Fiche technique de la LED CMS 12-22/G6R8C-A30/2C - 2.0x1.25x1.1mm - 2.0V - 60mW - Jaune Brillant/Rouge Brillant - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La LED CMS 12-22 est un composant de montage en surface compact, conçu pour les applications nécessitant un éclairage indicateur et un rétroéclairage fiables dans un encombrement minimal. Cette variante multicolore intègre deux matériaux de puce distincts : le G6 pour une émission Jaune Brillant et le R8 pour une émission Rouge Brillant, le tout logé dans un boîtier en résine transparente. Son principal avantage réside dans sa taille significativement réduite par rapport aux LED traditionnelles à broches, permettant une densité de montage plus élevée sur carte, des besoins de stockage réduits et contribuant ainsi à la miniaturisation des équipements finaux. Sa construction légère en fait également un choix idéal pour les applications portables et à espace contraint.

2. Caractéristiques principales et conformité

Ce composant LED est fourni sur bande de 8 mm montée sur bobines de 7 pouces de diamètre, garantissant une compatibilité avec les équipements standards d'assemblage automatique par pick-and-place. Il est conçu pour être utilisé avec les procédés de soudage par refusion infrarouge et à phase vapeur. Le produit est fabriqué sans plomb et est conforme aux principales réglementations environnementales et de sécurité, notamment la directive européenne RoHS, REACH et les exigences sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

3. Caractéristiques maximales absolues

Les limites opérationnelles du composant ne doivent pas être dépassées afin d'assurer sa fiabilité et d'éviter tout dommage permanent. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Tension inverse (V_R) :5 V
• Courant direct (I_F) :25 mA (Continu pour G6 et R8)
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA (Rapport cyclique 1/10 @ 1kHz pour G6 et R8)
• Puissance dissipée (P_d) :60 mW (pour G6 et R8)
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +90°C
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du corps humain :2000 V (pour G6 et R8)
• Température de soudage :Refusion : 260°C max pendant 10 secondes ; Soudage manuel : 350°C max pendant 3 secondes.

4. Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres suivants définissent la sortie lumineuse et les performances électriques dans des conditions de test standard (Ta=25°C, I_F=20mA sauf indication contraire).

4.1 Intensité lumineuse et caractéristiques angulaires

L'intensité lumineuse (I_v) pour les LED G6 (Jaune) et R8 (Rouge) présente une plage typique. Le minimum est de 28,5 mcd et le maximum de 72,0 mcd. Une tolérance de ±11% s'applique à l'intensité lumineuse. Le composant offre un angle de vision large (2θ_1/2) de 120 degrés, procurant un éclairage large et uniforme adapté aux applications d'indication.

4.2 Caractéristiques spectrales

• G6 (Jaune Brillant) :Longueur d'onde de crête (λ_p) : 575 nm (Typique). Longueur d'onde dominante (λ_d) : 573 nm (Typique). Largeur de bande spectrale (Δλ) : 20 nm (Typique).
• R8 (Rouge Brillant) :Longueur d'onde de crête (λ_p) : 650 nm (Typique). Longueur d'onde dominante (λ_d) : 639 nm (Typique). Largeur de bande spectrale (Δλ) : 20 nm (Typique).

4.3 Caractéristiques électriques

• Tension directe (V_F) :Pour les deux types G6 et R8, la tension directe est typiquement de 2,0V, avec une plage allant de 1,7V (Min) à 2,4V (Max) à I_F=20mA.
• Courant inverse (I_R) :Le courant inverse maximum est de 10 μA pour les deux types lorsqu'une tension inverse (V_R) de 5V est appliquée.

5. Système de classement pour l'intensité lumineuse

Les LED sont triées en classes (bins) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20mA pour garantir une cohérence dans la conception des applications. Le classement est identique pour les variantes G6 et R8.

• Code de classe N :Plage d'intensité lumineuse de 28,5 mcd (Min) à 45,0 mcd (Max).
• Code de classe P :Plage d'intensité lumineuse de 45,0 mcd (Min) à 72,0 mcd (Max).

Une tolérance de ±11% s'applique au sein de chaque classe.

6. Courbes de performance typiques

La fiche technique inclut des séries distinctes de courbes caractéristiques pour les LED G6 et R8. Ces graphiques représentent visuellement la relation entre les paramètres clés, facilitant la conception des circuits et la prédiction des performances. Bien que les courbes spécifiques ne soient pas détaillées dans le texte, elles incluent généralement des tracés de l'Intensité Lumineuse Relative en fonction du Courant Direct, de la Tension Directe en fonction du Courant Direct, et de l'Intensité Lumineuse Relative en fonction de la Température Ambiante. L'analyse de ces courbes permet aux concepteurs de comprendre comment la sortie lumineuse et la chute de tension de la LED varient avec le courant de fonctionnement, et comment son efficacité est affectée par la température, ce qui est crucial pour la gestion thermique et l'assurance d'une luminosité constante sur la plage de fonctionnement du composant.

7. Informations mécaniques et sur le boîtier

7.1 Dimensions du boîtier

La LED CMS 12-22 a un encombrement compact. Les dimensions clés (en mm, avec une tolérance générale de ±0,1mm sauf spécification) incluent une longueur de boîtier de 2,0 mm, une largeur de 1,25 mm et une hauteur de 1,1 mm. Le dessin coté détaillé spécifie la disposition des pastilles, le marquage cathode/anode et la géométrie de la lentille, éléments critiques pour la conception du motif de pastilles sur le PCB et pour garantir un soudage et un alignement corrects.

7.2 Identification de la polarité

Le composant comporte un indicateur de polarité, généralement une encoche ou un coin marqué sur le boîtier, pour distinguer la cathode. Une orientation correcte lors de l'assemblage est essentielle pour le bon fonctionnement du circuit.

8. Recommandations pour le soudage, l'assemblage et le stockage

8.1 Protection contre le courant et stockage

Protection contre les surintensités :Une résistance de limitation de courant externe est obligatoire. Les LED sont des dispositifs à commande en courant, et une petite variation de la tension directe peut entraîner une variation importante et potentiellement destructrice du courant. La valeur de la résistance doit être calculée en fonction de la tension d'alimentation et des caractéristiques tension/courant directes de la LED.

Conditions de stockage :Les LED sont conditionnées dans des sachets barrières sensibles à l'humidité avec dessiccant.

• Avant ouverture :Stocker à ≤30°C et ≤90% d'Humidité Relative (HR).
• Après ouverture :La "durée de vie au sol" (durée pendant laquelle les composants peuvent être exposés à l'air ambiant de l'usine) est de 168 heures à ≤30°C et ≤60% HR.
• Ressuage :Si l'indicateur de dessiccant montre une saturation ou si la durée de vie au sol est dépassée, un ressuage à 60°C ±5°C pendant 24 heures est requis avant le soudage par refusion.

8.2 Paramètres du procédé de soudage

Soudage par refusion (profil sans plomb) :

• 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 chauffage : Maximum 6°C/seconde jusqu'à 255°C.
• Taux de refroidissement : Maximum 3°C/seconde.

Un maximum de deux cycles de refusion est autorisé. Aucune contrainte ne doit être appliquée sur le corps de la LED pendant le chauffage, et le PCB ne doit pas être déformé après le soudage.

8.3 Soudage manuel et retouche

Le soudage manuel doit être effectué avec une température de pointe inférieure à 350°C, appliquée pendant pas plus de 3 secondes par borne. La puissance du fer à souder doit être de 25W ou moins. Un intervalle minimum de 2 secondes doit être respecté entre le soudage de chaque borne. La retouche après le soudage initial est fortement déconseillée. Si elle est absolument nécessaire, un fer à souder double tête spécialisé doit être utilisé pour chauffer simultanément les deux bornes et éviter les contraintes mécaniques. Le risque de dommage doit être évalué au préalable.

9. Conditionnement et informations de commande

9.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis dans un emballage résistant à l'humidité. Ils sont chargés dans une bande porteuse avec des alvéoles dimensionnées pour le boîtier 12-22. La quantité chargée standard est de 2000 pièces par bobine de 7 pouces de diamètre. Les dimensions détaillées de la bobine et de la bande porteuse sont fournies pour garantir la compatibilité avec les chargeurs des équipements d'assemblage automatique.

9.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de conditionnement contient plusieurs codes :

• CPN : Numéro de produit du client
• P/N : Numéro de produit du fabricant (ex. : 12-22/G6R8C-A30/2C)
• QTY : Quantité conditionnée
• CAT : Classe d'intensité lumineuse (Code de classe, ex. : N, P)
• HUE : Coordonnées chromatiques & Classe de longueur d'onde dominante
• REF : Classe de tension directe
• LOT No : Numéro de lot de fabrication traçable

10. Notes d'application et considérations de conception

10.1 Applications typiques

Cette LED est bien adaptée à divers rôles d'indication et de rétroéclairage de faible puissance :

• Automobile/Industrie :Rétroéclairage des instruments de tableau de bord, interrupteurs et panneaux de contrôle.
• Télécommunications :Indicateurs d'état et rétroéclairage de clavier dans les téléphones et télécopieurs.
• Électronique grand public :Rétroéclairage plat pour petits écrans LCD, éclairage d'interrupteurs et de symboles.
• Usage général :Toute application nécessitant un indicateur multicolore compact et fiable.

10.2 Considérations de conception critiques

Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible (60mW max), maintenir la température de jonction dans les limites est vital pour la fiabilité à long terme et une sortie lumineuse stable. Assurez une surface de cuivre sur le PCB ou des vias thermiques adéquats si le fonctionnement se fait à des températures ambiantes ou des courants élevés.

Circuit de commande :Utilisez toujours un pilote à courant constant ou une source de tension avec une résistance en série. La valeur de la résistance (R) peut être approximée par R = (V_alim- V_F) / I_F. Utilisez la V_Fmaximale de la fiche technique pour une conception conservatrice afin de garantir que le courant ne dépasse pas la valeur maximale admissible.

Protection ESD :Bien que le composant ait une tenue ESD de 2000V selon le modèle du corps humain, les précautions standard de manipulation ESD doivent être observées pendant l'assemblage et la manipulation pour éviter les dommages latents.

11. Restrictions d'application et note sur la fiabilité

Ce produit est destiné aux applications commerciales et industrielles générales. Il n'est pas spécifiquement conçu ou qualifié pour les applications à haute fiabilité où une défaillance pourrait entraîner de graves conséquences en matière de sécurité. Ces applications incluent, sans s'y limiter, les systèmes militaires/aérospatiaux, les systèmes critiques pour la sécurité automobile (ex. : airbags, freinage) et les équipements médicaux de maintien des fonctions vitales. Pour ces applications, des produits avec des spécifications, des niveaux de qualification et des données de fiabilité différents sont requis. Les garanties de performance et de qualité fournies dans cette fiche technique s'appliquent au composant en tant que pièce individuelle dans les conditions spécifiées. L'utilisation du produit en dehors de ces spécifications annule ces garanties et peut entraîner une défaillance prématurée.

12. Approfondissement technique : Technologie de puce AlGaInP

Les LED G6 et R8 utilisent un matériau semi-conducteur à base de Phosphure d'Aluminium Gallium Indium (AlGaInP). Ce semi-conducteur composé est particulièrement efficace pour produire une lumière de haute luminosité dans les régions ambre, jaune, orange et rouge du spectre visible. La désignation "Brilliant" fait souvent référence à une formulation et une structure épitaxiale spécifiques qui améliorent l'efficacité lumineuse et la pureté de la couleur par rapport aux technologies AlGaInP standard ou plus anciennes GaAsP. Le boîtier en résine transparente, par opposition à une résine diffusante ou teintée, permet à la couleur intrinsèque et saturée de la puce d'être émise directement, résultant en une chromaticité élevée et un pic spectral bien défini. Cela rend ces LED excellentes pour les indicateurs d'état codés par couleur où une reconnaissance distincte de la couleur est importante.

13. Comparaison avec d'autres technologies LED

Comparé à d'autres boîtiers de LED CMS, le format 12-22 offre un équilibre entre taille et facilité de manipulation/fabrication. Il est plus grand que les boîtiers ultra-miniatures comme le 0402 mais offre une cible plus robuste pour le soudage et l'inspection. Son angle de vision de 120 degrés est typique pour une lentille en dôme de LED standard, offrant un bon compromis entre faisceau focalisé et éclairage de zone large. Pour les applications nécessitant des angles encore plus larges (140-160 degrés), des LED avec une forme de lentille différente seraient plus adaptées. La tension directe d'environ 2,0V est standard pour les LED AlGaInP, ce qui est plus élevé que les LED infrarouges mais inférieur aux LED bleues/blanches InGaN (typiquement ~3,0V+). Cette tension doit être prise en compte lors de la conception pour les appareils alimentés par batterie.

14. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Puis-je piloter cette LED directement depuis une ligne logique 3,3V ou 5V ?
R : Non. Vous devez utiliser une résistance de limitation de courant en série. Par exemple, avec une alimentation de 5V et une V_Ftypique de 2,0V à 20mA, la valeur de la résistance serait R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohms. Une résistance de 150Ω ou 160Ω serait appropriée.

Q : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?
R : La Longueur d'onde de crête (λ_p) est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale. La Longueur d'onde dominante (λ_d) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED. Pour les LED à spectre étroit, comme celles-ci, les deux valeurs sont très proches.

Q : Pourquoi la procédure de stockage et de ressuage est-elle si importante ?
R : Les boîtiers CMS peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant le processus de soudage par refusion à haute température, cette humidité piégée peut se dilater rapidement, provoquant un délaminage interne ou un "effet pop-corn" qui fissure le boîtier ou rompt les fils de liaison, entraînant une défaillance immédiate ou latente.

Q : Comment interpréter les Codes de classe (N, P) dans ma conception ?
R : Si une luminosité constante entre plusieurs LED dans un réseau est critique, spécifiez un seul code de classe (ex. : toutes de classe "P") lors de la commande. Pour des applications moins critiques, le mélange de classes peut être acceptable mais pourrait entraîner des variations de luminosité visibles.