Fiche technique LED SMD 19-21/BHC-AP1Q2/3T - Bleu - 2.0x1.25x0.8mm - 3.3V - 75mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 19-21/BHC-AP1Q2/3T est une LED bleue à montage en surface compacte, conçue pour les applications électroniques modernes nécessitant un placement dense de composants et des performances fiables. Ce dispositif utilise la technologie de puce InGaN pour produire une émission bleue avec une longueur d'onde dominante typique de 468 nm. Ses principaux avantages incluent un encombrement nettement réduit par rapport aux LED à broches, permettant des conceptions de PCB plus petites, une densité de placement plus élevée et, in fine, des produits finaux plus compacts. Sa construction légère en fait également un choix idéal pour les applications miniatures et portables.

Son positionnement principal inclut son utilisation comme voyant lumineux ou source de rétroéclairage dans l'électronique grand public, les équipements de télécommunications, les tableaux de bord automobiles et l'éclairage général nécessitant une source de lumière bleue compacte. Le dispositif est entièrement conforme aux réglementations RoHS, REACH et sans halogène, le rendant adapté aux marchés mondiaux aux normes environnementales strictes.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

• Boîtier miniaturisé :Le format SMD 19-21 est nettement plus petit que les LED traditionnelles à cadre de broches, contribuant à économiser de l'espace sur le PCB.
• Compatibilité avec l'automatisation :Fourni sur bande de 8 mm sur bobines de 7 pouces, il est entièrement compatible avec les équipements automatiques de prélèvement et de placement à grande vitesse.
• Soudure robuste :Compatible avec les procédés de soudage par refusion infrarouge et à phase vapeur, garantissant un assemblage fiable dans la fabrication en grande série.
• Conformité environnementale :Le produit est sans plomb, conforme RoHS, conforme REACH et répond aux exigences sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Conception monochrome :Fournit une sortie de couleur bleue uniforme.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement à ces limites ou en dessous n'est pas garanti.

Paramètre	Symbole	Valeur	Unité	Condition
Tension inverse	VR	5	V
Courant direct	IF	20	mA	Continu
Courant direct de crête	IFP	40	mA	Rapport cyclique 1/10 @1KHz
Puissance dissipée	Pd	75	mW
Décharge électrostatique (HBM)	ESD	150	V	Modèle du corps humain
Température de fonctionnement	Topr	-40 à +85	°C
Température de stockage	Tstg	-40 à +90	°C
Température de soudure	Tsol	260°C pendant 10 sec (Refusion) 350°C pendant 3 sec (Manuelle)	°C

Interprétation :Le courant direct nominal de 20mA est standard pour les LED de faible signal. La faible tension inverse nominale (5V) souligne que ce dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse et nécessite une protection dans les circuits où une tension inverse pourrait survenir. La classification ESD de 150V (HBM) indique une sensibilité modérée ; des procédures de manipulation ESD appropriées sont essentielles pendant l'assemblage.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés à Ta=25°C et définissent les performances typiques de la LED dans des conditions de fonctionnement normales.

Paramètre	Symbole	Min.	Typ.	Max.	Unité	Condition
Intensité lumineuse	Iv	45.0	-	112.0	mcd	IF=20mA
Angle de vision (2θ1/2)	-	-	100	-	deg
Longueur d'onde de crête	λp	-	468	-	nm
Longueur d'onde dominante	λd	464.5	-	476.5	nm
Largeur de bande spectrale	Δλ	-	25	-	nm
Tension directe	VF	2.70	3.3	3.7	V	IF=20mA
Courant inverse	IR	-	-	50	μA	VR=5V

Interprétation :L'intensité lumineuse présente une large plage (45-112 mcd), qui est gérée via un système de classement (détaillé plus loin). La tension directe typique de 3,3V à 20mA est un paramètre clé pour la conception du circuit, car elle détermine la valeur de la résistance de limitation de courant requise. L'angle de vision de 100 degrés offre un diagramme d'émission large adapté aux applications de voyants.

2.3 Caractéristiques thermiques

Bien que non explicitement listées dans un tableau séparé, la gestion thermique est sous-entendue à travers la puissance dissipée (75mW) et la plage de température de fonctionnement (-40 à +85°C). La courbe de déclassement du courant direct (montrée dans le PDF) est critique pour la conception. À mesure que la température ambiante augmente, le courant direct maximal autorisé doit être réduit pour éviter la surchauffe et une dégradation accélérée. Les concepteurs doivent consulter cette courbe pour garantir un fonctionnement fiable à des températures élevées.

3. Explication du système de classement

Le processus de fabrication des LED entraîne des variations naturelles des paramètres clés. Le classement trie les LED en groupes (bacs) avec des caractéristiques étroitement contrôlées pour garantir l'uniformité dans l'application finale.

3.1 Classement de l'intensité lumineuse

Code de bac	Intensité min.	Intensité max.	Unité	Condition
P1	45.0	57.0	mcd	IF =20mA
P2	57.0	72.0	mcd
Q1	72.0	90.0	mcd
Q2	90.0	112.0	mcd

Note d'application :Pour les applications nécessitant une luminosité uniforme sur plusieurs LED (par exemple, des matrices de rétroéclairage), spécifier un seul bac étroit (par exemple, Q1 uniquement) est essentiel. Le code produit \"AP1Q2/3T\" inclut probablement des informations de classement (Q2 pour l'intensité).

3.2 Classement de la longueur d'onde dominante

Code de bac	Longueur d'onde min.	Longueur d'onde max.	Unité	Condition
A9	464.5	467.5	nm	IF =20mA
A10	467.5	470.5	nm
A11	470.5	473.5	nm
A12	473.5	476.5	nm

Note d'application :Ce classement garantit l'uniformité de la couleur. La longueur d'onde de crête typique est de 468nm, ce qui se situe dans le bac A10. L'appariement des bacs de longueur d'onde est crucial pour les applications où la perception des couleurs est importante.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard.

4.1 Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct

Cette courbe montre que l'intensité lumineuse n'est pas proportionnelle au courant. Elle augmente avec le courant mais peut saturer ou même diminuer à des courants très élevés en raison des effets thermiques et de la baisse d'efficacité. Fonctionner à ou en dessous du 20mA recommandé garantit une efficacité et une longévité optimales.

4.2 Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante

Le flux lumineux de la LED diminue lorsque la température de jonction augmente. Cette courbe quantifie cette relation. Par exemple, à une température ambiante de 85°C, le flux lumineux peut n'être que de 70 à 80 % de sa valeur à 25°C. Cela doit être pris en compte dans les calculs de luminosité pour les environnements à haute température.

4.3 Tension directe en fonction du courant direct

Cette courbe IV démontre la relation exponentielle de la diode entre la tension et le courant. La tension de \"coude\" est d'environ 2,7-3,0V. Une petite augmentation de la tension au-delà de ce point provoque une forte augmentation du courant, soulignant le besoin critique d'un pilote ou d'une résistance de limitation de courant.

4.4 Distribution spectrale

Le graphique montre un pic unique centré autour de 468nm avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) typique de 25nm. Ceci est caractéristique d'une LED bleue InGaN et définit la couleur bleue pure émise.

4.5 Diagramme de rayonnement

Le diagramme polaire illustre la distribution spatiale de la lumière. Le boîtier 19-21 présente un diagramme lambertien ou quasi-lambertien avec un angle de vision de 100 degrés, ce qui signifie que l'intensité lumineuse est maximale vue de face et diminue progressivement sur les côtés.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED SMD 19-21 a des dimensions nominales de 2,0 mm (longueur) x 1,25 mm (largeur) x 0,8 mm (hauteur). Les tolérances sont généralement de ±0,1 mm sauf indication contraire. Le dessin du boîtier indique clairement le marquage de la cathode, essentiel pour une orientation correcte lors de l'assemblage du PCB. Le motif de pastilles recommandé (conception des plots) doit suivre ces dimensions pour garantir une soudure correcte et une stabilité mécanique.

5.2 Identification de la polarité

Un marquage distinct de la cathode est présent sur le dispositif. La polarité correcte est obligatoire ; l'application d'une tension inverse dépassant 5V peut causer des dommages immédiats.

6. Guide de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Un profil de refusion sans plomb est spécifié :

• Préchauffage :150-200°C pendant 60-120 secondes.
• Temps au-dessus du liquidus (217°C) :60-150 secondes.
• Température de crête :260°C maximum, maintenue pendant pas plus de 10 secondes.
• Taux de montée en température :Maximum 6°C/sec.
• Taux de refroidissement :Maximum 3°C/sec.

La soudure par refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois sur le même dispositif.

6.2 Soudure manuelle

Si la soudure manuelle est inévitable, utilisez un fer à souder avec une température de pointe inférieure à 350°C. Le temps de contact par borne doit être inférieur à 3 secondes, avec une puissance du fer à souder inférieure à 25W. Laissez un intervalle de refroidissement d'au moins 2 secondes entre la soudure de chaque borne. La soudure manuelle présente un risque plus élevé de dommage thermique.

6.3 Rework et réparation

La réparation après soudure n'est pas recommandée. Si absolument nécessaire, un fer à souder double tête spécialisé doit être utilisé pour chauffer simultanément les deux bornes et soulever le composant sans appliquer de contrainte mécanique sur le corps de la LED. Le risque de dommage est élevé.

7. Précautions de stockage et de manipulation

7.1 Sensibilité à l'humidité

Les LED sont conditionnées dans un sac résistant à l'humidité avec un dessiccant.

1. Ne pas ouvrir le sac étanche à l'humidité avant d'être prêt à l'emploi.
2. Après ouverture, les LED non utilisées doivent être stockées à ≤30°C et ≤60% d'humidité relative.
3. La \"durée de vie au sol\" après ouverture du sac est de 168 heures (7 jours).
4. Si elles ne sont pas utilisées dans ce délai, ou si l'indicateur de dessiccant a changé de couleur, un séchage est requis : 60 ±5°C pendant 24 heures avant utilisation.

7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Avec une classification ESD de 150V (HBM), ces dispositifs sont sensibles aux décharges électrostatiques. Utilisez les précautions ESD standard pendant la manipulation et l'assemblage : postes de travail mis à la terre, bracelets antistatiques et contenants conducteurs.

8. Conditionnement et informations de commande

8.1 Conditionnement standard

Le dispositif est fourni sur bande porteuse emboutie avec des dimensions adaptées au boîtier 19-21. La bande est enroulée sur une bobine standard de 7 pouces de diamètre. Chaque bobine contient 3000 pièces.

8.2 Dimensions de la bobine et de la bande

Des dessins détaillés de la bobine, de la bande porteuse et de la bande de couverture sont fournis dans la fiche technique. Le respect de ces dimensions garantit la compatibilité avec les équipements d'assemblage automatisés.

8.3 Informations sur l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient des informations critiques pour la traçabilité et la vérification :

• P/N :Numéro de produit (par exemple, 19-21/BHC-AP1Q2/3T).
• QTY :Quantité par conditionnement (3000 pcs/bobine).
• CAT :Classe d'intensité lumineuse (par exemple, Q2).
• HUE :Classe de chromaticité/longueur d'onde dominante (par exemple, A10).
• REF :Classe de tension directe.
• LOT No :Numéro de lot de fabrication pour la traçabilité.

9. Suggestions d'application et considérations de conception

9.1 Applications typiques

• Rétroéclairage :Pour les boutons, interrupteurs, symboles et panneaux LCD dans l'électronique grand public, les tableaux de bord automobiles et les commandes industrielles.
• Voyants d'état :Dans les équipements de télécommunications (téléphones, télécopieurs), les périphériques réseau et les alimentations.
• Éclairage général :Comme source de lumière bleue compacte dans l'éclairage décoratif, la signalétique et l'électronique portable.

9.2 Considérations de conception critiques

1. Limitation de courant :Une résistance de limitation de courant externe est OBLIGATOIRE. La caractéristique exponentielle V-I de la LED signifie qu'un petit changement de tension provoque un grand changement de courant, conduisant à un emballement thermique et à une défaillance. Calculez la valeur de la résistance en utilisant R = (Valim - VF) / IF, où VF est la tension directe maximale attendue de la fiche technique (par exemple, 3,7V).
2. Gestion thermique :Bien que de faible puissance, la dissipation thermique doit être prise en compte, surtout dans des espaces clos ou à des températures ambiantes élevées. Utilisez la courbe de déclassement. Assurez une surface de cuivre adéquate sur le PCB sous et autour des pastilles de la LED pour servir de dissipateur thermique.
3. Conception optique :L'angle de vision de 100 degrés convient à une vision large. Pour une lumière plus focalisée, des lentilles externes ou des guides de lumière peuvent être nécessaires. Tenez compte des codes de classement pour garantir l'uniformité de la couleur et de la luminosité dans les conceptions multi-LED.
4. Implantation PCB :Suivez le motif de pastilles recommandé du dessin du boîtier. Assurez-vous que le marquage de la cathode sur l'empreinte correspond à l'orientation du dispositif.

10. Comparaison et différenciation techniques

Le 19-21/BHC-AP1Q2/3T se différencie principalement par son encombrement compact de 2,0x1,25mm, qui est plus petit que de nombreuses LED SMD traditionnelles comme les boîtiers 0603 (1,6x0,8mm) ou 0805 (2,0x1,25mm) qui hébergent souvent des LED, offrant des économies d'espace potentielles. Sa tension directe typique de 3,3V est compatible avec les alimentations logiques 3,3V courantes. Par rapport aux LED non classées, ses bacs d'intensité et de longueur d'onde définis offrent des performances prévisibles, réduisant l'incertitude de conception. La conformité aux normes environnementales modernes (RoHS, sans halogène) est une exigence de base mais reste un facteur différenciant clé sur les marchés réglementés.

11. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Quel est l'objectif des codes de classement (P1, Q2, A10, etc.) ?
R1 : Le classement garantit l'uniformité. Les bacs d'intensité lumineuse (P1, Q2) garantissent une luminosité minimale. Les bacs de longueur d'onde (A9-A12) garantissent une plage de couleur spécifique. Spécifiez toujours les bacs pour les applications nécessitant de l'uniformité.

Q2 : Puis-je piloter cette LED directement depuis une broche de microcontrôleur 3,3V ?
R2 : Non. La tension directe est typiquement de 3,3V, ne laissant aucune marge de tension pour une résistance de limitation de courant si elle est connectée directement à une ligne 3,3V. Cela entraînerait un courant non contrôlé et des dommages. Vous devez utiliser un circuit de pilotage ou une tension d'alimentation plus élevée avec une résistance en série.

Q3 : Comment calculer la résistance série correcte ?
R3 : Utilisez la loi d'Ohm : R = (Vs - Vf) / If. Pour une alimentation de 5V (Vs), en utilisant le Vf maximum de 3,7V et un If cible de 20mA : R = (5 - 3,7) / 0,02 = 65 ohms. Utilisez la valeur standard supérieure (par exemple, 68 ohms). Recalculez toujours la dissipation de puissance dans la résistance : P = (If^2)*R.

Q4 : Pourquoi la procédure de stockage et de séchage est-elle si importante ?
R4 : Les boîtiers SMD peuvent absorber l'humidité. Pendant la soudure par refusion, cette humidité peut se transformer rapidement en vapeur, provoquant un délaminage interne ou un \"effet pop-corn\", qui fissure le boîtier et détruit la LED. Le processus de séchage élimine cette humidité absorbée.

12. Exemple d'application pratique

Scénario : Conception d'un panneau de voyants d'état avec 10 LED bleues uniformes.

1. Spécification :Sélectionnez le 19-21/BHC-AP1Q2/3T pour sa taille compacte et sa couleur bleue.
2. Classement :Pour garantir une luminosité et une couleur uniformes, spécifiez un seul bac d'intensité (par exemple, Q1) et un seul bac de longueur d'onde (par exemple, A10) dans le bon de commande.
3. Conception du circuit :Utilisation d'une alimentation système de 5V. Calcul de la résistance : R = (5V - 3,7V) / 0,02A = 65Ω. Utilisez des résistances de 68Ω 5%. Puissance par résistance : (0,02^2)*68 = 0,0272W, donc une résistance standard 1/10W (0,1W) est suffisante.
4. Implantation PCB :Placez les LED avec des pastilles de 2,0x1,25mm, en assurant l'orientation correcte de la cathode. Incluez une petite zone de cuivre connectée aux pastilles de cathode pour une légère dissipation thermique.
5. Assemblage :Suivez le profil de refusion spécifié. Gardez la bobine scellée jusqu'au moment de l'utilisation en production.

Cette approche donne un panneau de voyants fiable, uniforme et d'aspect professionnel.

13. Principe de fonctionnement

Le 19-21/BHC-AP1Q2/3T est une diode électroluminescente à semi-conducteur. Son cœur est une puce fabriquée à partir de matériaux Nitrure de Gallium-Indium (InGaN). Lorsqu'une tension directe dépassant la tension de coude de la diode (environ 2,7V) est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur. Ces porteurs de charge se recombinent, 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 de la lumière émise - dans ce cas, une lumière bleue autour de 468 nm. La résine encapsulante transparente protège la puce et agit comme une lentille primaire, façonnant le diagramme d'émission lumineuse initial.

14. Tendances technologiques

Le développement des LED SMD comme la série 19-21 suit les tendances plus larges de l'industrie :La miniaturisationse poursuit, permettant des assemblages électroniques toujours plus petits et denses.L'augmentation de l'efficacitéest un moteur constant, produisant une intensité lumineuse plus élevée à partir de puces de même taille ou plus petites.L'amélioration de la fiabilité et de la robustessesont critiques, conduisant à des matériaux améliorés pour les encapsulants et des tolérances de température plus élevées pour la soudure sans plomb.Un classement plus strict et une meilleure uniformité des couleurssont de plus en plus demandés par des applications comme le rétroéclairage d'affichage. Enfin, l'intégration de l'électronique de contrôle directement avec la puce LED (par exemple, les LED pilotées par CI) est une tendance croissante, bien que pour les types de voyants simples comme celui-ci, le modèle discret, sans pilote, reste dominant en raison de son rapport coût-efficacité et de sa flexibilité de conception.