Fiche Technique LED Bleue CMS à Montage Inversé - 2.0x1.25x0.8mm - Tension 2.8-3.8V - Puissance 76mW - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED bleue CMS (Dispositif à Montage en Surface) à montage inversé et haute luminosité. Le composant utilise une puce InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium), réputée pour produire une émission de lumière bleue efficace et brillante. Conçu pour les processus d'assemblage automatisés, il est conditionné sur bande de 8 mm enroulée sur des bobines de 7 pouces, facilitant la production en grande série. La LED est conforme aux directives RoHS (Restriction des Substances Dangereuses), la classant comme un produit vert adapté à la fabrication électronique moderne.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les limites opérationnelles du dispositif sont définies à une température ambiante (Ta) de 25°C. Le courant direct continu (DC) maximal est de 20 mA. Un courant direct de crête plus élevé de 100 mA est autorisé en conditions pulsées avec un cycle de service de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms. La dissipation de puissance maximale est de 76 mW. La plage de température de fonctionnement est de -20°C à +80°C, tandis que la plage de température de stockage s'étend de -30°C à +100°C. Pour le soudage, il peut supporter une refusion infrarouge à 260°C pendant un maximum de 10 secondes.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres de performance clés sont mesurés à Ta=25°C et un courant direct (IF) de 20 mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (IV) :S'étend d'un minimum de 28,0 mcd à un maximum de 180,0 mcd. La valeur typique n'est pas spécifiée, indiquant une large plage de binning.
• Angle de vision (2θ1/2) :Un large angle de vision de 130 degrés, défini comme l'angle hors axe où l'intensité est la moitié de la valeur axiale.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :Typiquement 468 nm.
• Longueur d'onde dominante (λd) :S'étend de 465,0 nm à 475,0 nm, définissant la couleur perçue.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Approximativement 25 nm, indiquant la pureté spectrale de la lumière bleue.
• Tension directe (VF) :S'étend de 2,80 V à 3,80 V à 20 mA.
• Courant inverse (IR) :Maximum de 10 μA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.

Des notes importantes précisent les conditions de mesure : l'intensité lumineuse utilise un filtre de réponse oculaire CIE, et la prudence contre les Décharges Électrostatiques (ESD) est soulignée, recommandant une mise à la terre et des procédures de manipulation appropriées.

3. Explication du système de binning

Le produit est catégorisé en bins basés sur des paramètres clés pour assurer la cohérence en application. Trois dimensions de binning distinctes sont fournies :

3.1 Binning de tension directe

Les bins sont étiquetés D7 à D11, chacun couvrant une plage de 0,2V de 2,80V à 3,80V, avec une tolérance de ±0,1V par bin.

3.2 Binning d'intensité lumineuse

Les bins sont étiquetés N, P, Q et R. L'intensité va de 28-45 mcd (N) jusqu'à 112-180 mcd (R), avec une tolérance de ±15% par bin.

3.3 Binning de longueur d'onde dominante

Les bins sont étiquetés AC (465,0-470,0 nm) et AD (470,0-475,0 nm), avec une tolérance serrée de ±1 nm par bin.

Ce binning multidimensionnel permet aux concepteurs de sélectionner des LED correspondant aux exigences spécifiques de tension, de luminosité et de couleur pour leurs circuits.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence aux courbes typiques de caractéristiques électriques et optiques mesurées à 25°C de température ambiante. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, ces courbes incluent typiquement :

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation non linéaire, cruciale pour concevoir des circuits de limitation de courant.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Démontre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, jusqu'à la valeur maximale nominale.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Montre la diminution de la sortie lorsque la température augmente, important pour la gestion thermique.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, centré autour de la longueur d'onde de crête de 468 nm avec une demi-largeur d'environ 25 nm.

Ces courbes sont essentielles pour prédire les performances dans des conditions non standard.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est conforme à un boîtier CMS standard EIA. Toutes les dimensions sont fournies en millimètres avec une tolérance générale de ±0,10 mm. L'empreinte spécifique et la hauteur sont définies dans le dessin du boîtier, ce qui est crucial pour la conception du PCB (Carte de Circuit Imprimé).

5.2 Identification de polarité et conception des pastilles

En tant que composant à montage inversé, l'orientation pour le soudage est opposée à celle des LED standard à émission par le dessus. La fiche technique inclut les dimensions suggérées des pastilles de soudure pour assurer une connexion fiable et un bon alignement pendant la refusion. L'identification correcte de la polarité est vitale pour éviter une installation incorrecte.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

A suggested infrared reflow profile for lead-free (Pb-free) processes is provided. Key parameters include a pre-heat zone (150-200°C), a maximum peak temperature of 260°C, and a time above liquidus not exceeding 10 seconds. The profile is based on JEDEC standards to ensure reliability. The datasheet notes that the optimal profile may vary based on PCB design, solder paste, and oven characteristics, and recommends board-specific characterization.

.2 Hand Soldering

Si une soudure manuelle est nécessaire, une température de fer à souder ne dépassant pas 300°C est recommandée, avec un temps de soudage maximum de 3 secondes par pastille, une seule fois.

6.3 Nettoyage

Le nettoyage ne doit être effectué que si nécessaire. Les agents approuvés sont l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique à température normale pendant moins d'une minute. L'utilisation de produits chimiques non spécifiés est interdite car ils pourraient endommager le boîtier de la LED.

6.4 Conditions de stockage

Pour les sachets scellés non ouverts, étanches à l'humidité avec dessicant, le stockage doit être à ≤30°C et ≤90% d'Humidité Relative (HR), avec une durée de conservation d'un an. Une fois ouverts, les LED doivent être stockées à ≤30°C et ≤60% HR. Les composants retirés de leur emballage d'origine sont recommandés pour subir une refusion IR dans les 672 heures (28 jours, MSL 2a). Pour un stockage au-delà de cette période, un préchauffage (baking) à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant l'assemblage est conseillé.

7. Informations d'emballage et de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée de 8 mm de large, scellée avec une bande de couverture, et enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre. La quantité standard par bobine est de 3000 pièces. Une quantité minimale de commande de 500 pièces est spécifiée pour les restes. L'emballage suit les normes ANSI/EIA 481, avec un maximum de deux composants manquants consécutifs autorisés par bobine.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED bleue est adaptée à un large éventail d'applications nécessitant des voyants lumineux, un rétroéclairage ou un éclairage décoratif dans l'électronique grand public, les équipements de bureau, les dispositifs de communication et les appareils ménagers. Sa conception à montage inversé la rend idéale pour les applications où la lumière est destinée à être émise à travers un substrat ou un panneau depuis le côté opposé du PCB.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à 20 mA DC ou moins.
• Protection ESD :Mettre en œuvre des protections ESD pendant la manipulation et l'assemblage, car les LED sont sensibles aux décharges statiques.
• Gestion thermique :S'assurer que la conception du PCB permet une dissipation thermique adéquate, surtout lors d'un fonctionnement à haute température ambiante ou près du courant maximal, pour maintenir la sortie lumineuse et la longévité.
• Conception optique :Prendre en compte le large angle de vision de 130 degrés lors de la conception de guides de lumière ou de lentilles.

9. Comparaison et différenciation technique

Les principales caractéristiques différenciantes de cette LED sont saconfiguration à montage inverséet son utilisation d'unepuce InGaN ultra-lumineuse. Comparée aux LED standard à émission par le dessus, le boîtier à montage inversé offre une flexibilité de conception pour des chemins optiques spécifiques. La technologie InGaN fournit une efficacité plus élevée et une sortie de lumière bleue plus brillante par rapport aux technologies plus anciennes. Le système de binning complet permet également un contrôle plus serré de la couleur et de la luminosité dans les séries de production, ce qui est un avantage pour les applications nécessitant une cohérence de couleur.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quel est l'objectif d'une LED à montage inversé ?

R : Une LED à montage inversé est conçue pour être soudée sur le PCB avec sa surface émettrice de lumière orientée vers le bas. La lumière est ensuite émise à travers un trou ou une ouverture dans la carte, ou à travers un matériau translucide. Ceci est utile pour créer des voyants élégants et encastrés.

Q : Puis-je alimenter cette LED directement à partir d'une alimentation 5V ?

R : Non. La tension directe varie de 2,8V à 3,8V. La connecter directement à 5V provoquerait un courant excessif, risquant de détruire la LED. Vous devez utiliser une résistance de limitation de courant ou un régulateur.

Q : Que signifie le code de bin (par ex., D9, Q, AC) sur l'étiquette de la bobine ?

R : Il spécifie les caractéristiques électriques et optiques des LED sur cette bobine. "D9" indique une tension directe entre 3,20V et 3,40V. "Q" indique une intensité lumineuse entre 71,0 et 112,0 mcd. "AC" indique une longueur d'onde dominante entre 465,0 et 470,0 nm.

Q : Combien de temps puis-je stocker ces LED après avoir ouvert le sachet ?

R : Pour de meilleurs résultats et pour éviter les problèmes de niveau de sensibilité à l'humidité (MSL), elles doivent être soudées dans les 672 heures (28 jours) suivant l'exposition aux conditions ambiantes de l'usine (<30°C/60% HR). Si stockées plus longtemps, un préchauffage (baking) est requis.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau de voyants d'état pour un routeur réseau.

Un concepteur a besoin de plusieurs LED bleues brillantes pour indiquer les états "Alimentation", "Internet" et "Wi-Fi". La conception du panneau exige que la lumière brille à travers de petites icônes gravées au laser sur un cache plastique avant, avec le PCB monté derrière. L'utilisation de cette LED bleue à montage inversé est idéale. Le concepteur devrait :

1. Placer les LED sur le côté inférieur du PCB, alignées avec les trous sous chaque icône.

2. Sélectionner un code de bin (par ex., R pour une haute luminosité, AD pour une teinte bleue légèrement plus verte) pour assurer une apparence uniforme.

3. Concevoir l'empreinte PCB exactement selon la disposition suggérée des pastilles.

4. Calculer une résistance de limitation de courant pour une alimentation de 3,3V : R = (3,3V - VF_typique) / 0,020A. En utilisant une VF typique de 3,3V, R = 0 ohms, ce qui n'est pas réalisable. Par conséquent, ils utiliseraient un courant plus faible (par ex., 15 mA) ou sélectionneraient un bin avec une VF plus basse (D7 ou D8) pour avoir une valeur de résistance utilisable, assurant que la LED fonctionne dans les spécifications.

12. Introduction au principe technique

Cette LED est basée sur une structure de diode semi-conductrice en Nitrure d'Indium et de Gallium (InGaN). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage InGaN détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise — dans ce cas, le bleu (~468 nm). Le "montage inversé" se réfère purement à l'orientation mécanique du boîtier ; le principe d'électroluminescence sous-jacent reste le même que pour toute LED standard.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

La tendance des LED CMS continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), des tailles de boîtier plus petites et une fiabilité améliorée. La technologie InGaN pour les LED bleues et vertes a connu des améliorations constantes en termes de sortie et de longévité. Il y a également un accent croissant sur un binning plus serré de la couleur et de l'intensité pour répondre aux demandes d'applications comme les affichages couleur complets et l'éclairage architectural, où la cohérence est critique. De plus, les avancées en matière de boîtiers se concentrent sur l'amélioration des performances thermiques pour permettre des courants de commande plus élevés sans compromettre la durée de vie, et sur l'amélioration de la compatibilité avec les processus automatisés de placement et de soudure par refusion pour une production de masse rentable.