LED SMD RVB 3,7x3,5x2,8mm Pleine Couleur - Tension Rouge 1,7-2,4V, Vert/Bleu 2,5-3,3V - Puissance jusqu'à 68mW par puce - Fiche Technique

1. Aperçu du produit

1.1 Description générale

La RF-W1SA35IS-A40 est une LED SMD RVB pleine couleur conçue pour les applications d'affichage et d'éclairage haute performance. Elle présente un boîtier compact de 3,7 mm x 3,5 mm x 2,8 mm avec une surface mate et un design à contraste élevé. Le dispositif intègre trois puces LED indépendantes (Rouge, Vert, Bleu) dans un seul boîtier, offrant des capacités de mélange de couleurs riches. La LED est résistante à l'eau IPX6, ce qui la rend adaptée aux environnements extérieurs. Avec un large angle de vue de 110 degrés et une intensité lumineuse élevée, elle offre une excellente visibilité sous différents angles. Le produit est conforme à la directive RoHS et compatible avec la soudure par refusion sans plomb, répondant aux normes environnementales modernes.

1.2 Caractéristiques

• Angle de vue extrêmement large (110°).
• Intensité lumineuse élevée avec faible dissipation de puissance.
• Bonne fiabilité et longue durée de vie.
• Résistant à l'eau niveau IPX6.
• Niveau de sensibilité à l'humidité : 5a (MSL 5a).
• Conforme RoHS et soudure par refusion sans plomb applicable.
• Finition mate pour un contraste amélioré.
• Design à surface brossée pour un contraste élevé.

1.3 Applications

• Écrans vidéo et affichages extérieurs pleine couleur.
• Éclairage décoratif intérieur et extérieur.
• Éclairage de parcs d'attractions et systèmes de divertissement.
• Indication de couleur et signalétique polyvalentes.

2. Paramètres techniques

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

Le tableau ci-dessous résume les principaux paramètres électriques et optiques pour chaque puce de couleur. Les plages de tension directe (VF) pour le Rouge : 1,7 V à 2,4 V, Vert : 2,5 V à 3,3 V, Bleu : 2,5 V à 3,3 V à IF=20 mA. Les plages de longueur d'onde dominante sont 617-628 nm (Rouge), 520-545 nm (Vert) et 460-475 nm (Bleu) avec des pas de regroupement de 5 nm pour le Rouge et 3 nm pour le Vert/Bleu. La largeur de bande spectrale est de 24 nm (Rouge), 38 nm (Vert) et 30 nm (Bleu). Plages d'intensité lumineuse (IV) : Rouge min 730 mcd, typique 1100 mcd, max 1600 mcd ; Vert min 1540 mcd, typique 2300 mcd, max 3450 mcd ; Bleu min 380 mcd, typique 570 mcd, max 850 mcd. Le rapport de regroupement d'intensité est de 1:1,3 pour toutes les couleurs. Le courant inverse (IR) est d'un maximum de 6 μA à VR=5 V. L'angle de vue est de 110°.

2.2 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues indiquent les limites au-delà desquelles des dommages au dispositif peuvent se produire. Courant direct : Rouge 25 mA, Vert/Bleu 20 mA. Tension inverse : 5 V pour toutes les couleurs. Plage de température de fonctionnement : -30°C à +85°C. Plage de température de stockage : -40°C à +100°C. Dissipation de puissance : Rouge 60 mW, Vert/Bleu 68 mW. Température de jonction (TJ) maximale : 115°C. Tension de tenue aux décharges électrostatiques (ESD) (HBM) : 1000 V. Il faut veiller à ce que la dissipation de puissance ne dépasse pas les valeurs maximales absolues. Toutes les mesures sont effectuées dans des environnements normalisés spécifiés par le fabricant.

2.3 Système de regroupement

Pour garantir la cohérence des couleurs et l'uniformité de la luminosité, chaque puce de couleur est classée par longueur d'onde dominante, intensité lumineuse et tension directe. Les groupes de longueur d'onde dominante pour le Rouge sont par incréments de 5 nm, et pour le Vert/Bleu par incréments de 3 nm. L'intensité lumineuse est regroupée avec un rapport de 1:1,3 par groupe. Des groupes de tension directe sont également fournis pour chaque couleur. Ces groupes sont indiqués sur l'étiquette du produit et permettent aux clients de sélectionner des LED avec des tolérances serrées pour des affichages uniformes.

3. Courbes de performance

3.1 Tension directe en fonction du courant direct

La courbe (Fig 1-6) montre la relation entre la tension directe et le courant direct pour les trois couleurs. Lorsque la tension directe augmente de 1,5 V à 3,5 V, le courant direct augmente de manière exponentielle, le Rouge présentant une tension plus faible à courant égal par rapport au Vert et au Bleu. Cela aide à concevoir des circuits de limitation de courant appropriés.

3.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative

La Fig 1-7 illustre que l'intensité relative augmente avec le courant direct. À 25 mA, l'intensité relative atteint environ 250 % pour le Rouge, 200 % pour le Vert et 180 % pour le Bleu par rapport au point de référence. Un comportement linéaire jusqu'à environ 20 mA indique un rendement optimal ; au-delà, les effets thermiques peuvent réduire le maintien du flux lumineux.

3.3 Intensité lumineuse en fonction de la température ambiante

La Fig 1-8 montre que l'intensité lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente. À 100°C, l'intensité relative chute à environ 80 % de la valeur à 25°C. Une gestion thermique adéquate est essentielle pour maintenir la luminosité dans les environnements à haute température.

3.4 Température de soudure vs déclassement du courant direct

La Fig 1-9 fournit une courbe de déclassement pour le courant direct en fonction de la température du point de soudure (Ts). Par exemple, à Ts=85°C, le courant direct maximal doit être réduit à environ 10 mA pour le Vert et le Bleu, et 15 mA pour le Rouge. Cela garantit que la température de jonction reste dans les limites de sécurité.

3.5 Distribution spectrale

La Fig 1-10 montre les spectres d'émission normalisés des puces Rouge, Vert et Bleu. Le pic du Rouge se situe autour de 620-625 nm, celui du Vert autour de 530 nm et celui du Bleu autour de 465 nm. Les bandes passantes étroites permettent une bonne saturation des couleurs et des capacités de mélange.

3.6 Diagramme de rayonnement (Directivité)

Les Fig 1-11 et 1-12 illustrent la distribution angulaire du rayonnement dans les directions X-X et Y-Y. L'intensité reste supérieure à 50 % à ±60°, confirmant le large angle de vue de 110°. Cela rend la LED adaptée aux affichages de grande surface où l'uniformité est requise.

4. Dimensions mécaniques et conditionnement

4.1 Dimensions du boîtier

Le contour du boîtier est de 3,7 mm x 3,5 mm x 2,8 mm (LxLxH). La vue de dessus montre une configuration à 6 broches avec anode/cathode pour chaque couleur : 1R+, 2R-, 3G+, 4G-, 5B+, 6B-. Un repère de broche indique la polarité. La vue de dessous montre les plages de soudure. Un motif de soudure recommandé est fourni (Fig 1-5) pour assurer une dissipation thermique et une stabilité mécanique adéquates. Le boîtier comprend une couche de remplissage de colle (Fig 1-6) pour une protection supplémentaire. Toutes les dimensions sont en millimètres avec des tolérances de ±0,1 mm sauf indication contraire.

4.2 Dimensions du ruban porte-bobine et de la bobine

Les LED sont conditionnées dans un ruban porte-bobine avec un pas adapté au pick-and-place automatisé. Dimensions de la bobine : A=400,2 mm, B=100,0 mm, C=14,3 mm, D=2,6 mm, E=16,4 mm, F=12,7 mm. La largeur du ruban porte-bobine est typiquement de 16 mm. Les tolérances sont de ±0,1 mm sauf indication contraire. Chaque bobine contient 4000 pièces.

4.3 Informations sur l'étiquette

L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de lot, les codes de regroupement pour l'intensité (IV), la tension directe (VF), la longueur d'onde (Wd), le courant direct (IF) et la quantité (QTY). La date de fabrication est également indiquée. Ces informations sont essentielles pour la traçabilité et pour garantir des groupes appariés dans un assemblage.

4.4 Emballage résistant à l'humidité

Les LED sont expédiées dans des sacs en aluminium antistatiques et étanches à l'humidité avec déshydratant et une carte indicatrice d'humidité. Cela protège les dispositifs sensibles MSL 5a pendant le stockage et le transport. Le sac est scellé sous vide pour maintenir une faible humidité à l'intérieur.

5. Directives de soudure

5.1 Profil de soudure par refusion

Un profil de refusion standard sans plomb est recommandé. Paramètres clés : taux de montée en température moyen ≤4°C/s, préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60-120 s, temps au-dessus de 217°C (TL) ≤60 s, température de pic (TP) ≤245°C pendant ≤10 s, et temps à moins de 5°C du pic ≤30 s. Taux de refroidissement ≤6°C/s. Temps total de 25°C au pic ≤8 minutes. Un seul cycle de refusion est autorisé. La refusion sous azote est recommandée pour éviter l'oxydation et maintenir les performances optiques. L'utilisation de pâte à braser à température moyenne est suggérée.

5.2 Soudure manuelle et réparation

Si une soudure manuelle est nécessaire, utilisez un fer à souder réglé en dessous de 300°C et maintenez le temps de contact en dessous de 3 secondes. Une seule opération de soudure manuelle est autorisée. La réparation après soudure n'est pas recommandée ; si elle est inévitable, utilisez un fer à souder à double tête et pré-validez l'impact sur les caractéristiques de la LED.

5.3 Nettoyage

Ne pas utiliser d'eau, de benzène ou de diluant pour le nettoyage. L'alcool isopropylique (IPA) est recommandé. Si d'autres solvants sont utilisés, confirmez qu'ils n'attaquent pas le boîtier de la LED. Évitez les liquides ioniques contenant du chlore ou du soufre, car ils peuvent provoquer de la corrosion.

6. Précautions de manipulation

6.1 Conditions de stockage

L'emballage étanche à l'humidité est valable 6 mois s'il est stocké à moins de 30°C et 60% HR. Avant ouverture, vérifiez les fuites d'air ; si constatées, faites cuire le produit avant utilisation. Après ouverture, utilisez dans les 12 heures sous 30°C/60% HR. Le matériel non utilisé doit être stocké sous 30°C/10% HR et cuit avant la prochaine utilisation (65±5°C pendant 24 heures). Les exigences de cuisson dépendent de la date de production et de l'état d'humidité comme détaillé dans le tableau.

6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Tous les équipements manipulant les LED doivent être correctement mis à la terre. Utilisez des bracelets antistatiques, des tapis, des uniformes, des gants et des conteneurs. Les LED endommagées peuvent présenter une tension directe plus faible ou ne pas s'allumer à faible courant.

6.3 Protection contre la tension inverse

Le courant inverse des LED normales est très faible, mais une tension inverse répétée dépassant 5 V peut causer des dommages et augmenter le courant inverse, affectant l'échelle de gris de l'affichage. Concevez des circuits pour garantir que la tension inverse ne dépasse jamais 5 V.

6.4 Température de fonctionnement sécuritaire

La température de surface de la LED doit être inférieure à 55°C et la température des broches inférieure à 75°C pendant le fonctionnement. Une gestion thermique appropriée avec une surface de cuivre PCB adéquate et un espacement est nécessaire pour maintenir la température de jonction en dessous du maximum de 115°C. Le courant de commande doit être déclassé en fonction de la température ambiante.

6.5 Directives de conception et d'utilisation

• Le courant direct par puce ne doit pas dépasser le maximum absolu.
• Une commande à courant constant est recommandée pour chaque couleur.
• La dissipation de puissance totale doit rester dans les limites lorsque plusieurs puces sont allumées.
• Évitez la tension inverse ; assurez-vous que l'alimentation est coupée lorsqu'elle n'est pas utilisée. Pour un stockage à long terme, déshumidifiez avant réutilisation.
• En pilotage matriciel, assurez-vous que la tension inverse ne dépasse pas la valeur nominale. Protégez contre les surtensions dues à la foudre.
• Faites vieillir l'affichage après assemblage pour détecter les défauts, en utilisant des niveaux de courant appropriés et un environnement sans condensation.
• Pour les environnements difficiles (humidité élevée, sels, sulfures), fournissez une protection supplémentaire.
• La première mise sous tension après installation doit être à 20% de la puissance pendant une période initiale pour éliminer l'humidité.
• Pour les écrans locatifs, utilisez des groupes appariés pour l'uniformité des couleurs et de la luminosité. Lors de l'expédition, utilisez un emballage étanche à l'humidité et protégez physiquement les LED.

6.6 Autres notes de manipulation

Ne touchez pas directement la surface en époxy ; manipulez par les surfaces latérales avec des pinces. Évitez le contact à mains nues pour éviter toute contamination. N'empilez pas les PCB assemblés pour éviter d'endommager la résine et les fils de liaison. Reportez-vous au manuel d'utilisation complet du fabricant pour des précautions supplémentaires.

6.7 Déclaration

Cette spécification est fournie en anglais et en chinois ; la version chinoise fait autorité. Le fabricant se réserve le droit de modifier les spécifications sans préavis. La spécification valide est celle signée par les deux parties avant la production en série.

7. Tests de fiabilité

7.1 Articles et conditions de test

La LED est soumise à divers tests de fiabilité selon les normes JEDEC et JEITA. Les tests incluent la résistance à la chaleur de soudure (pic 260°C, 3 fois), choc thermique (-40°C à +100°C, 500 cycles), résistance à l'humidité (85°C/85%HR + 3 refusions), stockage à haute température (100°C pendant 1000h), stockage à basse température (-40°C pendant 1000h), durée de vie en fonctionnement à température ambiante (25°C, 20mA pendant 1000h), durée de vie en haute température et humidité (85°C/85%HR, 10mA pendant 500h), stockage en température et humidité (85°C/85%HR pendant 1000h), et durée de vie en fonctionnement à basse température (-40°C, 20mA pendant 1000h). La taille de l'échantillon est de 22 pièces avec des critères d'acceptation de 0/1 défauts.

7.2 Critères de défaillance

Critères de jugement : variation de la tension directe ≤10%, courant inverse ≤10 μA à 5 V, dégradation moyenne de l'intensité lumineuse ≤30%, et aucun défaut mécanique comme fissures, délaminage ou lumières mortes. Les tests de fiabilité sont effectués sur des LED simples/en bandes sous une bonne dissipation thermique ; les conditions réelles d'application peuvent affecter la durée de vie.

8. Informations de commande

L'unité de conditionnement standard est une bobine de 4000 pièces. Le produit est fourni avec une étiquette indiquant le numéro de pièce, le numéro de lot, les codes de groupe et la quantité. Pour commander, les clients doivent spécifier les groupes de longueur d'onde, d'intensité et de tension souhaités. Contactez le fournisseur pour la disponibilité de groupes spécifiques.

9. Recommandations d'application

9.1 Conception du circuit de commande

Utilisez des pilotes à courant constant pour chaque canal de couleur afin de maintenir une luminosité et un mélange des couleurs constants. La variation de tension directe entre les groupes doit être prise en compte lors de la conception de la tension de conformité du pilote. Des résistances série ou des régulateurs linéaires peuvent être utilisés pour les petits lots, mais la gradation PWM avec courant constant est préférée pour les grands écrans afin d'éviter les décalages de couleur.

9.2 Gestion thermique

Puisque la température de jonction maximale est de 115°C, un dissipateur thermique approprié via des plans de cuivre PCB et des vias thermiques est nécessaire. Pour les pas de pixel denses, envisagez d'augmenter l'espacement ou d'utiliser une convection forcée. Déclassez le courant de commande conformément à la courbe de déclassement de la température de soudure (Fig 1-9) pour éviter la surchauffe.

9.3 Mélange des couleurs et étalonnage

Pour obtenir un équilibre des blancs précis, étalonnez les rapports PWM des canaux RVB à l'aide d'un colorimètre. Les bandes passantes étroites (en particulier Rouge et Bleu) offrent une large gamme de couleurs, mais les variations de regroupement nécessitent une compensation. Utilisez les codes de groupe de l'étiquette pour trier les LED en groupes avec des tolérances serrées.

9.4 Considérations environnementales

La classification IPX6 permet une utilisation en extérieur sous la pluie, mais une exposition prolongée à une humidité élevée, aux embruns salins ou aux gaz corrosifs (par exemple, le sulfure d'hydrogène) peut dégrader les performances. Fournissez un revêtement conforme ou une encapsulation pour les modules extérieurs. Dans les zones côtières, utilisez des mesures de protection supplémentaires.