Fiche technique LED SMD 0603 Bleue - Dimensions 1,6x0,8x0,6mm - Tension 2,8-3,8V - Puissance 76mW - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une diode électroluminescente (LED) pour montage en surface (SMD) au format 0603. Le composant est doté d'une lentille transparente et utilise une structure semi-conductrice InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) pour émettre une lumière bleue. Il est conçu pour les processus d'assemblage automatisés et est compatible avec diverses techniques de soudage par refusion, ce qui le rend adapté à la fabrication électronique en grande série.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

Cette LED se distingue par plusieurs caractéristiques clés qui améliorent son utilité et sa fiabilité dans les applications électroniques modernes. Elle est conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses), la classant comme produit vert. Les composants sont fournis sur bande de 8 mm standard de l'industrie, enroulée sur bobines de 7 pouces de diamètre, facilitant la compatibilité avec les équipements automatisés de prélèvement et de placement. Ce conditionnement standard garantit une manipulation efficace et réduit les risques d'endommagement pendant l'assemblage. Le composant est également conçu pour résister aux profils thermiques des processus de soudage par refusion infrarouge (IR) et à phase vapeur, courants dans les lignes d'assemblage sans plomb (Pb-free). Son boîtier est conforme aux normes EIA (Electronic Industries Alliance), et ses caractéristiques électriques sont compatibles avec les niveaux de commande des circuits intégrés (CI) standards.

1.2 Applications cibles et marché

Cette LED SMD bleue est destinée à une large gamme d'équipements électroniques ordinaires. Les applications typiques incluent les voyants d'état, le rétroéclairage de petits afficheurs, l'éclairage de panneaux et l'éclairage décoratif dans l'électronique grand public, les équipements de bureau, les dispositifs de communication et les appareils ménagers. Son facteur de forme réduit et sa fiabilité en font un composant polyvalent pour les concepteurs recherchant des solutions d'éclairage compactes et efficaces. Il est important de noter que cette LED n'est pas spécifiquement conçue pour des applications exigeant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait mettre en danger des vies ou la santé, comme dans l'aviation, les systèmes médicaux de maintien des fonctions vitales ou les contrôles de sécurité critiques dans les transports. Pour de telles applications, une consultation avec le fabricant pour des produits spécialisés est nécessaire.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

Une compréhension approfondie des paramètres électriques et optiques est cruciale pour une conception de circuit réussie et un fonctionnement fiable.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Il n'est pas recommandé de faire fonctionner la LED dans des conditions dépassant ces valeurs. Les valeurs maximales absolues sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Dissipation de puissance (Pd) :76 mW. C'est la quantité maximale de puissance que le boîtier de la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_F(peak)) :100 mA. Ce courant ne peut être appliqué qu'en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms. Le dépasser en fonctionnement continu (DC) causera des dommages.
• Courant direct continu (I_F) :20 mA. C'est le courant direct continu recommandé pour un fonctionnement normal.
• Déclassement thermique :Le courant direct continu maximal autorisé diminue linéairement au-dessus de 50°C de température ambiante, à un taux de 0,25 mA par °C. Ceci est critique pour la gestion thermique.
• Tension inverse (V_R) :5 V. L'application d'une tension inverse supérieure à cette valeur peut endommager la jonction de la LED. La fiche technique note explicitement que le fonctionnement en tension inverse ne peut être continu.
• Plage de température de fonctionnement :-20°C à +80°C. Le fonctionnement du composant est garanti dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-30°C à +100°C.
• Conditions de soudage :La LED peut supporter un soudage à la vague à 260°C pendant 5 secondes, un soudage par refusion IR à 260°C pendant 5 secondes, et un soudage par refusion à phase vapeur à 215°C pendant 3 minutes.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et I_F=20mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_V) :28,0 à 180,0 mcd (millicandela). La large plage indique que le composant est disponible dans différents lots de luminosité (voir Section 3). La mesure est effectuée avec un filtre approximant la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité mesurée sur l'axe central (0°). Un large angle de vision est typique pour les LED avec une lentille transparente non diffusante.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :468 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est à son maximum.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :465,0 à 475,0 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur de la lumière, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :25 nm. Ceci indique la largeur de bande spectrale ; une valeur plus petite indiquerait une source lumineuse plus monochromatique.
• Tension directe (V_F) :2,80 à 3,80 V. La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle est alimentée à 20mA. Ce paramètre est également trié (voir Section 3).
• Courant inverse (I_R) :10 μA (max). Le courant de fuite lorsqu'une tension inverse de 5V est appliquée.

3. Explication du système de tri

Pour garantir l'uniformité en production de masse, les LED sont triées en lots basés sur des paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques d'uniformité de couleur et de luminosité pour leur application.

3.1 Tri par tension directe

Les LED sont catégorisées par leur tension directe (V_F) à 20mA. Les codes de lot (D7 à D11) représentent des plages de tension avec une tolérance de ±0,1V à l'intérieur de chaque lot. Par exemple, le lot D8 inclut les LED avec V_Fentre 3,00V et 3,20V. Sélectionner des LED du même lot de tension peut aider à obtenir un partage de courant plus uniforme lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle.

3.2 Tri par intensité lumineuse

C'est un tri critique pour l'uniformité de la luminosité. Les lots (N, P, Q, R) définissent des valeurs minimales et maximales d'intensité lumineuse, chacune avec une tolérance de ±15%. Le lot N couvre 28,0-45,0 mcd, tandis que le lot R couvre la plage de luminosité la plus élevée de 112,0-180,0 mcd. Utiliser des LED du même lot d'intensité est essentiel pour les applications où une luminosité perçue uniforme est importante.

3.3 Tri par longueur d'onde dominante

Ce tri garantit l'uniformité de la couleur. Les deux lots, AC (465,0-470,0 nm) et AD (470,0-475,0 nm), ont une tolérance serrée de ±1 nm. Le lot AC représente un bleu légèrement plus court, plus pur, tandis que le lot AD est un bleu légèrement plus long, tirant sur le vert. Une sélection cohérente de la longueur d'onde est clé pour les applications d'indicateurs critiques en couleur ou lors du mélange de couleurs.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que la fiche technique fasse référence à des courbes caractéristiques typiques, les données fournies permettent d'analyser les tendances de performance.

4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

Sur la base de la plage V_Fspécifiée de 2,8-3,8V à 20mA, la LED présente une courbe I-V exponentielle caractéristique d'une diode. La tension directe a un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'elle diminue légèrement lorsque la température de jonction augmente pour un courant donné.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

L'intensité lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement normale (jusqu'à 20mA). Cependant, l'efficacité peut chuter à des courants très élevés en raison de l'augmentation de la température de jonction et d'autres effets non linéaires. La spécification de déclassement au-dessus de 50°C est directement liée à la gestion de cet effet thermique pour maintenir le flux lumineux et la longévité.

4.3 Distribution spectrale

Avec une longueur d'onde de crête de 468 nm et une plage de longueur d'onde dominante de 465-475 nm, la LED émet dans la région bleue du spectre visible. La demi-largeur spectrale de 25 nm indique une bande d'émission relativement étroite, caractéristique des LED bleues à base d'InGaN.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED utilise l'empreinte standard de l'industrie pour le format 0603, qui mesure nominalement 1,6 mm de longueur, 0,8 mm de largeur et 0,6 mm de hauteur. Toutes les tolérances dimensionnelles sont de ±0,10 mm sauf indication contraire. Le boîtier possède une lentille en époxy transparente.

5.2 Identification de la polarité et conception des pastilles

La cathode est généralement marquée, souvent par une teinte verte sur le côté correspondant du boîtier ou par une encoche dans la poche de la bande. La fiche technique inclut les dimensions suggérées pour les pastilles de soudage afin d'assurer une soudure fiable et un bon alignement pendant la refusion. Suivre ces recommandations de motif de pastilles est essentiel pour un bon rendement de soudage et une stabilité mécanique.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profils de soudage par refusion

La fiche technique fournit deux profils de soudage par refusion infrarouge (IR) suggérés : un pour le processus normal (étain-plomb) et un pour le processus sans plomb utilisant une pâte à souder SnAgCu. Le profil sans plomb a typiquement une température de pic plus élevée (jusqu'à 260°C) mais un temps au-dessus du liquidus similaire. Le respect de ces profils est critique pour éviter les dommages thermiques à l'époxy de la LED ou à la puce semi-conductrice.

6.2 Nettoyage et stockage

Si un nettoyage est requis après soudage, seuls des solvants spécifiés comme l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique doivent être utilisés à température normale pendant moins d'une minute. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier. Pour le stockage, les LED retirées de leur sachet barrière à l'humidité d'origine doivent être refondues dans la semaine. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, elles doivent être stockées dans un environnement sec (par exemple, avec un dessiccant) et peuvent nécessiter un processus de cuisson (par exemple, 60°C pendant 24 heures) avant l'assemblage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

7. Conditionnement et informations de commande

Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée de 8 mm de large enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre. Chaque bobine contient 3000 pièces. Les spécifications de la bande et de la bobine sont conformes à la norme ANSI/EIA 481-1-A-1994. Les poches vides de la bande sont scellées avec une bande de couverture. Le nombre maximum de composants manquants consécutifs (sauts) autorisé est de deux. Pour des quantités inférieures à une bobine complète, une quantité d'emballage minimale de 500 pièces est spécifiée pour les lots restants.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs à commande en courant. La méthode la plus fiable pour commander plusieurs LED est d'utiliser une résistance limitatrice de courant en série pour chaque LED (Modèle de circuit A dans la fiche technique). Cela garantit une luminosité uniforme malgré les variations de tension directe (V_F) des LED individuelles. Connecter plusieurs LED directement en parallèle sans résistances individuelles (Modèle de circuit B) n'est pas recommandé, car de petites différences de V_Fpeuvent causer un déséquilibre de courant significatif, entraînant une luminosité inégale et un courant potentiellement excessif dans la LED ayant la V_F.

la plus basse.

8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

La LED est sensible aux décharges électrostatiques. Pour prévenir les dommages ESD pendant la manipulation et l'assemblage, les précautions suivantes sont obligatoires : le personnel doit porter des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques ; tous les postes de travail, équipements et rayonnages de stockage doivent être correctement mis à la terre ; et l'utilisation d'ioniseurs est recommandée pour neutraliser les charges statiques dans l'environnement de travail.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux anciennes technologies de LED, cette LED bleue à base d'InGaN offre une haute efficacité et luminosité dans un boîtier miniature 0603. Sa compatibilité avec les processus de refusion sans plomb et à haute température l'aligne avec les réglementations environnementales modernes et les tendances de fabrication. La disponibilité de lots électriques et optiques serrés permet des applications de haute précision où l'uniformité est primordiale. Le large angle de vision de 130 degrés la rend adaptée aux applications nécessitant un éclairage large plutôt qu'un faisceau focalisé.

10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Puis-je alimenter cette LED directement avec 3,3V ?

R : Peut-être, mais pas de manière fiable. La tension directe varie de 2,8V à 3,8V. À 3,3V, une LED du lot D11 (3,6-3,8V) pourrait ne pas s'allumer du tout, tandis qu'une du lot D7 (2,8-3,0V) serait sévèrement suralimentée. Utilisez toujours une résistance en série pour régler le courant précisément à 20mA (ou moins), quelle que soit la tension d'alimentation.

Q : Pourquoi y a-t-il une si grande plage d'intensité lumineuse (28 à 180 mcd) ?

R : C'est l'étendue totale de la production. Pour une commande spécifique, vous sélectionnez un lot (N, P, Q, R) pour obtenir une plage beaucoup plus étroite. Ce processus de tri garantit que vous recevez des LED avec une luminosité cohérente pour votre projet.

Q : Comment obtenir une couleur uniforme dans mon produit ?

R : Commandez des LED du même lot de Longueur d'onde dominante (soit AC, soit AD). Mélanger des lots peut entraîner des nuances de bleu visiblement différentes.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

1. Scénario : Conception d'un panneau de voyants d'état avec 10 LED bleues.Exigence de luminosité :

2. Déterminez la luminosité requise. Pour un environnement à forte lumière ambiante, sélectionnez le lot Q ou R (71-180 mcd). Pour un environnement sombre, le lot N ou P peut suffire.Uniformité de couleur :

3. Spécifiez un seul lot de Longueur d'onde dominante (par exemple, AC) pour garantir que tous les indicateurs aient la même nuance de bleu.Conception du circuit :_{Utilisez une alimentation de 5V. Calculez la résistance série pour chaque LED : R = (V}alim_F- V_F) / I_F. En utilisant la pire valeur V_Fde votre lot de tension sélectionné (par exemple, max D9 de 3,4V), R = (5V - 3,4V) / 0,020A = 80 Ohms. Utilisez la valeur standard la plus proche (82 Ohms). Cela garantit qu'aucune LED ne dépasse 20mA même si sa V

4. est à l'extrémité basse du lot.Implantation :

5. Suivez la disposition de pastilles suggérée dans la fiche technique pour un soudage fiable.Assemblage :

Suivez le profil de refusion sans plomb recommandé si applicable. Stockez les bobines ouvertes dans un armoire sèche si elles ne sont pas utilisées immédiatement.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est basée sur une hétérostructure semi-conductrice en Nitrure d'Indium et de Gallium (InGaN). Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent. Ce processus de recombinaison libère 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 (couleur) de la lumière émise. Pour une émission bleue, un matériau avec une bande interdite relativement large (~2,7 eV) est requis. La lentille en époxy transparente sert à protéger la puce semi-conductrice et à façonner le faisceau lumineux, résultant en un large angle de vision.

13. Tendances et évolutions technologiques