Fiche technique LED SMD Bleue 19-117 - Dimensions 1.6x0.8x0.6mm - Tension 2.6-3.0V - Puissance 40mW - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 19-117 est une LED bleue miniature pour montage en surface, conçue pour les applications électroniques modernes nécessitant une miniaturisation et une haute fiabilité. Ce composant utilise la technologie de puce InGaN pour produire une émission bleue avec une longueur d'onde pic typique de 468nm. Ses principaux avantages incluent un encombrement nettement plus réduit que les LED à broches, permettant une densité de composants plus élevée sur les cartes, une taille d'équipement réduite et un poids plus léger pour les appareils portables et miniatures. Le produit est entièrement sans plomb, intègre une protection ESD et est conforme aux directives RoHS, le rendant adapté à une large gamme d'électronique grand public et industrielle.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Le composant est spécifié pour fonctionner dans des limites électriques et thermiques strictes afin d'assurer une fiabilité à long terme. Les caractéristiques maximales absolues définissent les seuils au-delà desquels des dommages permanents peuvent survenir. La tension inverse (VR) est limitée à 5V, soulignant la nécessité d'une conception de circuit appropriée pour éviter une polarisation inverse accidentelle. Le courant direct continu (IF) est nominalement de 10mA, tandis qu'un courant direct de crête (IFP) de 100mA est autorisé en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 à 1kHz), utile pour le multiplexage ou les signaux de haute luminosité brefs. La dissipation de puissance maximale (Pd) est de 40mW, un paramètre critique pour la gestion thermique, notamment sur les cartes à forte densité. Le composant peut résister à une décharge électrostatique (ESD) de 2000V selon le modèle du corps humain (HBM), offrant une bonne robustesse à la manipulation. La plage de température de fonctionnement (Topr) est de -40°C à +85°C, et de stockage (Tstg) de -40°C à +90°C, indiquant une aptitude aux environnements sévères. Les profils de température de soudage sont également spécifiés, avec un soudage par refusion culminant à 260°C pendant un maximum de 10 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les principales métriques de performance sont définies dans des conditions de test standard à 25°C et un courant direct de 2mA. L'intensité lumineuse (Iv) a une plage typique de 5,80 mcd à 11,5 mcd, classée en catégories spécifiques (J2, K1, K2). L'angle de vision (2θ1/2) est large de 120 degrés, fournissant un motif lumineux diffus idéal pour le rétroéclairage et les voyants d'état. Les caractéristiques spectrales incluent une longueur d'onde pic (λp) de 468nm et une plage de longueur d'onde dominante (λd) de 470nm à 475nm. La largeur de bande spectrale (Δλ) est d'environ 25nm. La tension directe (VF) varie de 2,60V à 3,00V à 2mA, avec des catégories de tension spécifiques (28, 29, 30, 31) définies pour un contrôle plus strict en production. Les tolérances sont notées : ±11% pour l'intensité lumineuse, ±1nm pour la longueur d'onde dominante et ±0,05V pour la tension directe.

3. Explication du système de classement (binning)

Le produit utilise un système de classement complet pour garantir une performance cohérente en production de volume. Ce système catégorise les LED selon trois paramètres clés :

• Intensité lumineuse (CAT) :Catégories J2 (5,80-7,20 mcd), K1 (7,20-9,00 mcd) et K2 (9,00-11,5 mcd). Cela permet aux concepteurs de sélectionner le niveau de luminosité approprié pour leur application.
• Longueur d'onde dominante (HUE) :Une seule catégorie 'Y' couvrant 470,0nm à 475,0nm, assurant une couleur bleue cohérente.
• Tension directe (REF) :Catégories 28 (2,60-2,70V), 29 (2,70-2,80V), 30 (2,80-2,90V) et 31 (2,90-3,00V). Ceci est crucial pour concevoir des circuits d'alimentation stables et prédire précisément la consommation électrique.

Ces informations de classement figurent sur l'étiquette du produit, permettant une traçabilité et une sélection précises pour l'assemblage automatisé et le contrôle qualité.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, les courbes caractéristiques électro-optiques typiques pour ce type de LED incluraient :

• Courant direct vs Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle, critique pour déterminer le point de fonctionnement et la valeur de la résistance série.
• Intensité lumineuse vs Courant direct :Démontre comment le flux lumineux augmente avec le courant, jusqu'aux limites nominales maximales.
• Intensité lumineuse vs Température ambiante :Illustre la diminution du flux lumineux lorsque la température de jonction augmente, une considération clé pour la conception thermique.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~468nm et la largeur de bande de 25nm.

Ces courbes sont essentielles pour les ingénieurs afin de modéliser le comportement de la LED dans différentes conditions de fonctionnement et d'optimiser la conception du circuit d'alimentation pour l'efficacité et la longévité.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

Le 19-117 présente un boîtier compact pour montage en surface. Les dimensions du boîtier sont généralement définies dans un dessin avec une tolérance de ±0,1mm sauf indication contraire. Les caractéristiques mécaniques clés incluent la longueur, la largeur et la hauteur globales, ainsi que la conception des pastilles de soudure. La polarité est indiquée par un marquage sur le corps du composant, tel qu'un indicateur de cathode (souvent un point vert, une encoche ou un marquage similaire). Le boîtier est conçu pour être compatible avec une bande porteuse standard de 8mm de large sur des bobines de 7 pouces de diamètre, facilitant les processus d'assemblage automatisé par pick-and-place.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Stockage et manipulation

Les LED sont sensibles à l'humidité. Avant ouverture, elles doivent être stockées à ≤30°C et ≤90% HR. Après ouverture, la "durée de vie hors emballage" est de 1 an sous ≤30°C et ≤60% HR. Les pièces non utilisées doivent être refermées dans un emballage étanche à l'humidité avec un dessiccant. Si les conditions ou le temps de stockage spécifiés sont dépassés, un traitement de séchage à 60±5°C pendant 24 heures est requis pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet "pop-corn" pendant le soudage par refusion.

6.2 Procédé de soudage

Le composant est compatible avec les procédés de refusion infrarouge et à phase vapeur. Un profil de refusion sans plomb spécifique est recommandé : préchauffage à 150-200°C pendant 60-120 secondes, un temps au-dessus du liquidus (217°C) de 60-150 secondes, une température de pic de 260°C maximum maintenue pas plus de 10 secondes, et des vitesses de montée/descente contrôlées (max 6°C/sec et 3°C/sec respectivement). La refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois. Pendant le soudage manuel, la température de la pointe du fer doit être inférieure à 350°C, appliquée pas plus de 3 secondes par borne, en utilisant un fer de faible puissance (<25W). Il faut éviter toute contrainte sur le corps de la LED pendant le chauffage, et la déformation de la carte après soudage est interdite.

6.3 Protection du circuit

Une résistance limitant le courant est obligatoire en série avec la LED. La tension directe a un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'une légère augmentation de tension (ou une diminution de Vf due à une élévation de température) peut provoquer une forte augmentation du courant, potentiellement destructrice, si elle n'est pas correctement limitée par une résistance externe.

7. Conditionnement et informations de commande

Le conditionnement standard consiste en 3000 pièces par bobine. Les dimensions de la bande porteuse sont spécifiées pour assurer la compatibilité avec les équipements automatisés. Le produit est expédié dans un sachet aluminium résistant à l'humidité contenant un dessiccant et une carte indicateur d'humidité. L'étiquette de la bobine contient des informations critiques pour l'identification et la traçabilité, y compris le numéro de produit (P/N), la quantité (QTY) et les codes de classement spécifiques pour l'intensité lumineuse (CAT), la longueur d'onde dominante (HUE) et la tension directe (REF).

8. Recommandations d'application

La LED 19-117 est bien adaptée à diverses applications de voyants et de rétroéclairage de faible puissance. Sa petite taille et son large angle de vision la rendent idéale pour :

• Rétroéclairage :Éclairage pour instruments de tableau de bord, interrupteurs à membrane, claviers et affichages LCD dans l'électronique grand public.
• Voyants d'état :Lumière d'alimentation, de connectivité ou d'état de fonction dans les équipements de télécommunication (téléphones, télécopieurs), périphériques informatiques et appareils ménagers.
• Signalisation générale :Toute application nécessitant un indicateur visuel bleu compact et fiable.

Considérations de conception :Toujours utiliser une résistance série limitant le courant. Prendre en compte les effets de la température sur l'intensité lumineuse et la tension directe. S'assurer que la conception du circuit imprimé permet une dissipation thermique adéquate, surtout si le fonctionnement est proche des limites maximales. Respecter strictement le profil de soudage recommandé et les conditions de stockage pour éviter tout dommage.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux anciennes LED traversantes, le 19-117 offre des avantages significatifs en termes de taille, de poids et d'aptitude à l'assemblage automatisé. Dans la catégorie des LED SMD bleues, ses principaux points de différenciation sont sa combinaison spécifique d'un angle de vision de 120 degrés, d'une structure de classement définie pour une couleur et une luminosité constantes, d'une protection ESD intégrée et d'un niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) robuste avec des directives de manipulation claires. La spécification ESD de 2000V offre une meilleure robustesse à la manipulation que de nombreuses LED basiques.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec cette LED ?

R : La valeur dépend de votre tension d'alimentation (Vs) et du courant direct souhaité (If, max 10mA continu). Utilisez la loi d'Ohm : R = (Vs - Vf) / If. Utilisez la Vf maximale de la fiche technique (3,00V) pour une conception prudente garantissant que le courant ne dépasse jamais la limite.

Q : Puis-je utiliser cette LED en extérieur ?

R : La plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) permet une utilisation dans de nombreux environnements extérieurs. Cependant, le boîtier n'est pas spécifiquement conçu pour être étanche ou résistant aux UV. Pour une exposition directe aux intempéries, un revêtement de protection ou un boîtier supplémentaire est nécessaire.

Q : Pourquoi la condition de stockage est-elle si importante ?

R : Les boîtiers SMD peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant la chaleur élevée du soudage par refusion, cette humidité peut se vaporiser rapidement, provoquant un délaminage interne ou une fissuration ("effet pop-corn"), ce qui détruit la LED. Les procédures de stockage et de séchage préviennent cela.

Q : Que signifie le code de classement sur l'étiquette ?

R : Il vous indique le groupe de performance spécifique pour cette bobine de LED. Par exemple, un code K2-Y-30 indique la catégorie d'intensité lumineuse K2 (9,00-11,5 mcd), la catégorie de longueur d'onde dominante Y (470-475nm) et la catégorie de tension directe 30 (2,80-2,90V). Cela assure la cohérence dans votre série de production.

11. Exemple d'application pratique

Scénario : Conception d'un voyant d'état basse consommation pour un périphérique USB.

Le périphérique fonctionne sur un bus USB 5V. L'objectif est d'indiquer "sous tension" avec une LED bleue. Un courant direct de 5mA est choisi pour une luminosité adéquate et une faible consommation.

Calcul :En utilisant la Vf maximale de 3,00V par sécurité : R = (5V - 3,00V) / 0,005A = 400 Ohms. La valeur standard la plus proche est 390 Ohms. Le courant réel serait : I = (5V - ~2,8V_typique) / 390Ω ≈ 5,64mA, ce qui est sûr et conforme aux spécifications. La LED serait placée en série avec cette résistance de 390Ω entre la ligne 5V et la masse (en observant la polarité correcte). L'empreinte sur le circuit imprimé correspondrait au motif de pastilles recommandé dans le dessin du boîtier.

12. Introduction au principe technique

Cette LED est basée sur une hétérostructure semi-conductrice utilisant du Nitrure de Gallium-Indium (InGaN) comme couche active. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, des électrons et des trous sont injectés dans la région active. Leur 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 est directement corrélée à la longueur d'onde de la lumière émise - dans ce cas, le bleu (~468nm). La lentille en résine époxy encapsule la puce, fournissant une protection mécanique, façonnant le faisceau lumineux (angle de 120 degrés) et contenant souvent des phosphores si une couleur différente (comme le blanc) devait être produite.

13. Tendances et contexte industriel

Le 19-117 représente un produit mature sur le marché des LED SMD. Les tendances actuelles de l'industrie se concentrent sur plusieurs domaines au-delà des indicateurs de base : une efficacité lumineuse accrue (plus de lumière par watt), des courants d'alimentation maximaux plus élevés pour des sorties plus lumineuses dans des boîtiers plus petits, une amélioration de la restitution des couleurs et de la cohérence, et l'intégration de l'électronique de contrôle (comme les pilotes à courant constant) dans le boîtier LED lui-même. Il y a également une forte poussée vers une fiabilité encore plus élevée pour les applications automobiles et industrielles spécialisées. Bien que ce composant soit optimisé pour un usage général, les nouvelles générations repoussent les limites en termes de densité de puissance, de performance thermique et de fonctionnalités intelligentes. Les principes de conception de circuit appropriée, de gestion thermique et de manipulation soigneuse décrits dans cette fiche technique restent universellement applicables à toutes les technologies LED.