Spécification LED Rouge SMD 2.0x1.25x0.7mm - 625-640nm - 1.8-2.4V - 20mA - 72mW - Document Technique Français

1. Aperçu du produit

La RF-RUB170TS-BD est une LED rouge montée en surface conçue pour les applications d'indication et d'affichage général. Elle est fabriquée à l'aide d'une puce rouge à haute efficacité et se présente dans un boîtier compact de 2,0 mm x 1,25 mm x 0,7 mm. Cette LED offre un angle de vue extrêmement large de 140°, ce qui la rend adaptée aux applications nécessitant une large distribution lumineuse. Elle est compatible avec les processus d'assemblage SMT standard et de soudure par refusion, et répond aux exigences de conformité RoHS. Le niveau de sensibilité à l'humidité est classé niveau 3, nécessitant une manipulation et un stockage appropriés pour éviter l'absorption d'humidité.

2. Interprétation des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électro-optiques (à T_S=25°C)

Sous un courant d'essai de 20mA, la LED présente les caractéristiques suivantes :

• Tension directe (V_F) :Disponible en trois boîtes : B0 (1,8-2,0 V), C0 (2,0-2,2 V), D0 (2,2-2,4 V). La valeur typique est de 1,8 V pour la boîte B0.
• Longueur d'onde dominante (λ_D) :Plage de 625 nm à 640 nm, triée en boîtes F00 (625-630 nm), G00 (630-635 nm), H00 (635-640 nm). La valeur typique est de 625 nm pour la boîte F00.
• Largeur de bande à mi-hauteur spectrale (Δλ) :15 nm typique.
• Intensité lumineuse (I_V) :Deux boîtes d'intensité : 1GJ (20-40 mcd) et 1BS (40-90 mcd) à 20 mA.
• Angle de vue (2θ_1/2) :140° typique.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 µA à V_R=5 V.
• Résistance thermique (R_THJ-S) :Maximum 450 °C/W.

Ces paramètres sont mesurés dans les conditions d'essai standard du fabricant. Les tolérances de mesure autorisées sont de ±0,1 V pour la tension, ±2 nm pour la longueur d'onde et ±10 % pour l'intensité lumineuse.

2.2 Valeurs maximales absolues

Il faut veiller à ce que les conditions de fonctionnement réelles ne dépassent pas ces valeurs, en particulier la dissipation de puissance et la température de jonction, afin d'éviter tout dommage ou dégradation accélérée.

3. Système de tri par boîtes

La RF-RUB170TS-BD est caractérisée et triée par tension directe, longueur d'onde dominante et intensité lumineuse pour offrir des performances cohérentes à l'utilisateur final.

• Boîtes de tension :B0 (1,8-2,0 V), C0 (2,0-2,2 V), D0 (2,2-2,4 V).
• Boîtes de longueur d'onde :F00 (625-630 nm), G00 (630-635 nm), H00 (635-640 nm).
• Boîtes d'intensité :1GJ (20-40 mcd), 1BS (40-90 mcd).

Le code de boîte (par exemple, F00 1GJ B0) est imprimé sur l'étiquette de la bobine pour identifier le groupe de performances exact. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec des tolérances de paramètres serrées pour des panneaux d'affichage ou des matrices d'indicateurs uniformes.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La courbe I-V montre une tension directe typique d'environ 1,8 V à 20 mA. À très faible courant (inférieur à 5 mA), la tension descend en dessous de 1,5 V. La courbe est exponentielle, typique d'une LED rouge.

4.2 Intensité relative en fonction du courant direct

L'intensité lumineuse relative augmente presque linéairement avec le courant direct de 0 à 30 mA. À 20 mA, l'intensité est d'environ 80 % du maximum à 30 mA. Cette relation est utile pour les applications de gradation par réglage du courant.

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

Lorsque la température de la broche (point de soudure) augmente, l'intensité relative diminue. À 85 °C, l'intensité chute à environ 85 % de la valeur à 25 °C. De même, le courant direct maximal autorisé doit être réduit à haute température pour maintenir la température de jonction en dessous de 95 °C. Par exemple, à une température de broche de 100 °C, le courant direct doit être limité à environ 10 mA.

4.4 Décalage de longueur d'onde en fonction du courant direct

La longueur d'onde dominante augmente légèrement avec le courant direct. À 30 mA, la longueur d'onde est d'environ 1 à 2 nm plus élevée qu'à 5 mA. Ce décalage est faible et généralement acceptable pour la plupart des applications d'indication.

4.5 Distribution spectrale

Le spectre typique culmine autour de 630-635 nm avec une largeur de bande à mi-hauteur de 15 nm. L'émission est étroite et concentrée dans la région rouge, ce qui la rend adaptée aux indicateurs et affichages rouges.

4.6 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement montre un motif symétrique large avec un angle à demi-intensité de ±70°, confirmant l'angle de vue large de 140°. Cela rend la LED idéale pour une utilisation dans les applications d'éclairage par bord ou diffus.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier de la LED mesure 2,0 mm x 1,25 mm x 0,7 mm (L x l x H). La vue de dessus montre une lentille centrée avec deux bornes sur le côté inférieur. La cathode est marquée par un point d'encre verte sur la surface supérieure (selon la dernière version). La disposition recommandée des plots de soudure a les dimensions suivantes : largeur du plot 1,20 mm, longueur du plot 3,20 mm, avec un écart de 0,80 mm entre les plots. Toutes les tolérances sont de ±0,2 mm sauf indication contraire.

5.2 Identification de la polarité

Sur la vue de dessous, le plot 2 est la cathode comme indiqué par le marquage de polarité. Sur la surface supérieure, un point d'encre verte (ajouté dans la version E/3) indique le côté cathode. Les concepteurs doivent s'assurer de l'orientation correcte dans le circuit imprimé.

5.3 Dimensions du ruban porte-bobine et de la bobine

Les composants sont fournis sur un ruban porte-bobine de 8 mm de large avec un pas de 4 mm. Chaque bobine contient 4000 pièces. Le diamètre de la bobine est de 178 mm, avec un diamètre de moyeu de 60 mm et une largeur de ruban de 8,0 ± 0,1 mm. Le ruban porte-bobine comporte un marquage de polarité indiquant le sens d'alimentation.

5.4 Informations sur l'étiquette

Chaque bobine porte une étiquette contenant : le numéro de pièce (RF-RUB170TS-BD), le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de boîte (incluant la longueur d'onde, l'intensité, la tension), la quantité et le code de date. Cette traçabilité est essentielle pour le contrôle qualité.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Le profil de refusion recommandé pour cette LED (basé sur JEDEC J-STD-020) est :

• Préchauffage : 150-200 °C pendant 60-120 secondes
• Temps au-dessus de 217 °C (TL) : 60-150 secondes
• Température de crête (TP) : 260 °C max, avec un temps à moins de 5 °C de la crête ne dépassant pas 30 secondes, et un temps de crête absolu (tp) max 10 secondes
• Vitesse de montée en température : max 3 °C/s de Tsmax à TP
• Vitesse de refroidissement : max 6 °C/s
• Temps total de 25 °C à la crête : max 8 minutes

La soudure par refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois. Si l'intervalle entre deux processus de soudure dépasse 24 heures, les LED doivent être cuites avant utilisation en raison de l'absorption d'humidité.

6.2 Soudure manuelle et reprise

Si une soudure manuelle est nécessaire, utilisez un fer à souder avec une température inférieure à 300 °C et un temps de contact inférieur à 3 secondes. Une seule opération de soudure manuelle est autorisée. La reprise après refusion doit être évitée ; si elle est inévitable, utilisez un fer à souder à double tête et effectuez un pré-test pour garantir l'absence de dommages à la LED.

6.3 Stockage et gestion de l'humidité

Avant d'ouvrir le sachet en aluminium scellé, stockez à ≤30 °C et ≤75 % HR jusqu'à un an à compter de la date de fabrication. Après ouverture, les LED doivent être utilisées dans les 168 heures (7 jours) dans des conditions ≤30 °C et ≤60 % HR. Si les conditions de stockage sont dépassées ou si le dessiccant a changé de couleur, faites cuire les LED à 60 °C (±5 °C) pendant plus de 24 heures avant utilisation.

7. Informations sur l'emballage et la commande

L'emballage standard est de 4 000 pièces par bobine, ruban de 8 mm, bobine de 178 mm. Plusieurs bobines sont emballées dans un sachet barrière contre l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Le sachet est ensuite placé dans une boîte en carton pour l'expédition. La boîte est étiquetée avec les informations sur le produit et les précautions de manipulation.

8. Recommandations d'application

8.1 Applications typiques

• Indicateurs optiques sur l'électronique grand public, les appareils électroménagers, les intérieurs automobiles.
• Rétroéclairage de commutateurs et de symboles (par exemple, boutons, logos).
• Indication d'état à usage général et signalisation.
• Éclairage par bord pour petits affichages.

8.2 Considérations de conception

• Utilisez toujours une résistance de limitation de courant pour maintenir le courant direct en dessous de la valeur maximale absolue (30 mA). Une petite variation de la tension d'alimentation peut entraîner une variation significative du courant ; la tolérance de la résistance doit être prise en compte.
• La gestion thermique est essentielle : assurez une dissipation thermique adéquate via les plots de cuivre du circuit imprimé et les vias pour maintenir la température de jonction en dessous de 95 °C. Réduisez le courant à haute température ambiante.
• Évitez d'appliquer une tension inverse car cela pourrait endommager la LED.
• Protection ESD : utilisez des pratiques de manipulation standard avec protection ESD (postes de travail mis à la terre, bracelets antistatiques).
• Notez que la lentille en silicone est molle et peut attirer la poussière ; évitez tout contact mécanique avec la surface de la lentille. Le nettoyage à l'alcool isopropylique est recommandé si nécessaire. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il pourrait endommager la LED.
• Compatibilité environnementale : assurez-vous que les matériaux environnants (par exemple, enrobage, lentilles, adhésifs) ne contiennent pas de niveaux élevés de soufre (>100 ppm), de brome (>900 ppm), de chlore (>900 ppm) ou d'halogènes totaux (>1500 ppm), car ceux-ci peuvent provoquer une attaque chimique sur la LED.
• Évitez d'utiliser des adhésifs qui dégagent des vapeurs organiques, car elles peuvent se condenser sur la LED et dégrader les performances.

9. Comparaison technique avec des produits similaires

Comparée à d'autres LED rouges de 2,0x1,25 mm, la RF-RUB170TS-BD offre un angle de vue large de 140°, ce qui est nettement plus large que les pièces typiques de 120° ou 110°. Cela la rend avantageuse pour les applications nécessitant un éclairage uniforme sur une grande surface. Le dispositif propose également plusieurs boîtes de longueur d'onde couvrant 625-640 nm, permettant aux concepteurs de sélectionner la teinte rouge exacte pour l'image de marque ou l'harmonisation esthétique. Sa résistance thermique (450 °C/W) est modérée ; pour les applications de puissance plus élevée, un boîtier plus grand avec une meilleure dissipation thermique pourrait être préféré.

10. Foire aux questions

1. Quelle est la durée de stockage maximale autorisée après ouverture du sachet ?168 heures à ≤30 °C et ≤60 % HR. Si dépassé, cuire à 60 °C pendant 24 heures.
2. Puis-je alimenter la LED en continu à 30 mA ?Oui, mais assurez-vous que la température de jonction ne dépasse pas 95 °C. Une réduction peut être nécessaire à haute température ambiante.
3. Quelle est la tension directe typique à 20 mA ?Selon la boîte : B0 ~1,8 V, C0 ~2,1 V, D0 ~2,3 V.
4. La polarité de la LED est-elle marquée ?Oui, un point d'encre verte sur la surface supérieure indique la cathode.
5. Puis-je utiliser cette LED dans des applications extérieures ?La plage de température de fonctionnement est de -40 à +85 °C, elle peut donc être utilisée en extérieur si elle est correctement scellée contre l'humidité et les températures élevées.
6. Comment nettoyer la LED après soudure ?Utilisez de l'alcool isopropylique. N'utilisez pas de nettoyage par ultrasons.

11. Exemples d'applications pratiques

Exemple 1 : Indicateur d'état sur le panneau d'un appareil électroménager.L'angle de vue large permet à l'indicateur d'être visible depuis n'importe quelle direction. L'utilisation d'une résistance série de 330 Ω avec une alimentation de 5 V fournit environ 10 mA de courant, garantissant une longue durée de vie et une luminosité constante.

Exemple 2 : Rétroéclairage de symbole dans un tableau de bord automobile.La boîte de longueur d'onde étroite (par exemple, 630-635 nm) garantit une couleur rouge uniforme sur plusieurs commutateurs. Une gestion thermique appropriée via des plans de cuivre sur le circuit imprimé maintient les LED au frais même dans des environnements d'habitacle chauds.

Exemple 3 : Affichage par bord pour une petite signalisation.Le faible profil (0,7 mm) permet à la LED d'être placée derrière des panneaux minces. Plusieurs LED peuvent être disposées le long du bord avec un courant réglé à ~15 mA, offrant un éclairage uniforme.

12. Principe de fonctionnement

La LED est une diode à jonction P-N fabriquée à partir d'un semi-conducteur à bande interdite directe (généralement AlGaInP pour l'émission rouge). Lorsqu'elle est polarisée en direct, les électrons et les trous se recombinent de manière radiative, émettant des photons avec une énergie correspondant à la bande interdite. La longueur d'onde dominante de 625-640 nm correspond à des énergies de photons d'environ 1,98-1,94 eV. L'efficacité d'extraction de la lumière est améliorée par le substrat transparent et la conception de la lentille. L'angle de vue de 140° est obtenu par une lentille hémisphérique ou à sommet plat qui diffuse largement la lumière.

13. Tendances de développement

Les tendances actuelles des LED SMD rouges incluent des tailles de boîtier plus petites (par exemple, 1,6x0,8 mm), une efficacité plus élevée (lm/W) et une fiabilité améliorée pour les applications automobiles et à haute température. La RF-RUB170TS-BD représente une plateforme mature de 2,0x1,25 mm avec de bonnes performances optiques. Les développements futurs pourraient se concentrer sur la réduction supplémentaire de la résistance thermique et l'obtention d'une meilleure consistance des couleurs grâce à un tri plus serré.