Fiche technique LED RF-GNB170TS-CF - Taille 2.0x1.25x0.7mm - Tension directe 2.8-3.4V - Puissance 105mW - Couleur Verte

1. Aperçu du produit

Ce dispositif est une LED colorée fabriquée à l'aide d'une puce verte. Il est conçu pour l'indication optique à usage général, les commutateurs et les affichages de symboles, ainsi que d'autres applications nécessitant une source lumineuse compacte et montée en surface. La LED possède un angle de vue extrêmement large de 140 degrés, ce qui la rend adaptée aux applications où une distribution lumineuse uniforme est essentielle. Elle est compatible avec tous les processus standard d'assemblage et de soudure SMT et répond aux exigences de conformité RoHS. Le niveau de sensibilité à l'humidité est classé au niveau 3, nécessitant une manipulation et un stockage appropriés pour éviter l'absorption d'humidité. Les dimensions du boîtier sont de 2,0 mm x 1,25 mm x 0,7 mm, permettant des conceptions de circuits imprimés à haute densité.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

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

Les paramètres électriques et optiques sont spécifiés à un courant de test de 20 mA sauf indication contraire. La tension directe (VF) est divisée en plusieurs catégories allant d'un minimum de 2,8 V (catégorie G1) à un maximum de 3,4 V (catégorie J1), avec des valeurs typiques variant selon les catégories. La longueur d'onde dominante (λD) s'étend de 515,0 nm à 530,0 nm, couvrant les catégories D10 à F20. L'intensité lumineuse (IV) varie de 260 mcd à 900 mcd selon les catégories 1AU à 1CM. La largeur de bande spectrale à mi-hauteur (Δλ) est typiquement de 15 nm. L'angle de vue (2θ1/2) est de 140 degrés typique. Le courant inverse (IR) à VR=5V est limité à 10 μA maximum. La résistance thermique de la jonction au point de soudure (RTHJ-S) est de 450 °C/W maximum.

2.2 Caractéristiques maximales absolues

Les caractéristiques maximales absolues ne doivent pas être dépassées, même momentanément, pour éviter tout dommage permanent. La dissipation de puissance (Pd) est de 105 mW. Le courant direct (IF) est de 30 mA continu, avec un courant direct de crête (IFP) de 60 mA à un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms. La tension de tenue aux décharges électrostatiques (ESD) (HBM) est de 1000 V. La plage de température de fonctionnement (Topr) est de -40°C à +85°C. La plage de température de stockage (Tstg) est de -40°C à +85°C. La température de jonction (Tj) ne doit pas dépasser 95°C.

2.3 Tolérances de mesure

La tolérance de mesure de la tension directe est de ±0,1 V. La tolérance de mesure de la longueur d'onde dominante est de ±2 nm. La tolérance de mesure de l'intensité lumineuse est de ±10%. Toutes les mesures sont effectuées dans les conditions de test standard de Refond (nom du fabricant omis pour conformité).

3. Système de classement

La LED est classée selon la tension directe, la longueur d'onde dominante et l'intensité lumineuse. Les catégories de tension directe vont de G1 (2,8 V typique) à J1 (3,4 V typique). Les catégories de longueur d'onde incluent 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) et F20 (527,5-530,0 nm). Les catégories d'intensité lumineuse sont 1AU (260-330 mcd), 1AV (330-430 mcd), 1CG (430-560 mcd), 1CL (560-700 mcd) et 1CM (700-900 mcd). Les utilisateurs finaux peuvent spécifier la combinaison requise de catégories pour leur application.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La tension directe augmente avec le courant direct selon une relation exponentielle typique des diodes. Au courant de test de 20 mA, la tension directe se situe dans les catégories spécifiées. La courbe est fournie dans la Figure 1-6 de la spécification originale.

4.2 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 élevés. Cette relation est illustrée dans la Figure 1-7.

4.3 Température de la broche en fonction de l'intensité relative et du courant direct

Lorsque la température de la broche augmente, l'intensité relative diminue progressivement. Par exemple, à une température ambiante de 100°C, l'intensité relative chute à environ 80% de la valeur à 25°C. Le courant direct maximal admissible diminue également avec l'augmentation de la température de la broche, comme le montrent les Figures 1-8 et 1-9.

4.4 Décalage de longueur d'onde avec le courant et la température

La longueur d'onde dominante se déplace légèrement avec le courant direct, augmentant d'environ 2-3 nm de 5 mA à 30 mA (Figure 1-10). La distribution spectrale (Figure 1-11) montre un pic à environ 520 nm avec une largeur de bande à mi-hauteur de 15 nm.

4.5 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement (Figure 1-12) montre une large distribution angulaire avec une intensité relative supérieure à 0,8 jusqu'à ±60° de l'axe optique. L'angle de vue de 140° correspond à la largeur totale à mi-hauteur.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier mesure 2,0 mm (longueur) x 1,25 mm (largeur) x 0,7 mm (hauteur). La vue de dessus montre deux plots (Plot 1 et Plot 2) pour la connexion électrique. La polarité est indiquée sur la vue de dessous : la cathode est marquée par une zone de couleur verte (selon la révision récente). Le motif de soudure recommande une disposition des plots avec des dimensions de 1,20 mm x 0,80 mm pour chaque plot, avec un espacement de 3,20 mm entre les centres des deux plots. Toutes les tolérances dimensionnelles sont de ±0,2 mm sauf indication contraire.

5.2 Dimensions du ruban de transport

Les LEDs sont emballées dans un ruban de transport d'une largeur de 8,00 mm. Le pas entre les poches est de 4,00 mm, et la distance entre le trou de pignon et le centre de la poche est de 1,75 mm. La profondeur de la poche est de 1,42 mm, accueillant la LED de 0,7 mm d'épaisseur. Le ruban supérieur recouvre les poches, et des marques de polarité sont fournies pour l'orientation.

5.3 Dimensions de la bobine

Le diamètre de la bobine est de 178 ± 1 mm, avec un diamètre du moyeu de 60 ± 1 mm et une largeur de 8,0 ± 0,1 mm. Le diamètre du trou d'axe est de 13,0 ± 0,5 mm. Une étiquette est apposée sur la bobine pour l'identification.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion SMT

Le profil de soudure par refusion recommandé suit la norme JEDEC J-STD-020. La vitesse de montée moyenne de Tsmin (150°C) à TP (pic 260°C) ne doit pas dépasser 3°C/s. Zone de préchauffage : Tsmin = 150°C, Tsmax = 200°C, avec un temps de maintien de 60 à 120 secondes. Le temps au-dessus de la température de liquidus (TL = 217°C) doit être de 60 à 150 secondes. La température de crête (TP) est de 260°C avec un temps maximum à moins de 5°C de TP de 30 secondes, et le temps à la température de crête réelle (tp) ne doit pas dépasser 10 secondes. La vitesse de refroidissement ne doit pas dépasser 6°C/s. Le temps total de 25°C à la crête doit être inférieur à 8 minutes.

6.2 Soudure manuelle et réparation

La soudure manuelle doit être effectuée à une température inférieure à 300°C pendant moins de 3 secondes, et une seule fois. La réparation des LEDs soudées 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 endommagées.

6.3 Conditions de stockage et étuvage

Avant d'ouvrir le sachet en aluminium, stockez à ≤30°C et ≤75% HR jusqu'à un an à compter de la date d'emballage. Après ouverture, les LEDs doivent être utilisées dans les 168 heures (≥24 heures) à ≤30°C et ≤60% HR. Si la carte indicatrice d'humidité montre une humidité excessive ou si le temps de stockage a été dépassé, étuvez les LEDs à 60±5°C pendant au moins 24 heures avant utilisation.

7. Informations d'emballage et de commande

7.1 Quantité d'emballage

La quantité d'emballage standard est de 4000 pièces par bobine. Les bobines sont placées dans des sachets barrière à l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Les sachets sont ensuite emballés dans des cartons.

7.2 Informations sur l'étiquette

Chaque bobine est étiquetée avec une étiquette contenant : le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de catégorie (incluant le code de flux lumineux, le code de chromaticité, le code de tension directe, le code de longueur d'onde), la quantité d'emballage et la date de fabrication. Une étiquette d'avertissement ESD supplémentaire est apposée sur le sachet barrière à l'humidité.

8. Notes d'application

8.1 Applications typiques

Cette LED verte est idéale pour les indicateurs optiques, le rétroéclairage, l'illumination de commutateurs et de symboles, les affichages de tableau de bord et la signalisation générale. Son large angle de vue la rend adaptée aux indicateurs de grande surface où la visibilité depuis plusieurs angles est requise.

8.2 Considérations de conception

• Limitation du courant :Utilisez toujours une résistance en série pour limiter le courant. Un léger décalage de tension peut provoquer une variation importante du courant en raison de la courbe I-V abrupte. Assurez-vous que le courant ne dépasse jamais la valeur maximale absolue de 30 mA.
• Gestion thermique :La génération de chaleur dégrade l'efficacité lumineuse et modifie la couleur. Concevez le circuit imprimé avec une surface de cuivre suffisante pour dissiper la chaleur. Pour les réseaux à haute densité, envisagez des vias thermiques.
• Protection ESD :Le dispositif est sensible aux décharges électrostatiques. Utilisez des précautions ESD appropriées lors de la manipulation et de l'assemblage. Envisagez d'ajouter une diode de protection inverse dans le circuit de commande.
• Compatibilité environnementale :Évitez l'exposition aux composés soufrés (moins de 100 ppm). La teneur en brome et en chlore dans les matériaux en contact doit être inférieure à 900 ppm chacun, et le total inférieur à 1500 ppm. Les composés organiques volatils (COV) peuvent pénétrer dans l'encapsulation en silicone et provoquer une décoloration ; vérifiez la compatibilité des matériaux avant utilisation.
• Manipulation mécanique :N'appliquez pas de force mécanique sur la lentille en silicone. Utilisez une pince sur les surfaces latérales. Évitez de plier le circuit imprimé après soudure. Ne refroidissez pas rapidement le dispositif après refusion.
• Nettoyage :Si un nettoyage est nécessaire, utilisez de l'alcool isopropylique. Les autres solvants doivent être vérifiés pour ne pas endommager le boîtier. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il peut provoquer des dommages internes.

9. Foire aux questions

Q1 : Quelle est la durée maximale de stockage avant ouverture du sachet scellé ?
R : Jusqu'à un an à ≤30°C et ≤75% HR.

Q2 : La LED peut-elle être utilisée en extérieur ?
R : La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C, ce qui couvre de nombreux environnements extérieurs. Cependant, une protection contre l'humidité et l'exposition aux UV doit être prise en compte.

Q3 : Comment interpréter les codes de catégorie sur l'étiquette ?
R : Le code de catégorie comprend un code de flux lumineux (ex. 1AU), un code de chromaticité (ex. D10), un code de tension directe (ex. G1) et un code de longueur d'onde (ex. 515). Reportez-vous à la spécification du produit pour les limites exactes.

Q4 : Quelle est la méthode de nettoyage recommandée si la LED est contaminée ?
R : L'alcool isopropylique est recommandé. N'utilisez pas de nettoyage par ultrasons.

10. Cas d'application pratique

Considérons un panneau de commutateur domestique intelligent avec plusieurs indicateurs d'état. Une LED verte (longueur d'onde dominante ~520 nm) peut indiquer l'état 'allumé' ou 'connecté'. Grâce à son large angle de vue de 140°, l'indicateur est visible depuis presque tous les angles. Le petit boîtier (2,0x1,25mm) permet de placer plusieurs indicateurs rapprochés sur un circuit imprimé compact. En utilisant une résistance série d'environ 180 ohms (pour une alimentation de 5V et une tension directe typique de 2,8V), le courant est limité à environ 12 mA, bien dans la plage de fonctionnement sûr. La conception du circuit imprimé inclut un plan de masse pour la dissipation thermique, garantissant que la température de jonction reste inférieure à 95°C même dans un boîtier chaud.

11. Principe de fonctionnement

Une LED verte (diode électroluminescente) est un dispositif semi-conducteur qui émet de la lumière lorsque les électrons se recombinent avec les trous dans la région active. La puce verte est généralement fabriquée à partir de nitrure de gallium (GaN) ou de nitrure de gallium-indium (InGaN). Lorsqu'une polarisation directe est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la couche active de puits quantique, où ils se recombinent radiativement, émettant des photons dont l'énergie correspond à la bande interdite. Pour l'émission verte, la bande interdite est d'environ 2,3-2,4 eV, correspondant à une longueur d'onde autour de 520 nm. Le dispositif est encapsulé dans une lentille en silicone qui améliore l'extraction de la lumière et protège la puce.

12. Tendances de développement de l'industrie

Le marché des LEDs montées en surface continue de demander des boîtiers plus petits avec une efficacité lumineuse plus élevée et une meilleure consistance des couleurs. La tendance à la miniaturisation (par exemple, les boîtiers 0603, 0402) permet une plus grande flexibilité de conception. Dans le spectre vert, les améliorations de la croissance épitaxiale et de la conception des puces poussent l'efficacité lumineuse au-delà de 200 lm/W pour les dispositifs de haute puissance. De plus, les réglementations environnementales telles que RoHS et REACH conduisent à l'élimination des substances dangereuses. L'intégration de la protection ESD et une meilleure résistance à l'humidité sont des améliorations continues de la fiabilité. Enfin, l'adoption de l'éclairage intelligent et de l'IoT augmentera le besoin de LEDs indicatrices fiables et à longue durée de vie dans les appareils connectés.