LED 1,0x1,0x0,25mm Tri-couleur Orange/Vert/Bleu - Tension directe 1,6-3,0V - Puissance 44-60mW - Documentation technique française

1. Présentation du produit

Le RF-W11010TS-A42-P0 est une LED tri-couleur CMS compacte fabriquée à partir de puces bleue, verte et orange. Il est logé dans un boîtier ultra-mince mesurant 1,0 mm × 1,0 mm × 0,25 mm, ce qui le rend idéal pour les applications à espace restreint. Ce composant offre un angle de vue extrêmement large de 140°, garantissant une distribution lumineuse uniforme. Il convient à tous les procédés standard d'assemblage CMS et de soudage. La LED répond aux exigences RoHS et a un niveau de sensibilité à l'humidité de 3 (MSL 3). Ses applications principales incluent les indicateurs optiques, les interrupteurs, les symboles, les affichages et la signalisation à usage général.

2. Interprétation des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques optiques et électriques

À une température ambiante de 25 °C et un courant d'essai de 2 mA, la LED présente les paramètres électriques et optiques suivants pour ses trois canaux de couleur :

• Tension directe (V_F) :L'orange varie de 1,6 V à 2,2 V, le vert de 2,4 V à 3,0 V et le bleu de 2,4 V à 3,0 V. La largeur de bande spectrale à mi-hauteur est typiquement de 15 nm pour l'orange et de 30 nm pour le vert et le bleu.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :L'orange couvre 615–630 nm, le vert 520–540 nm et le bleu 460–480 nm. Ces plages sont triées avec une granularité fine (par exemple, codes D00–F00 pour l'orange, E00–H00 pour le vert, C00–G00 pour le bleu).
• Intensité lumineuse (I_V) :L'orange atteint 18–150 mcd, le vert 65–230 mcd et le bleu 18–150 mcd, selon le code de lot. L'angle de vue (2θ_1/2) est constant à 140° pour toutes les couleurs.
• Courant inverse (I_R) :Sous une tension inverse de 5 V, le courant inverse maximal est de 10 μA.
• Résistance thermique (R_THJ-S) :450 °C/W.

2.2 Valeurs limites absolues

Le dispositif ne doit pas dépasser les limites suivantes à 25 °C :

• Dissipation de puissance :Orange 44 mW, Vert 60 mW, Bleu 60 mW.
• Courant direct (I_F) :Continu 20 mA par canal ; impulsionnel (rapport cyclique 1/10, 0,1 ms) 60 mA.
• Décharge électrostatique (HBM) :1000 V.
• Température de fonctionnement/stockage :-40 °C à +85 °C.
• Température de jonction :95 °C.

3. Description du système de tri

La LED est triée en lots selon la longueur d'onde dominante, l'intensité lumineuse et la tension directe. Chaque étiquette de bobine spécifie le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de lot et les valeurs mesurées pour le flux (ou l'intensité), le lot chromatique, la tension directe et le code de longueur d'onde. Ce tri permet aux clients de sélectionner des groupes de couleur et de luminosité strictement contrôlés pour un éclairage uniforme dans les applications multi-dispositifs. La condition de tension de test pour le tri est fixée à 5 V (et non pas 2 mA de fonctionnement).

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La caractéristique tension-courant présente une courbe de diode typique : lorsque le courant direct augmente de 0 à 30 mA, la tension directe augmente de manière approximativement logarithmique, le canal orange saturant à une tension inférieure à celle du vert et du bleu.

4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative

L'intensité lumineuse relative augmente linéairement avec le courant direct jusqu'à 20 mA, permettant un contrôle de gradation simple via la régulation du courant.

4.3 Dépendance à la température

La température ambiante (Pin) affecte les performances : l'intensité relative chute d'environ 10 % de 25 °C à 100 °C. Le courant direct maximal admissible diminue de 20 mA à basse température à environ 10 mA à 100 °C. La longueur d'onde dominante se déplace légèrement avec le courant — l'orange passe d'environ 626 nm à 2 mA à environ 623 nm à 30 mA, le vert d'environ 526 nm à environ 521 nm, et le bleu d'environ 471 nm à environ 467 nm — indiquant un décalage vers le bleu avec l'augmentation du courant.

4.4 Distribution spectrale

L'intensité spectrale relative atteint son maximum à environ 625 nm (orange), 527 nm (vert) et 470 nm (bleu). La largeur de bande spectrale à mi-hauteur est étroite (15 nm pour l'orange, 30 nm pour le vert et le bleu), garantissant une bonne pureté des couleurs.

4.5 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement montre une émission quasi-lambertienne avec un angle de vue de 140°, offrant une dispersion lumineuse large et uniforme adaptée aux applications d'indicateurs et de rétroéclairage.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier et brochage

Le boîtier mesure 1,0 mm × 1,0 mm × 0,25 mm avec quatre bornes visibles depuis la vue de dessous. La broche 1 est l'orange (cathode ?), la broche 2 le vert, la broche 3 le bleu et la broche 4 est l'anode commune (ou cathode) selon le schéma de polarité. Le motif de soudage recommandé correspond à la disposition des plots inférieurs. Toutes les dimensions ont une tolérance de ±0,1 mm sauf indication contraire.

5.2 Bobine et emballage

Chaque bobine contient 4000 pièces dans une bande support de 8 mm de large. Dimensions de la bobine : A = 8,0±0,1 mm (largeur), B = 178±1 mm (diamètre), C = 60±1 mm (diamètre du moyeu), D = 13,0±0,5 mm (trou central). La bobine est placée dans un sac barrière à l'humidité avec un déshydratant et une carte indicatrice d'humidité, puis emballée dans un carton pour l'expédition. Les informations sur l'étiquette incluent le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de lot, la quantité et la date.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Le soudage par refusion recommandé suit le profil JEDEC avec une température de pic de 260 °C (max 10 s). La vitesse de montée en température de préchauffage ne doit pas dépasser 3 °C/s. La zone de préchauffage (Tsmin à Tsmax) se situe entre 150 °C et 200 °C pendant 60 à 120 secondes. Le temps au-dessus de 217 °C (t_L) doit être de 60 à 150 secondes. Vitesse de refroidissement ≤6 °C/s. Le temps total de 25 °C au pic ne doit pas dépasser 8 minutes. Seuls deux cycles de refusion sont autorisés, et l'intervalle entre les cycles doit être inférieur à 24 heures pour éviter les dommages dus à l'absorption d'humidité.

6.2 Soudage manuel et reprise

Le soudage manuel n'est autorisé qu'une seule fois, avec un fer à souder à moins de 300 °C pendant moins de 3 secondes. La reprise doit utiliser un fer à double tête ; toute force mécanique doit être évitée. Ne pas appliquer de pression sur la surface de la lentille en silicone.

6.3 Stockage et précautions contre l'humidité

Les bobines non ouvertes peuvent être stockées à ≤30 °C et ≤75 % HR jusqu'à un an. Après ouverture, les dispositifs doivent être utilisés dans les 24 heures à ≤30 °C et ≤60 % HR. Si l'indicateur d'humidité signale une humidité excessive ou si le temps de stockage est dépassé, un étuvage à 60±5 °C pendant >24 heures est nécessaire avant utilisation.

7. Recommandations d'application

Les applications typiques incluent :

• Indicateurs optiquesdans l'électronique grand public, les tableaux de bord automobiles et les commandes industrielles.
• Rétroéclairage d'interrupteurs et de symbolesdans les claviers, les appareils électroménagers et la signalétique.
• Indication d'état généraleet éclairage décoratif.

Considérations de conception : Utilisez des résistances de limitation de courant en série pour éviter de dépasser les valeurs maximales. La gestion thermique est essentielle – assurez un dissipateur thermique adéquat pour maintenir la température de jonction en dessous de 95 °C. Évitez l'exposition aux composés de soufre, chlore, brome (>100 PPM de soufre, >900 PPM d'halogène simple, halogènes totaux<1500 PPM) car ils peuvent corroder les matériaux internes. Les COV provenant des adhésifs et des fixations peuvent pénétrer dans l'encapsulant en silicone, provoquant une décoloration et une perte de lumière ; des tests de compatibilité sont recommandés.

8. Comparaison technique et différenciation

Comparée aux LED monochromes standard de 1,0×1,0 mm, cette LED tri-couleur intègre trois canaux indépendants dans le même encombrement, réduisant ainsi la surface de la carte et le coût d'assemblage. Le large angle de vue de 140° offre une couverture supérieure à celle de nombreuses LED à faisceau étroit. La faible résistance thermique (450 °C/W) permet une meilleure dissipation de la chaleur que les boîtiers plus anciens. La combinaison d'une étroite largeur de bande spectrale à mi-hauteur et d'un tri fin garantit une reproduction des couleurs cohérente d'un lot à l'autre.

9. Foire aux questions

Q : Puis-je alimenter les trois canaux simultanément à 20 mA ?
Oui, mais la dissipation totale de puissance (44+60+60 = 164 mW) peut dépasser la capacité thermique du boîtier si un dissipateur thermique insuffisant est prévu. Une dératage peut être nécessaire.

Q : Comment nettoyer la LED après soudage ?
Utilisez de l'alcool isopropylique. Évitez le nettoyage par ultrasons, qui pourrait endommager les liaisons internes. Assurez-vous que les solvants de nettoyage ne dissolvent pas l'encapsulant en silicone.

Q : Quelles précautions contre les décharges électrostatiques sont nécessaires ?
Utilisez des postes de travail reliés à la terre, des bracelets antistatiques et des ioniseurs. La classification HBM de 1000 V signifie qu'elle peut être endommagée par un contact humain typique ; une manipulation appropriée est essentielle.

10. Cas d'application pratiques

Cas 1 – Indicateur d'état RVB :Dans un commutateur réseau, trois LED RF-W11010TS-A42-P0 sont placées côte à côte. Chaque couleur indique la vitesse du lien (vert = 1 Gbps, orange = 100 Mbps, bleu = 10 Mbps). Le large angle de vue assure la visibilité depuis tous les ports.

Cas 2 – Rétroéclairage multicolore pour interrupteur tactile :La LED est montée sous un capuchon d'interrupteur translucide. En pilotant les canaux orange et bleu avec une modulation PWM, une teinte violette personnalisée est obtenue, offrant une différenciation esthétique.

11. Principes de fonctionnement de la LED

Chaque canal de couleur est une puce semi-conductrice à bande interdite directe. Lorsqu'elle est polarisée en direct, les électrons se recombinent avec les trous dans la région active, émettant des photons dont l'énergie correspond à la bande interdite. La puce orange utilise un système de matériau AlInGaP, tandis que les puces verte et bleue utilisent InGaN sur saphir. L'encapsulant en silicone protège les puces et assure une adaptation d'indice de réfraction pour améliorer l'extraction de la lumière.

12. Tendances industrielles et perspectives d'avenir

La miniaturisation se poursuit avec des boîtiers qui se réduisent en dessous de 1,0×0,5 mm. L'intégration multicolore dans de petits encombrements devient la norme pour les objets connectés et les wearables. Une meilleure efficacité et un meilleur rendu des couleurs sont attendus grâce à l'amélioration des structures épitaxiales et des techniques de phosphore. La tendance à l'inspection optique automatisée et à un tri plus strict améliorera encore la qualité de production.