Spécification de la LED rouge 0402 - 1,0x0,5x0,4mm - Tension directe 1,6-2,4V - Puissance 48mW - Fiche technique

1. Aperçu du produit

1.1 Description générale

Cette LED est une diode électroluminescente rouge montée en surface fabriquée à partir d'une puce rouge. Les dimensions du boîtier sont de 1,0 mm x 0,5 mm x 0,4 mm, ce qui la rend adaptée aux conceptions compactes. Elle offre un large angle de vision et est compatible avec les processus d'assemblage SMT standard. Le dispositif est conçu pour les applications d'indicateurs et d'affichages à usage général.

1.2 Caractéristiques

• Angle de vision extrêmement large de 140 degrés.
• Convient à tous les processus d'assemblage et de soudure SMT.
• Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 3 (selon JEDEC).
• Conforme à la directive RoHS et exempt de substances dangereuses.

1.3 Applications

• Indicateurs optiques dans les appareils électroniques grand public.
• Rétroéclairage de commutateurs et de symboles.
• Enseignes électroniques générales et modules d'affichage.

2. Paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques (à Ts=25°C, IF=5mA)

Voici les principaux paramètres électriques et optiques mesurés à un courant direct de 5 mA et une température ambiante de 25°C :

• Largeur de bande spectrale à mi-hauteur :15 nm (typique). Cela indique la largeur du spectre d'émission à l'intensité maximale à mi-hauteur.
• Tension directe (VF) :Classée en 8 gammes de 1,6 V à 2,4 V, avec des incréments de 0,1 V. Les catégories incluent A1 (1,6-1,7 V), A2 (1,7-1,8 V), B1 (1,8-1,9 V), B2 (1,9-2,0 V), C1 (2,0-2,1 V), C2 (2,1-2,2 V), D1 (2,2-2,3 V), D2 (2,3-2,4 V).
• Longueur d'onde dominante (λD) :Disponible en trois catégories : F00 (625–630 nm), G00 (630–635 nm), H00 (635–640 nm).
• Intensité lumineuse (IV) :Triée en six catégories : A00 (8–12 mcd), B00 (12–18 mcd), C00 (18–28 mcd), D00 (28–43 mcd), E00 (43–65 mcd), F00 (65–100 mcd).
• Angle de vision (2θ1/2) :140 degrés (typique), offrant un large diagramme de rayonnement.
• Courant inverse (IR) :Maximum 10 μA à une tension inverse VR=5V.
• Résistance thermique (RTHJ-S) :Maximum 450 °C/W, indiquant la résistance thermique de la jonction au point de soudure.

2.2 Valeurs nominales absolues maximales

Pour éviter tout dommage, la LED ne doit pas être utilisée au-delà des limites suivantes :

• Dissipation de puissance (Pd) : 48 mW.
• Courant direct (IF) : 20 mA en continu.
• Courant direct de crête (IFP) : 60 mA (largeur d'impulsion 0,1 ms, rapport cyclique 1/10).
• Décharge électrostatique (ESD, HBM) : 2000 V.
• Température de fonctionnement (Topr) : -40 à +85 °C.
• Température de stockage (Tstg) : -40 à +85 °C.
• Température de jonction (Tj) : 95 °C.

3. Système de classement

3.1 Classement par tension

La tension directe est strictement contrôlée par classement pour garantir des performances constantes dans les circuits en série et en parallèle. Il existe huit catégories de tension allant de 1,6 V à 2,4 V, chacune couvrant une fenêtre de 0,1 V. Les codes de catégorie sont A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1 et D2.

3.2 Classement par longueur d'onde

La longueur d'onde dominante est classée en trois groupes pour répondre à des exigences de couleur spécifiques : F00 (625–630 nm, rouge foncé), G00 (630–635 nm, rouge standard) et H00 (635–640 nm, rouge légèrement plus long).

3.3 Classement par intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est divisée en six catégories pour offrir une flexibilité dans le choix de la luminosité. Les catégories vont de A00 (la plus faible) à F00 (la plus élevée), avec des valeurs de 8 mcd à 100 mcd.

4. Courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La courbe montre une relation logarithmique : à mesure que le courant direct augmente, la tension directe augmente également progressivement. À 5 mA, la tension typique est d'environ 1,8–2,0 V selon la catégorie.

4.2 Courant direct vs intensité relative

La sortie lumineuse relative augmente avec le courant direct. La courbe est presque linéaire jusqu'à 20 mA, ce qui indique une bonne efficacité aux courants de commande typiques.

4.3 Température de la broche vs intensité relative

À mesure que la température de la broche augmente, l'intensité relative diminue. À 85°C, l'intensité peut chuter à environ 80–90 % de la valeur à 25°C, selon le courant.

4.4 Température de la broche vs courant direct

Les températures plus élevées nécessitent une diminution du courant direct pour éviter de dépasser la température de jonction maximale.

4.5 Courant direct vs longueur d'onde dominante

L'augmentation du courant direct provoque un léger décalage de la longueur d'onde dominante, généralement de quelques nanomètres vers les longueurs d'onde plus longues.

4.6 Intensité relative vs longueur d'onde

Le spectre d'émission a un pic autour de 625–640 nm avec une demi-largeur de 15 nm, offrant une couleur rouge étroite.

4.7 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement montre un angle large de 140 degrés, ce qui rend la LED adaptée à l'éclairage de grandes surfaces dans les applications d'indicateurs.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier de la LED mesure 1,0 mm × 0,5 mm × 0,4 mm (longueur × largeur × hauteur). La vue de dessus montre deux électrodes : anode et cathode. La vue de dessous révèle des plages de soudure de différentes tailles pour une identification facile. La polarité est indiquée par une encoche ou un point sur la surface supérieure.

5.2 Polarité et motifs de soudure

Le motif de soudure recommandé se compose de deux plages : une pour l'anode (plus grande) et une pour la cathode (plus petite). Un alignement correct garantit la polarité correcte. Les dimensions de disposition sont fournies dans la fiche technique : 0,6 mm pour chaque plage avec un espacement de 0,5 mm.

5.3 Dimensions du ruban et de la bobine

Le ruban de transport utilise une largeur de 8 mm, avec un pas de 2,00 mm pour les poches de composants. Le diamètre de la bobine est de 178 mm, avec une largeur de 8,0 mm. Chaque bobine contient 4000 pièces.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Soudure par refusion SMT

Le profil de refusion recommandé implique une vitesse de montée en température jusqu'à 3°C/s, un préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60 à 120 secondes, suivi d'une montée à une température de crête de 260°C (max) pendant une durée de 10 secondes. Refroidir à une vitesse allant jusqu'à 6°C/s. Le temps total de 25°C à la crête ne doit pas dépasser 8 minutes.

6.2 Soudure à la main

Si une soudure à la main est nécessaire, utilisez un fer à souder avec une température inférieure à 300°C et terminez le joint en moins de 3 secondes. Une seule opération de soudure à la main est autorisée par LED.

6.3 Réparation et retouche

La réparation après soudure n'est pas recommandée. Si elle est inévitable, utilisez un fer à souder à double pointe et vérifiez que les caractéristiques de la LED ne sont pas compromises. Évitez les contraintes mécaniques pendant le refroidissement.

6.4 Précautions générales

Ne montez pas les LED sur des zones de PCB gondolées. Après la soudure, ne déformez pas la carte et n'appliquez pas de vibrations. Un refroidissement rapide après refusion n'est pas autorisé.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Ruban de transport et bobine

L'emballage standard est de 4000 pièces par bobine dans un ruban de transport de 8 mm. Le ruban comporte des trous d'alimentation et un ruban de couverture supérieur. La bobine est étiquetée avec le numéro de pièce, le numéro de lot, les codes de catégorie, la quantité et la date.

7.2 Emballage résistant à l'humidité

Les LED sont expédiées dans des sacs barrière à l'humidité avec un dessiccant pour maintenir de faibles niveaux d'humidité. Le niveau MSL 3 exige qu'après ouverture, les dispositifs soient utilisés dans les 168 heures s'ils sont stockés à ≤30°C/60%HR. Un étuvage à 60°C pendant 24 heures est nécessaire si le délai est dépassé.

7.3 Résumé des tests de fiabilité

Le produit a passé les tests de fiabilité standard, notamment la soudure par refusion (260°C, 10 s, 2 cycles), les cycles de température (−40°C à 100°C, 100 cycles), le choc thermique (−40°C/100°C, 300 cycles), le stockage à haute température (100°C, 1000 h), le stockage à basse température (−40°C, 1000 h) et le test de durée de vie (25°C, 5 mA, 1000 h). Les critères de défaillance sont définis comme un décalage de VF >10 %, un IR >2x la limite, ou une baisse d'intensité >30 %.

8. Recommandations d'application

8.1 Circuits d'application typiques

Pour les applications d'indicateurs, une résistance de limitation de courant en série doit être utilisée. Par exemple, sous une alimentation de 5 V et un courant de 5 mA, une résistance d'environ 640 Ω (pour VF≈1,8 V) est appropriée. Pour une luminosité plus élevée, pilotez jusqu'à 20 mA avec une gestion thermique appropriée.

8.2 Protection ESD

La LED a une tension de tenue ESD de 2000 V (HBM). Cependant, des précautions ESD standard (mise à la terre, bracelets antistatiques, ioniseurs) sont recommandées lors de la manipulation et de l'assemblage.

8.3 Conception thermique

Bien que la résistance thermique soit relativement élevée (450°C/W), la faible dissipation de puissance rend la chaleur gérable. Assurez un bon contact de soudure et évitez de placer la LED à proximité de sources de chaleur haute puissance.

9. Comparaison technique

9.1 Comparaison avec les LED rouges 0402 standard

Cette LED offre un angle de vision plus large (140°) par rapport aux dispositifs typiques de 120°. Les options de classement strict permettent une meilleure cohérence des couleurs et de la luminosité. La valeur ESD de 2 kV est supérieure à celle de nombreuses LED standard (généralement 1 kV). La résistance thermique est comparable à celle des boîtiers similaires.

10. Questions fréquentes

10.1 Quel est le courant direct recommandé ?

Le courant de test typique est de 5 mA, mais la LED peut être pilotée jusqu'à 20 mA en continu. Pour les impulsions, jusqu'à 60 mA à 10 % de rapport cyclique.

10.2 Comment dois-je stocker les LED après ouverture du sac ?

Stockez à ≤30°C et ≤60% HR. Utilisez dans les 168 heures. Si non utilisé, étuvez à 60°C pendant 24 heures avant utilisation.

10.3 Puis-je utiliser ces LED dans des applications extérieures ?

La plage de température de fonctionnement est de -40 à +85°C, ce qui les rend adaptées à de nombreuses applications extérieures si elles sont correctement protégées contre l'humidité et les contraintes mécaniques.

11. Exemples d'application pratiques

11.1 Indicateur d'état sur un étui de smartphone

Une LED rouge 0402 est utilisée pour indiquer l'état de charge. Avec un courant de 5 mA, elle offre une visibilité suffisante. Le large angle de vision garantit que l'indicateur est visible sous différents angles.

11.2 Bouton poussoir rétroéclairé dans une console automobile

Plusieurs LED 0402 sont placées derrière un symbole pour fournir un rétroéclairage rouge uniforme. La taille compacte permet un placement dense.

12. Principe de fonctionnement

12.1 Principe de fonctionnement de la LED rouge

La LED est basée sur une jonction semi-conductrice fabriquée à partir d'un matériau émettant du rouge (généralement AlGaInP ou GaAsP). Lorsqu'une polarisation directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, émettant des photons dont l'énergie correspond à la gamme de longueurs d'onde rouges (625–640 nm). L'intensité est proportionnelle au courant. La puce est encapsulée dans un boîtier transparent en époxy ou en silicone qui dirige la lumière vers l'extérieur.

13. Tendances de développement

13.1 Miniaturisation et efficacité accrue

La tendance dans le conditionnement des LED est vers des empreintes plus petites comme le 0402 et même le 0201, sans sacrifier la luminosité ou la fiabilité. Les progrès dans la conception des puces et la technologie des luminophores (pour les LED blanches) continuent d'augmenter l'efficacité. Pour les LED rouges, les structures AlGaInP améliorées ont conduit à une efficacité lumineuse plus élevée et à une meilleure stabilité en température. Les développements futurs pourraient inclure une protection ESD intégrée et des capacités de puissance plus élevées dans de petits boîtiers.