) :5 V
• Courant direct (I_F) :25 mA (Continu)
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA (Cycle de service 1/10 @ 1 kHz)
• Dissipation de puissance (P_d) :110 mW
• Protection ESD (HBM) :2000 V
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +100°C
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +110°C
• Température de soudure :Reflow : 260°C max pendant 10 secondes ; Manuel : 350°C max pendant 3 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées à une température ambiante standard de 25°C et un courant direct de 20 mA, sauf indication contraire. Les tolérances sont critiques pour la conception.

• Intensité lumineuse (I_v) :112 à 285 mcd (millicandela). Tolérance de ±11%.
• Angle de vision (2θ_1/2) :120 degrés (typique). Cela définit l'étalement angulaire où l'intensité est au moins la moitié de la valeur de crête.
• Longueur d'onde de crête (λ_p) :468 nm (typique).
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :464,5 à 476,5 nm. Tolérance de ±1 nm.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :20 nm (typique). Cela indique la pureté spectrale de la lumière bleue.
• Tension directe (V_F) :2,90 à 3,60 V. Tolérance de ±0,1 V.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 50 µA à une tension inverse de 5 V.

3. Explication du système de tri

Les LED sont triées en lots (bins) en fonction de paramètres clés pour assurer l'uniformité des séries de production. Les concepteurs peuvent spécifier des lots pour correspondre aux exigences de l'application en matière d'uniformité de couleur et de luminosité.

3.1 Tri par longueur d'onde dominante (Groupe A)

Définit la teinte précise du bleu. Les lots sont étiquetés de A9 à A12, A9 représentant la plage de longueur d'onde la plus courte (464,5-467,5 nm) et A12 la plus longue (473,5-476,5 nm).

3.2 Tri par intensité lumineuse

Définit le niveau de luminosité. Les lots vont de R1 (le plus faible, 112-140 mcd) à S2 (le plus élevé, 225-285 mcd).

3.3 Tri par tension directe (Groupe B2)

Définit la caractéristique électrique. Les lots sont numérotés de 36 à 42, correspondant aux plages de tension de 2,90-3,00 V (Lot 36) à 3,50-3,60 V (Lot 42).

4. Informations mécaniques et de conditionnement

4.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif présente un encombrement CMS compact. Les dimensions critiques incluent la taille du corps, l'espacement des broches et la hauteur totale. Toutes les tolérances non spécifiées sont de ±0,1 mm. La polarité est indiquée par un marquage spécifique ou une configuration de broches sur le boîtier, qui doit être respectée lors de la conception du PCB et de l'assemblage.

4.2 Conditionnement en bande et bobine

Les LED sont fournies sur bande porteuse et bobine pour l'assemblage automatisé par pick-and-place. Les dimensions de la bobine et la conception des alvéoles de la bande sont spécifiées pour assurer la compatibilité avec l'équipement CMS standard. La quantité standard chargée est de 2000 pièces par bobine.

4.3 Sensibilité à l'humidité et stockage

Les composants sont conditionnés dans un sachet aluminium résistant à l'humidité avec un dessicant. Les précautions sont cruciales : le sachet ne doit pas être ouvert avant que les composants ne soient prêts à être utilisés. Avant ouverture, le stockage doit être à ≤30°C et ≤90% HR. Après ouverture, les composants ont une durée de vie recommandée d'un an dans des conditions de ≤30°C et ≤60% HR pour éviter les dommages induits par l'humidité pendant le soudage par reflow.

5. Recommandations de soudage et d'assemblage

La méthode de soudage principale recommandée est le soudage par reflow infrarouge (IR). La température de crête maximale admissible du profil est de 260°C pour une durée ne dépassant pas 10 secondes. Le soudage manuel est autorisé mais doit être limité à 350°C pendant un maximum de 3 secondes par broche pour éviter les dommages thermiques au boîtier plastique et à la puce semi-conductrice.

6. Suggestions d'application

6.1 Scénarios d'application typiques

• Indicateurs optiques :Voyants d'état sur l'électronique grand public, les commandes industrielles et les tableaux de bord automobiles.
• Couplage Guide/Tuyau de lumière :L'émission en vue de dessus et à large angle est idéale pour l'éclairage latéral ou l'injection de lumière dans des guides de lumière en acrylique ou polycarbonate, couramment utilisés pour le rétroéclairage de boutons, les indicateurs de panneau et l'éclairage décoratif.
• Rétroéclairage :Adapté aux petits écrans LCD, claviers, éclairage de commutateurs et éclairage décoratif ou d'accentuation général.
• Éclairage intérieur automobile :Applications telles que le rétroéclairage des commutateurs de tableau de bord, où la fiabilité et la constance de la couleur sont primordiales.

6.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Une résistance de limitation de courant externe estabsolument obligatoire. La tension directe de la LED a un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'une faible augmentation de tension peut provoquer une augmentation importante, potentiellement destructrice, du courant. La valeur de la résistance doit être calculée en fonction de la tension d'alimentation et du courant direct souhaité (typiquement 20 mA ou moins).
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, s'assurer que le PCB fournit un dissipateur thermique adéquat, en particulier dans des environnements à température ambiante élevée ou lorsque le dispositif est piloté au courant continu maximal, améliorera la fiabilité à long terme.
• Précautions ESD :Bien que le dispositif dispose d'une protection ESD intégrée, les procédures de manipulation ESD standard doivent toujours être suivies pendant l'assemblage et l'installation.

7. Tests de fiabilité

Le produit subit une série complète de tests de fiabilité réalisés avec un niveau de confiance de 90% et un Pourcentage de Défauts Toléré par Lot (LTPD) de 10%. Les tests clés incluent :

• Résistance au soudage par reflow
• Cycles de température (-40°C à +100°C)
• Choc thermique
• Stockage à haute et basse température
• Durée de vie en fonctionnement continu (1000 heures à 20mA)
• Haute température/Humidité élevée (85°C/85% HR pendant 1000 heures)

Ces tests valident la robustesse du dispositif face aux contraintes environnementales et opérationnelles typiques rencontrées dans les produits électroniques.

8. Questions fréquemment posées (Basées sur les données techniques)

Q : Quel est le principal avantage de la conception "Vue de Dessus" ?

R : Elle émet la lumière perpendiculairement au plan du PCB, à travers la carte elle-même. Ceci est optimal pour les applications utilisant un guide de lumière positionné directement au-dessus de la LED, car il maximise l'efficacité de couplage et fournit un éclairage uniforme avec un large angle de vision.

Q : Puis-je alimenter cette LED directement depuis une alimentation 5V sans résistance ?

R :No.Cela détruira presque certainement la LED. La tension directe est d'environ 3,2V. Connecter 5V directement forcerait un courant dépassant largement la valeur maximale, provoquant une défaillance immédiate. Une résistance en série est essentielle.

Q : Comment interpréter la valeur d'intensité lumineuse ?

R : L'intensité lumineuse (mesurée en millicandela, mcd) indique la luminosité telle que perçue par l'œil humain depuis une direction spécifique. Le large angle de vision de 120° signifie que cette luminosité est maintenue sur une zone très étendue, mais la valeur d'intensité de crête est mesurée le long de l'axe central (0°).

Q : Que signifient les informations de tri sur l'étiquette ?

R : L'étiquette inclut des codes pour le Rang d'Intensité Lumineuse (CAT), les Coordonnées Chromatiques (HUE) et le Rang de Tension Directe (REF). Cela permet la traçabilité et garantit que vous recevez des composants avec les caractéristiques optiques et électriques spécifiques que vous avez commandées, ce qui est crucial pour l'homogénéité des couleurs dans les applications à plusieurs LED.

9. Principe de fonctionnement

Le dispositif est une source de lumière semi-conductrice. Il est basé sur une puce en Nitrure de Gallium-Indium (InGaN), qui est un matériau semi-conducteur à bande interdite directe. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil du dispositif est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active de la puce. Dans ce système matériel spécifique (InGaN), ce processus de recombinaison libère de l'énergie principalement sous forme de photons dans le spectre des longueurs d'onde bleues (autour de 468 nm). Le matériau de lentille transparent comme l'eau encapsule la puce et aide à façonner la lumière émise en un motif à large angle souhaité.

10. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Rétroéclairage pour panneau à touches membrane

Un concepteur crée un panneau d'interface utilisateur avec plusieurs touches membrane qui doivent être rétroéclairées en bleu pour être visibles dans des conditions de faible luminosité. Le panneau utilise des guides de lumière individuels pour chaque icône de touche, acheminés depuis un PCB central.

Sélection du composant :La LED bleue de la série 65-11 est choisie car son émission en vue de dessus se couple efficacement à la base des guides de lumière. Le large angle de vision de 120° assure un éclairage uniforme sur la zone de l'icône même si l'alignement n'est pas parfait.

Conception du circuit :L'alimentation du système est de 5V. Pour chaque LED, une résistance de limitation de courant est calculée. En utilisant un V_Ftypique de 3,2V et un I_Fcible de 20mA, la valeur de la résistance est R = (5V - 3,2V) / 0,02A = 90 Ω. Une résistance standard de 91 Ω est sélectionnée. La dissipation de puissance dans la résistance est (1,8V)^2 / 91Ω ≈ 36 mW, bien dans les limites d'une résistance standard de 1/8W.

Implantation PCB :Les empreintes des LED sont placées précisément sous les trous de montage des guides de lumière. Les marquages de polarité sur la sérigraphie du PCB correspondent à l'indicateur anode/cathode de la LED. De petites connexions de décharge thermique sont utilisées sur la pastille connectée à la cathode de la LED (pastille thermique, si présente) pour faciliter le soudage tout en assurant une certaine dissipation thermique.

Résultat :Le produit final atteint un rétroéclairage bleu uniforme et lumineux pour toutes les touches avec une consommation d'énergie minimale et une haute fiabilité, validée par les tests de fiabilité spécifiés du composant.