Fiche technique LED SMD 15-11/BHC-ZL2N1QY/2T - Bleu - 1.6x0.8x0.6mm - 3.2V - 40mW - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La 15-11/BHC-ZL2N1QY/2T est une LED bleue CMS (Composant Monté en Surface) compacte, conçue pour les applications électroniques modernes nécessitant un placement dense de composants. Ce dispositif utilise la technologie semi-conductrice InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium) pour produire une lumière bleue avec une longueur d'onde dominante typique de 468 nm. Son empreinte miniature et son profil bas en font un choix idéal pour les applications où l'espace est limité.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

Les principaux avantages de cette LED découlent de son conditionnement CMS. Elle est fournie sur bande de 8 mm enroulée sur une bobine de 7 pouces de diamètre, garantissant la compatibilité avec les équipements automatisés de placement à grande vitesse. Cela réduit significativement le temps et le coût de fabrication par rapport aux composants traversants. Le dispositif est qualifié pour les procédés standards de soudage par refusion infrarouge et à la vapeur, en adéquation avec les techniques d'assemblage de cartes électroniques courantes.

Les caractéristiques clés du produit incluent la conformité aux principales normes environnementales et de sécurité : il est sans plomb, intègre une protection contre les décharges électrostatiques (ESD), respecte le règlement européen REACH et répond aux exigences d'absence d'halogènes (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm). Le produit est également conçu pour rester conforme aux spécifications RoHS (Restriction des Substances Dangereuses).

La petite taille (environ 1,6 mm x 0,8 mm x 0,6 mm) permet des économies significatives d'espace sur la carte, une densité de placement plus élevée et des dimensions réduites du produit final. Sa construction légère favorise son utilisation dans les applications miniatures et portables.

1.2 Applications cibles

Cette LED bleue convient à diverses fonctions d'indication et de rétroéclairage. Les domaines d'application courants incluent le rétroéclairage des tableaux de bord et commutateurs automobiles, les indicateurs d'état et le rétroéclairage des claviers dans les dispositifs de télécommunication (téléphones, télécopieurs), le rétroéclairage plat pour panneaux LCD, l'éclairage de commutateurs et l'utilisation générale comme indicateur lorsqu'un signal bleu clair et lumineux est requis.

2. Spécifications techniques et interprétation objective

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Elles ne sont pas destinées au fonctionnement normal.

• Tension inverse (V_R):5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Courant direct continu (I_F):10 mA. Le courant continu maximal pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Courant direct de crête (I_FP):100 mA (à un cycle de service de 1/10, 1 kHz). Cela permet de brefs pulses de courant plus élevé, utiles pour le multiplexage ou la signalisation pulsée, mais la puissance moyenne doit être gérée.
• Dissipation de puissance (P_d):40 mW. La perte de puissance maximale autorisée (V_F* I_F) à une température ambiante de 25°C. Une dégradation est nécessaire à des températures plus élevées.
• Résistance ESD (HBM):2000 V. Offre un degré de protection contre les décharges électrostatiques lors de la manipulation, mais des protocoles ESD appropriés restent recommandés.
• Température de fonctionnement (T_opr):-40°C à +85°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fonctionnel.
• Température de stockage (T_stg):-40°C à +90°C.
• Température de soudage:Profil de refusion avec un pic à 260°C pendant max 10 secondes ; Soudage manuel à 350°C pendant max 3 secondes par borne.

2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C, I_F=5 mA)

Ces paramètres définissent la performance typique de la LED dans des conditions de test standard.

• Intensité lumineuse (I_v):14,5 à 36,0 mcd (millicandela). La sortie réelle est triée (voir Section 3).
• Angle de vision (2θ_1/2):130 degrés (typique). Cet angle de vision large est caractéristique de la conception de la lentille de la LED, offrant un diagramme d'émission étendu.
• Longueur d'onde de crête (λ_p):468 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_d):465 à 475 nm. Ceci définit la couleur perçue de la lumière et est également trié.
• Largeur de bande spectrale (Δλ):25 nm (typique). La largeur du spectre émis à la moitié de l'intensité maximale (FWHM).
• Tension directe (V_F):2,70 à 3,20 V. La chute de tension aux bornes de la LED au courant de test. Ce paramètre est trié et a une tolérance de ±0,05 V à l'intérieur d'un tri.

3. Explication du système de tri (binning)

Pour assurer l'uniformité en production de masse, les LED sont triées en catégories de performance. La 15-11/BHC-ZL2N1QY/2T utilise un système de tri tridimensionnel pour l'intensité lumineuse, la longueur d'onde dominante et la tension directe.

3.1 Tri de l'intensité lumineuse

Les tris sont définis par les codes L2, M1, M2 et N1, avec des intensités minimales allant de 14,5 mcd à 28,5 mcd. Le code de tri dans la référence (ex. 'N1' dans ZL2N1QY) spécifie la sortie lumineuse minimale et maximale garantie. Une tolérance de ±11 % s'applique à l'intensité lumineuse.

3.2 Tri de la longueur d'onde dominante (couleur)

La longueur d'onde est triée en deux codes : 'X' (465-470 nm) et 'Y' (470-475 nm). La référence indique ce tri (ex. ZL2N1QY). Une tolérance de ±1 nm est spécifiée pour la longueur d'onde dominante.

3.3 Tri de la tension directe

La tension directe est triée en cinq catégories codées 29 à 33, correspondant à des plages de tension de 2,70-2,80 V jusqu'à 3,10-3,20 V. La référence indique ce tri (ex. ZL2N1QY). La tolérance à l'intérieur d'un tri est de ±0,05 V.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques ne soient pas détaillées dans le texte fourni, les caractéristiques électro-optiques typiques pour une telle LED incluraient :

• Courbe I-V (Courant-Tension) :Montre la relation exponentielle entre le courant direct et la tension directe. La tension de seuil est typiquement autour de 2,7-3,2 V pour les LED bleues InGaN.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :L'intensité augmente généralement de manière linéaire avec le courant dans la plage de fonctionnement normale (jusqu'à I_F), mais l'efficacité peut chuter à des courants très élevés en raison de l'échauffement.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :La sortie lumineuse diminue typiquement lorsque la température de jonction augmente. Comprendre cette dégradation est crucial pour les conceptions fonctionnant à haute température ambiante.
• Distribution spectrale :Un graphique montrant la puissance relative émise sur les longueurs d'onde, centré autour de 468 nm avec une FWHM d'environ 25 nm.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED a une taille nominale de corps de 1,6 mm de longueur, 0,8 mm de largeur et 0,6 mm de hauteur. Le dessin du boîtier spécifie les dimensions exactes et les tolérances (±0,1 mm sauf indication contraire) pour le corps de la LED, les pastilles de soudure et l'emplacement du marquage de la cathode. La cathode est identifiée par une marque spécifique sur le boîtier, ce qui est critique pour l'orientation correcte sur la carte électronique.

5.2 Empreinte de carte recommandée

Une conception de pastillage qui s'adapte aux dimensions du boîtier et permet la formation correcte d'un congé de soudure doit être utilisée. Le dessin dimensionnel de la fiche technique constitue la base pour créer cette empreinte dans un logiciel CAO de carte électronique.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Pour l'assemblage sans plomb, un profil de refusion recommandé est fourni : préchauffage entre 150-200°C pendant 60-120 secondes, temps au-dessus du liquidus (217°C) de 60-150 secondes, avec une température de pic ne dépassant pas 260°C pendant un maximum de 10 secondes. La vitesse de montée maximale est de 6°C/sec, et la vitesse de descente maximale est de 3°C/sec. Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, la température de la panne du fer à souder doit être inférieure à 350°C, et le temps de contact par borne ne doit pas dépasser 3 secondes. Un fer à faible puissance (<25 W) est recommandé. Un intervalle de refroidissement d'au moins 2 secondes doit être respecté entre le soudage de chaque borne pour éviter les contraintes thermiques.

6.3 Stockage et sensibilité à l'humidité

Le produit est conditionné dans un sac résistant à l'humidité avec un dessiccant. Le sac ne doit pas être ouvert avant que les composants soient prêts à être utilisés. Après ouverture, les LED doivent être stockées à ≤ 30°C et ≤ 60 % HR. La "durée de vie au sol" dans ces conditions est de 1 an. Si le temps de stockage est dépassé ou si le dessiccant indique une absorption d'humidité, un traitement de séchage à 60 ± 5°C pendant 24 heures est requis avant soudage.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée avec des dimensions spécifiées dans la fiche technique. Chaque bobine contient 2000 pièces. Les dimensions de la bobine sont également fournies pour les équipements de manutention automatisée.

7.2 Informations sur l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient des informations critiques : Numéro de produit du client (CPN), Numéro de pièce du fabricant (P/N), Quantité emballée (QTY), et les codes de tri spécifiques pour le Rang d'Intensité Lumineuse (CAT), le Rang de Chromaticité/Longueur d'Onde Dominante (HUE) et le Rang de Tension Directe (REF), ainsi que le Numéro de lot.

8. Considérations de conception d'application

8.1 Limitation de courant

Critique :Une résistance de limitation de courant externe ou un pilote à courant constantdoitêtre utilisé en série avec la LED. La tension directe a un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'elle diminue lorsque la jonction chauffe. Sans limitation de courant, cela peut conduire à un emballement thermique et à une défaillance rapide (grillage). La valeur de la résistance est calculée en utilisant R = (V_alim- V_F) / I_F.

.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (40 mW max), une disposition de carte appropriée peut aider à gérer la température de jonction. Assurez une surface de cuivre adéquate connectée aux pastilles thermiques de la LED (le cas échéant) ou aux pistes anode/cathode pour servir de dissipateur thermique, en particulier lors d'un fonctionnement à haute température ambiante ou près du courant maximal.

8.3 ESD et manipulation

Malgré la protection ESD intégrée, les précautions ESD standard (bracelets, postes de travail mis à la terre, mousse conductrice) doivent être observées lors de la manipulation et de l'assemblage pour éviter les dommages latents.

9. Comparaison et différenciation technique

Le boîtier 15-11 offre un équilibre entre miniaturisation et facilité de manipulation/fabrication. Comparé aux LED CMS plus grandes (ex. 3528, 5050), il permet d'économiser un espace significatif sur la carte. Comparé aux boîtiers encore plus petits de type CSP (Chip Scale Package), il est généralement plus facile à assembler, inspecter et retoucher en utilisant les procédés SMT standards. Son large angle de vision de 130 degrés le différencie des LED avec des angles de faisceau plus étroits conçus pour un éclairage focalisé.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Puis-je alimenter cette LED sans résistance série si mon alimentation est de 3,0 V ?_FR : Non. Même si la tension d'alimentation est proche du V_Ftypique, la variation du V

(d'un tri à l'autre et avec la température) et la tolérance de la tension d'alimentation rendent une connexion directe risquée. Un mécanisme de limitation de courant est toujours requis.

Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?_pR : La longueur d'onde de crête (λ_d) est la longueur d'onde physique de l'émission spectrale maximale. La longueur d'onde dominante (λ

) est la longueur d'onde de la lumière monochromatique qui correspondrait à la couleur perçue de la LED. Pour les LED bleues, elles sont souvent très proches.

Q : Comment interpréter la référence '15-11/BHC-ZL2N1QY/2T' ?

R : '15-11' est le code du boîtier. 'BHC' indique probablement la couleur (Bleu) et d'autres attributs. 'ZL2N1QY' contient les codes de tri : Intensité Lumineuse (N1), Longueur d'Onde Dominante (Q), et Tension Directe (Y). '2T' peut faire référence au conditionnement sur bande.

11. Exemple de cas d'utilisation en conceptionScénario : Rétroéclairage d'un panneau à touches membrane._FPlusieurs LED bleues 15-11 sont placées derrière des icônes translucides sur un panneau. Une conception simple utiliserait une alimentation de 5 V. Pour un I_Fde 5 mA et un V_Ftypique de 3,0 V, la valeur de la résistance série est R = (5 V - 3,0 V) / 0,005 A = 400 Ω. Une résistance standard de 390 Ω ou 430 Ω conviendrait. Les LED peuvent être connectées en parallèle, chacune avec sa propre résistance, pour garantir une luminosité uniforme malgré les variations de V

. Le large angle de vision assure un éclairage uniforme de la zone de l'icône.

12. Principe de fonctionnement

Cette LED est basée sur une jonction p-n semi-conductrice réalisée à partir de matériaux InGaN. Lorsqu'une tension directe dépassant le potentiel interne de la jonction est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent. Dans l'InGaN, cette recombinaison libère de l'énergie principalement sous forme de photons (lumière) dans la région bleue du spectre visible. La longueur d'onde spécifique est déterminée par l'énergie de la bande interdite de la composition de l'alliage InGaN.

13. Tendances technologiques